（10分）N₂在諸多領域用途廣泛。某化學興趣小組為探究在實驗室制備較為純凈N₂的方法，進行了認真的準備。請你參與交流與討論。

【查閱資料】 N₂的制法有下列三種方案：

方案1：加熱NaNO₂和NH₄Cl的濃溶液制得N₂。

方案2：加熱條件下，以NH₃還原CuO可制得N₂，同時獲得活性銅粉。

方案3：將空氣緩緩通過灼熱的銅粉獲得較純的N₂。

【實驗準備】以實驗室常見儀器（藥品）等設計的部分裝置如下圖（有的夾持和加熱儀器未畫出）。

【分析交流】

⑴若以方案1制得N₂，應選擇的發(fā)生裝置是                                。

⑵若按方案2制得干燥、純凈的N₂，且需要的NH₃以生石灰和濃氨水作原料，整套制氣裝置按氣流從左到右的順序連接的順序是（填寫序號，下同）                 。獲得N₂的反應原理是（寫反應方程式）                                       。

⑶若以排水法收集N₂，其中會混入水蒸氣。但也不宜用排空氣法，其原因是                          。你提出的收集方法是                           。

⑷上述三個方案中，制得的N₂純度最差的是                               。在N₂純度要求不甚嚴格的情況下，有人建議將方案2和方案3結合使用，你認為其優(yōu)點是                                                                         。

【查閱資料】

①鐵的常見氧化物

②草酸(乙二酸H₂C₂O₄)在濃硫酸存在下受熱分解的化學方程式為H₂C₂O₄CO₂↑+ CO↑+H₂O

【實驗準備】

①實驗的裝置圖如下

②藥品

a.草酸          b.工業(yè)鐵紅        c.NaOH溶液         d.澄清石灰水          e.濃硫酸           f.鹽酸

【實驗及數(shù)據(jù)】

取不同質量的樣品進行實驗，所得實驗數(shù)據(jù)如下：

【討論與分析】

(1)興趣小組的同學擬以純凈的CO還原鐵的氧化物，所設計的實驗裝置中D、E、F應分別盛放的試劑為____________、____________、___________(填寫序號)，其作用依次是____________、____________、_____________。上述裝置還有不完善之處，你建議改進的措施是________________________。

(2)由實驗數(shù)據(jù)不難得出，有一組實驗數(shù)據(jù)不可靠，該組數(shù)據(jù)是____________(填序號)，該工業(yè)鐵紅所含雜質的化學式為________________________。

（1）（19分）①研究性學習小組為了證明鐵的金屬性比銅強，他設計了如下幾種方案，其中合理的是         （填序號）

A．鐵片置于硫酸銅溶液中有銅析出；

B．鐵、銅與氯氣反應分別生成FeCl₃、CuCl₂；

C．銅片置于FeCl₃溶液中，銅片逐漸溶解（2FeCl₃+Cu＝2FeCl₂+ CuCl₂）

D．鐵片、銅片分別置于盛有稀硫酸的燒杯中，鐵片上有氣泡產(chǎn)生，而銅片無氣泡

E．常溫下，分別將鐵片和銅片置于濃硝酸中，鐵片不溶解，而銅片溶解

②請你另設計一個能證明鐵的金屬活動性比銅強的實驗。要求：

a．此方案的原理不同于上述任一合理方案；

b．在方框內(nèi)繪出實驗裝置圖并注明所需的藥品；

c．寫出實驗過程中的主要實驗現(xiàn)象并用相關化學用語解釋現(xiàn)象

（2）學完原電池的相關知識后，甲組同學認為構成原電池必須有三個條件：①活動性不同的兩極；②電解質溶液；③閉合回路。乙組同學對條件①提出異議，認為相同的兩極也可以構成原電池，以下為乙組同學的實驗裝置簡圖以及實驗報告的部分內(nèi)容。請仔細閱讀實驗報告，然后將實驗報告補充完整并填在相應的橫線上。裝置中鹽橋的作用之一是使整個裝置構成閉合回路。

濃差電池與溫差電池

一、【實驗目的】

1、電池中兩杯溶液及電極均相同，兩杯溶液的濃度不同，可否形成原電池

2、電池中兩杯溶液及電極均相同，兩杯溶液的溫度不同，可否形成原電池

3、電池中兩杯溶液及電極均相同，研究兩杯溶液的                 對電池電壓和電流的影響

4、電池中兩杯溶液及電極均相同，研究兩杯溶液的                 對電池電壓和電流的影響

二、【儀器與藥品】略。

三、【實驗方法與步驟】

Ⅰ、實驗方法：略。

Ⅱ、研究的步驟

㈠實驗A：濃差電池

電解液均為硫酸銅，電極均為銅片：

1、甲燒杯中固定裝入濃度 0.8 mol/L 的硫酸銅溶液。

2、乙燒杯中分別裝入濃度 0.8 mol/L、0.4 mol/L 、0.2 mol/L、0.1 mol/L、0.05 mol/L、0.025 mol/L 的硫酸銅溶液。

3、使用銅片當電極。測量這六種組合電池的穩(wěn)定電壓及電流，將結果記錄于表 1。

㈡實驗B：溫差電池

電解液均為硫酸銅，電極均為銅片：（步驟略，結果記錄于表2）

四、【實驗結果】

實驗A：濃差電池 ：表1

實驗B：溫差電池：表2

五、【討論】

1、濃差電池：若硫酸銅濃差電池放電較長一段時間后，可觀察到甲杯高濃度的溶液顏色逐漸變淺，而乙杯顏色變深，而電壓也逐漸下降，同時可觀察到甲杯中銅片表面有銅析出。

這說明：甲杯中的電極反應式為                                           

        乙杯中的電極反應式為                                           

電池放電一段較長時間后電壓下降的原因：                             

    2、溫差電池（略）

六、【結論】

由上述【實驗結果】可得結論：

實驗A:                                                        [來源:學&科&網(wǎng)Z&X&X&K]

實驗B:（略）

甲、乙兩小組同學給你什么啟示：

（1）（19分）①研究性學習小組為了證明鐵的金屬性比銅強，他設計了如下幾種方案，其中合理的是        （填序號）

甲杯硫酸銅濃度 mol/L	0.8	0.8	0.8	0.8	0.8	0.8
乙杯硫酸銅濃度 mol/L	0.8	0.4	0.2	0.1	0.05	0.025
兩杯溶液濃度差值	0	0.4	0.6	0.7	0.75	0.775
電壓  mV	0	6	12	16	22	26
電流 mA	0	0.02	0.04	0.06	0.07	0.08