為了貫徹“循環(huán)經濟，防止污染”的理念，某校化學課外活動小組利用廢干電池作為再生資源。其實驗設計如下：

一、實驗目的
從廢舊電池中提取有用物質，并檢驗銨鹽的純度。
二、實驗材料
廢舊1號電池若干節(jié)，鉗子等實驗用品。
三、實驗步驟
1.獲取銅帽、鋅片、石墨電極
2.從黑色混合物的濾液中提取NH₄Cl
3.提取二氧化錳
（1）有關干電池的基本構造和工作原理如右上圖。

電池總反應為：Zn+2NH₄Cl+2MnO₂=Zn（NH₃）2Cl₂+Mn₂O₃+H₂O，干電池工作時負極上的電極反應式為：______________；正極上產生兩種氣體，則正極的電極反應式為：________________。
（2）用鉗子和剪子剪開回收的干電池的鋅筒，把銅帽、鋅皮和碳棒回收，將電池內的黑色粉末移入小燒杯中。
（3）氯化銨和氯化鋅的提取、檢驗和分離：
①從黑色粉末中提取NH₄Cl和ZnCl₂等晶體的混合物，主要包括：溶解、_________、蒸發(fā)、_________。
②設計簡單的實驗證明所得晶體中含有和Zn²⁺［已知Zn（OH）₂是兩性氫氧化物且能溶解于氨水生成Zn］，并填寫下列實驗報告。

（a）________，（b）___________，（c）__________，（d）__________，（e）__________，（f）___________。
③最后剩余的黑色殘渣的主要成分是MnO₂，還有炭黑和有機物等�？捎米茻�的方法除去雜質，該實驗中需要用到的主要硅酸鹽質儀器除酒精燈外還有___________。
（4）晶體中氯化銨質量分數的測定：
已知與HCHO在水溶液中有如下反應：4+6HCHO→（CH₂）₆N₄+4H⁺+6H₂O。稱取ag樣品溶于水，加入足量的HCHO溶液，配成100mL溶液，再取出10mL，滴入酚酞后，再逐滴滴入cmol/L的NaOH溶液，當滴到VmL時，溶液呈現粉紅色，整個過程中不考慮雜質參與反應，則晶體中氯化銨的質量分數ω（NH₄Cl）為___________。

某學校設計了一節(jié)實驗活動課，讓學生從廢舊電池中回收碳棒、MnO₂、NH₄Cl、ZnCl₂等物質，整個實驗過程如下�；卮鹩嘘P問題。

(1)干電池的基本構造和工作原理如圖為干電池的基本構造圖。干電池工作時負極上的電極反應是__________________________，MnO₂的作用是除去正極上的產物H₂，該反應方程式為2MnO₂＋H₂=Mn₂O₃＋H₂O。

(2)鋅皮和碳棒的回收用鉗子和剪子剪開待回收的干電池的鋅筒，將鋅皮和碳棒取出，并用毛刷刷干凈，將電池內的黑色粉末移入燒杯中。

(3)氯化銨、氯化鋅的提取、檢驗和分離

①如何從黑色粉末中提取NH₄Cl和ZnCl₂等晶體的混合物？寫出簡要的實驗步驟________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

②設計簡單的實驗證明所得晶體中含有NH。

實驗步驟

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________；

實驗現象

________________________________________________________________________；

有關的離子方程式

________________________________________________________________________。

③用________的方法可將NH₄Cl和ZnCl₂的晶體混合物分離開。

④最后剩余的黑色殘渣的主要成分是MnO₂，還有炭黑和有機物等�？捎米茻�的方法除去雜質，該實驗中要用到的主要儀器有

________________________________________________________________________。

(14分)某研究性學習小組對過量炭粉與氧化鐵反應的氣體產物成分進行研究。

（1）提出假設  ①該反應的氣體產物是CO₂。

②該反應的氣體產物是CO。

③該反應的氣體產物是               。

（2）設計方案  如圖所示，將一定量的氧化鐵在隔絕空氣的條件下與過量炭粉完全反應，測定參加反應的碳元素與氧元素的質量比。

（3）查閱資料

氮氣不與碳、氧化鐵發(fā)生反應。實驗室可以用氯化銨飽和溶液和亞硝酸鈉（NaNO₂）

飽和溶液混合加熱反應制得氮氣。

①請寫出該反應的離子方程式：                                       。

②該實驗裝置與實驗室制取下列氣體相同的是           （填標號）；

A、用稀鹽酸和鋅反應制H₂  B、用MnO₂和濃鹽酸加熱反應制C1₂

C、用KC1O₃與MnO₂共熱反應制O₂

（4）實驗步驟

① 按上圖連接裝置，并檢查裝置的氣密性，稱取3.20g氧化鐵、2.00g碳粉混合均勻，放入48.48g的硬質玻璃管中；

②加熱前，先通一段時間純凈干燥的氮氣；

③停止通入N₂后，夾緊彈簧夾，加熱一段時間，澄清石灰水（足量）變渾濁；

④待反應結束，再緩緩通入一段時間的氮氣。冷卻至室溫，稱得硬質玻璃管和固體總質量為52.24g；

⑤過濾出石灰水中的沉淀，洗滌、烘干后稱得質量為2.00g。

步驟②、④中都分別通入N₂，其作用分別為                              。

（5）數據處理

試根據實驗數據分析，寫出該實驗中氧化鐵與碳發(fā)生反應的化學方程式：

                                     。

（6）實驗優(yōu)化  學習小組有同學認為應對實驗裝置進一步完善。

①甲同學認為：應將澄清石灰水換成Ba(OH)₂溶液，其理由是                   。

②從環(huán)境保護的角度，請你再提出一個優(yōu)化方案將此實驗裝置進一步完善：      。