在集氣瓶?jī)?nèi)放入一裝有少量酒精（C₂H₅OH）的蒸發(fā)皿，先點(diǎn)燃蒸發(fā)皿內(nèi)的酒精，再將經(jīng)打磨過(guò)的光亮鎂條伸入集氣瓶?jī)?nèi)點(diǎn)燃．可看到鎂條劇烈燃燒，在瓶底白色固體粉末中夾雜著少量黑色固體，瓶?jī)?nèi)壁也附著一些黑色固體．（如圖）
甲同學(xué)將生成物取出，用足量的鹽酸處理，結(jié)果發(fā)現(xiàn)白色物質(zhì)溶解，黑色物質(zhì)不溶．由此他猜測(cè)：黑色物質(zhì)是原來(lái)鎂條中所含的雜質(zhì)．
乙同學(xué)沒(méi)有輕易贊同甲同學(xué)的意見(jiàn)，他通過(guò)查找資料，知道鎂與空氣中三種人們熟知的氣體都會(huì)發(fā)生反應(yīng)．他推斷：這黑色物質(zhì)是碳．
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）先點(diǎn)燃蒸發(fā)皿內(nèi)的酒精，對(duì)后續(xù)實(shí)驗(yàn)的作用和影響是
①；②．
（2）實(shí)驗(yàn)中，在集氣瓶底鋪一層細(xì)砂的作用是．
（3）請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)-個(gè)實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證甲同學(xué)的猜想是否正確．實(shí)驗(yàn)的方法是．
（4）寫(xiě)出集氣瓶?jī)?nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：①；
②；③．

某人設(shè)計(jì)了右圖所示的實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象如下：
點(diǎn)燃酒精燈對(duì)著試管中的鐵粉部分加熱，待蒸發(fā)皿中有大量肥皂泡出現(xiàn)時(shí)，用燃著的木條靠近肥皂泡，發(fā)出“啪啪”的爆鳴聲．
請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)回答下列問(wèn)題．
（1）試管中發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)物是（注明狀態(tài)）．
（2）試管中的鐵粉轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N黑色的由兩種元素組成的固態(tài)化合物，經(jīng)測(cè)定，該化合物中鐵元素與另一種元素的質(zhì)量比為21：8．則固體產(chǎn)物是（寫(xiě)化學(xué)式）．
（3）綜合（1）、（2），寫(xiě)出試管中發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式：．

生產(chǎn)、生活中的廢物、污水未經(jīng)處理就直接排放，是造成水體富營(yíng)養(yǎng)化、河水被污染的重要原因．右圖是長(zhǎng)江中游某水質(zhì)監(jiān)測(cè)站在2007年8月的某天DO（溶解氧）的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，下表為不同溫度下DO（溶解氧）飽和值表：

水溫/℃	25	26	27	29	31	32	34
DO飽和值/mg?L-1	8.15	8.00	7.85	7.65	7.43	7.30	7.20

仔細(xì)觀察實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和上表，回答問(wèn)題：
（1）在凌晨零點(diǎn)時(shí)，河水中的DO（溶解氧）僅為該溫度下的DO飽和值的75%～80%；但在午后，DO出現(xiàn)過(guò)飽和，如在15時(shí)，DO飽和度可高達(dá)1 10%，造成上述現(xiàn)象的主要原因．
（2）河水里的微生物使有機(jī)物（化學(xué)式以C₆H₁₀O₅為代表）與溶解在水中的氧氣作用而轉(zhuǎn)化為CO₂和H₂O的過(guò)程中所需的O₂的量叫做BOD（生化需氧量），BOD是衡量水體質(zhì)量的一個(gè)指標(biāo)．當(dāng)天該水質(zhì)監(jiān)測(cè)站測(cè)得河水中所含有機(jī)物的質(zhì)量折合成C₆H₁₀O₅為0.010g?L^-1，通過(guò)計(jì)算回答：①該河段水體的BOD（生化需氧量）為mg?L^-1；②該河段適合魚(yú)類(lèi)生存嗎（設(shè)水溫為25℃）？理由是：．

新型材料納米級(jí)α-Fe粉具有超強(qiáng)的磁性能，用作高密度磁記錄的介質(zhì)以及高效催化劑等．實(shí)驗(yàn)室采用氣相還原制備納米α-Fe，方法是：將固體粉料FeCl₂?nH₂O脫水、真空干燥，然后在高溫條件下通入高純氮?dú)猓ㄗ鞅Ｗo(hù)氣）和氫氣（作還原劑）的混合氣體，生成納米α-Fe．請(qǐng)回答以下問(wèn)題：
（1）寫(xiě)出生成納米α-Fe的化學(xué)方程式 ①；②．
（2）反應(yīng)中保護(hù)氣的作用是．