铁是应用最广泛的金属，自远古时代人类就学会了炼铁，到目前为止，人类研制出了很多炼铁的方法。某研究性学习小组同学在实验室中模拟工业炼铁的过程，实验装置如下：
(1)写出得到单质铁的化学方程式：_________________________。
(2)实验过程中看到玻璃管内的粉末由红棕色逐渐变黑，请设计一个实验来验证生成了单质铁：______。
(3)装置末端气球的作用为_____________________________。实验结束时，应该先停止加热还是先停止通入CO？原因是什么？_______________。
孔雀石的主要成分为CuCO3·Cu(OH)2，某同学设计从孔雀石中冶炼金属铜的方案如下：
①将孔雀石粉碎后加过量的稀硫酸；
②将反应后的混合物过滤；
③向滤液中加入一种金属粉末。
根据上述实验方案，试回答：
（1）第①步反应中的现象为__。
（2）第③步加入的金属粉末是_，理由是__。
（3）若向滤液中加入过量生石灰后，过滤，将沉淀加热灼烧后再通入__气体，可制得较纯净的铜。
利用铝热反应焊接钢轨的原理是2Al＋Fe2O3
2Fe＋Al2O3。某研究小组在实验室利用简易装置进行铝热反应。发现生成的铁呈疏松的褐色硬块。小组成员推测主要原因是产物铁含杂质较多，并进一步探究褐色硬块的组成。
（1）将褐色硬块处理成粉末状。研究小组首先排除了含有单质Al杂质的可能性，实验方法是________，证明不含单质铝的现象是_____________。
（2）该褐色硬块的组成基本确定为Fe、Fe2O3，Al2O3。请以上述粉末为样品，验证其组成。限选实验仪器与试剂：烧杯、试管、玻璃棒、胶头滴管、药匙、过滤器；20% KSCN、3 mol·L－1NaOH、3 mol·L－1HCl、3 mol·L－1HNO3、3 mol·L－1CuSO4、0.01 mol·L－1KMnO4、蒸馏水。
根据你设计的实验方案，叙述实验操作、预期现象和结论。_____________。
实验操作 | 预期现象和结论 |
步骤1： |
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步骤2： |
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步骤3： |
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步骤4： |
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由于我国煤储藏量相对比石油和天然气丰富，能源消费以煤为主。将原煤作为燃料燃烧，既严重污染环境，效率又不高，因而国家大力提倡煤的综合利用。实施“煤变油”，其原理之一是先将煤与水蒸气制得水煤气(一氧化碳和氢气)，再催化合成甲醇或烃类等液态能源。
（1）用一氧化碳和氢气合成甲醇的化学方程式是______________________________________。
（2）用一氧化碳和氢气合成烃(CnHm)的化学方程式是__________________________。
（3）气化和液化的优点是______________________。
已知煤的近代结构模型如图所示。
回答下列问题：
(1)从煤的结构模型来看，煤是工业上获得____________的重要来源。
(2)我国大约70%的煤是直接用于燃烧的。从煤的结构模型来看，在提供热量的同时产生大量的____________、____________等气体物质，造成严重的大气污染。
(3)“型煤”技术不仅可以减少87%的废气排放量，烟尘排放量也可减少80%，致癌物苯并[α]芘的排放量也减少，同时节煤20%～30%。“型煤”技术的原理是利用固硫剂在燃烧过程中生成稳定的硫酸盐。某“型煤”生产厂利用石灰石作固硫剂，试用化学方程式表示其固硫过程________________、________________。
(4)为了解决煤燃烧所造成的污染问题和提高煤的利用价值，煤资源的综合利用方法还有____________、____________、____________等。
“低碳”既是时尚，也是环保要求。“低碳”在工业生产中意义重大，充分利用原材料，不排放或减少排放“三废”，不同工厂今后联合生产等都是很好的“低碳”生产方式。下面是几个工厂利用废气、废渣（液）联合生产化肥硫酸铵的工艺：
请回答下列问题：
（1）工艺操作①、②分别为____________、____________。
（2）工业合成氨的化学方程式为：__________。
（3）写出生成“产品”的离子方程式：________。
（4）在实验室中检验合成氨厂排出的废气中是否含有氨气的方法是______________。
（5）副产品的化学式为________________。该联合生产工艺中可以循环使用的物质是__________________。
