某科学兴趣小组查阅资料得知镁可在氮气中燃烧生成固体氮化镁（其中氮元素的化合价为- 3价） , 设计了如下方案进行验证。
步骤1.用盛水的水槽、无底的广口瓶、燃烧匙、蒸发皿、橡皮塞等装配成如图所示的装置。另准备一只有一根铜丝穿过的橡皮塞,铜丝末端固定一根镁条。
步骤2.点燃燃烧匙中足量的红磷,迅速塞好橡皮塞。待充分冷却,观察到广口瓶内水面上升的体积约占瓶内原空气总体积的
左右。
步骤3.往水槽中加水使广口瓶内外水面相平。点燃镁条,迅速更换橡皮塞,观察到镁条在广口瓶内仍继续燃烧。待冷却后广口瓶内水位继续上升。
（1）步骤2的目的是____________________________；同时也验证了氧气约占空气体积约 。写出步骤2中红磷反应的化学方程式____________________________；
（2）在步骤3“待冷却后广口瓶内水位继续上升”是由于瓶内气压____________________________（选填 “大于”“小于”或“等于”）外界气压。
（3）请写出镁在氮气中燃烧的化学方程式 ____________________________；镁在氧气中和在氮气中的燃烧,均属于基本反应类型中的____________________________反应。
根据下图，回答问题。
（1）请写出仪器①和②的名称:①____________________________；②____________________________；
（2）若欲用15%的过氧化氢溶液（反应较剧烈）制取较纯净的氧气,某同学选择了装置A为发生装置，与装置D相比,装置A的优点是_____________________________；你会建议他选择____________________________作为收集装置。
（3）实验室用高锰酸钾制取氧气时选择C作为发生装置,该装置还需要做的改进是_____________________________；若选择H作为收集装置,则C的导管口应与H的____________________________；（“a” 或“b”）相连。请写出该反应的化学方程式_____________________________。
完成下列填空。
（1）做电解水的实验时,常向水中加入少量的氢氧化钠溶液或稀硫酸,目的是____________________________；通电一段时间后,甲乙两试管中气体的质量之比应为___________________________。
（2）自来水厂的生产流程可用下图表示。吸附池中常放入___________________________（填物质名称）除去水中的色素、异味;投药（多为ClO2 ）消毒属于___________________________（填“物理变化”或“化学变化”）。
（3） 生活中将硬水软化的简单方法是________
元素周期表是学习和研究化学的重要工具。
X、Y、Z为周期表1- 18号中的元素,在周期表中的位置如图所示。
（1）若X的核电荷数为8 ,则三种元素的核电荷数之和为___________________________；Y的名称为___________________________；请画出Z的离子结构示意图___________________________；
（2）若Z是磷元素，则X的最高价态氧化物的化学式为___________________________；Y元素的单质的化学式为____________________________；
（3）元素在周期表中处于同一周期的原因是___________________________。
合理使用化肥可提高农作物产量。下图是生产尿素的微观示意图,回答问题。
（1） A、C两物质中,氮元素的化合价是相同的。那么, C中碳元素的化合价是_________；
（2）上述生产尿素的反应中,A与B的质量比为___________________________；
（3）化学反应前后,有元素化合价升降的反应属于氧化还原反应,没有元素化合价升降的反应属于非氧化还原反应。则该生产尿素的反应属于______________（填“氧化还原反应”或“非氧化还原反应”）。
在氧化亚铁、氧化铁、四氧化三铁这三种铁的氧化物中, 铁的质量分数由大到小的顺序是____________________________；（填化学式） ; 若取铁元素质量相等的氧化亚铁、氧化铁、四氧化三铁,则这三种氧化物中氧元素的质量比为____________________________。
