某课外小组利用H2 还原CuO 粉末的实验测定水的组成，图甲是测定装置的示意图。
（设计实验步骤）
①连接好装置，并检查气密性
②装入药品，打开弹簧夹，通入一段时间氢气后关闭弹簧夹
③分别称量装置C、D 的质量
④再次打开弹簧夹，通入氢气后，加热装置C
⑤待C 中固体全部变为红色后，停止加热
⑥继续通入氢气，待装置C 恢复至室温后，关闭弹簧夹
⑦再次分别称量装置C、D 的质量
（完善实验设计）经过讨论同学们认为，为了提高实验的安全性，步骤④加热装置 C 前， 应在 E 导管口收集一试管气体后，进行如图乙所示操作，若操作过程中听到尖锐爆鸣声， 则反应的化学方程式是_____。
（进行实验）该小组的同学按上述步骤进行实验，并进行了实验数据（C 中玻璃管质量为60.0g）
| 装置C 的质量/g | 装置D 的质量/g |
反应前 | 68.0 | 158.2 |
反应后 | 67.2 | 159.1 |
（1）小组同学利用锌粒和稀硫酸反应制氢气，请写出反应的化学方程式_____。在锌与稀硫酸反应的过程中，若夹紧弹簧夹，则A 中反应停止，其原理是_____。
（2）步骤⑥的目的是_____。
（数据处理）
（1）根据上表中数据，水中氢、氧元素的质量比等于_____（使用原始数据列式，不用计算出结果）。
（拓展探究）该小组同学参考上述实验原理，模仿实验步骤，设计了如图装置（假设氢氧化钠溶液能完全吸收二氧化碳），打算测定二氧化碳中碳、氧元素的质量比。但测出的碳、氧元素的质量比总是小于 3:8，请分析可能的原因_____。
某同学选用如下装置，探究物质的化学性质（实验中连接的装置气密性均良好）。
①证明无色气体是水蒸气，选用_______，观察到的实验现象是_______；发生反应的化学方程式是_______，证明无色气体是一氧化碳，选用_______和_______。
②依次连接A、B、C、D 装置，探究碳的化学性质。
A 中发生反应的化学方程式是_______，C 中发生反应的化学方程式是_______；有同学认为，只 连接 A、D 装置，也可以探究碳的化学性质，装置D 中酒精灯的作用是______。
③依次连接A、B、C、D 装置，探究一氧化碳与氧化铜的反应。该实验中两次用到石灰水，请分析石灰水作用的不同之处_______，该实验得出的结论是_______。
回答下列与含碳物质有关的问题。
（1）天然存在的最硬的物质是_____；
（2）CO2和H2O反应,生成一种能使石蕊溶液变红的物质，这种物质是_____；
（3）CO2和CO化学性质不同的原因是_____不同；
（4）CH4、C2H5OH在空气中充分燃烧，都能生成_____。
煤合成天然气（SNG）的工艺过程如图所示。
（1）气化炉中生成的单质是_____。
（2）在气化炉中，煤炭中的碳发生了多个反应。
① 碳与氧气生成CO2反应的基本反应类型为_____。
② 碳与水反应生成了CO，同时还有一种产物是_____。
（3）经变换炉反应后，产物中CO2和H2含量增加，CO含量降低，反应过程中化合价发生改变的元素有_____。
（4）合成天然气中的氢元素来自于原料中的_____。
我国著名化学家徐光宪院士说：“化学是不断发明和制造对人类更有用的新物质的科学”。在分子一原子层面上改变原子的排列方式就可以创造新物质。石墨在超高压和高温的条件下某些碳原子（方框中的碳原子a）受到挤压，凸出到层间的空间中，与上一层正六边形的碳原子形成正四面体的排列形式，就得到金刚石（方框中的碳原子a对应的石墨中的碳原子a）。
1985年，英国化学家克罗托发现C60，提出C60是由12个正五边形和20个正六边形构成封闭的完美对称的笼状分子，由于C60分子的形状和结构酷似英国式足球，所以又被形象地称为“足球烯”。C60在常温下是紫红色晶体，具有金属光泽。
1991年，日本科学家发现了碳纳米管，它是碳原子以正六边形排列而成的管状结构，直径一般为几纳米到几十纳米。碳纳米管的管状结构决定了它的弹性和弯曲性都比较优异，可制作金属催化剂载体，作为贮氢。材料制作燃料电池等，碳纳米管还可用于纳米机器人、计算机芯片等前沿领域。
2004年，英国科学家成功制得石墨烯，这种碳单质的碳原子是以正六边形紧密排列的单层结构。石墨烯具有很多优异性能：表面积大、透光率高、导电性强、机械性能优异等，使石墨烯在透明电极、太阳能电池、传感器、手机屏幕、电脑触摸屏等方面有着良好的应用前景。科学家在一定条件下可以选取石墨烯片段包裹成足球烯，也可以将片段卷起来得到碳纳米管。
依据文章内容，回答下列问题。
（1）短文中涉及到的碳单质共有_____种。
（2）文中提到“在超高温和高压的条件下，石墨可以转变为金刚石”，这一变化是_____变化。
（3）C60在常温下是_____色晶体，猜想C60的一种化学性质可能是_____（用化学方程式表示），它与金刚石性质上存在明显差异，可能的原因是_____。
（4）碳纳米管机械加工：性能优异，弹性较好，易于弯曲，这些性质都源于它是_____结构。
（5）石墨烯具有较高的导电性和透光性，可以用来制作_____。
（6）结合本文，你认为从微观角度创造新物质的可能途径有_____。
实验室用如图装置模拟炼铁。下列说法正确的是
A.该反应属于置换反应
B.应先加热Fe2O3，再通入CO
C.红棕色的Fe2O3粉末逐渐变黑
D.气体通过澄清石灰水后直接排放
