1. (2017九上·宜兴期末) 某兴趣小组对工业炼铁的相关知识进行了深入研究．

1. （1） 【知识回顾】工业炼铁的主要原料是铁矿石、焦炭、石灰石和空气，下列相关知识的归纳，正确的是        ．

   A . 工业炼铁得到的是纯铁 B . CO还原氧化铁的反应属于置换反应 C . 焦炭燃烧放热，提高炉温，并转化成CO D . 炼铁高炉排放的废气对空气无污染
3. （2） 【提出问题】该小组同学发现甲烷的性质与氢气、一氧化碳有很多相似之处．氢气、一氧化碳具有还原性，那么甲烷有没有还原性呢？

   【查阅资料】①无水硫酸铜是白色固体，吸收水分后变为蓝色．

   ②铁的氧化物与稀硫酸反应时无气体生成

   【实验探究】为探究上述问题，设计如下装置并进行实验．

   

   ①实验开始时先通一段时间甲烷的目的是

   ②加热一段时间后，观察到A中硬质玻璃管中的固体粉末由红色全部变成黑色，取少量黑色粉末于试管中，加入适量稀盐酸，观察到（填实验现象），说明有铁生成；B中白色固体变蓝，说明有生成；C中澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳生成．

5. （3） 【结论】甲烷有还原性．若生成的黑色粉末全部是铁，甲烷还原氧化铁的化学方程式为．
7. （4） 【反思质疑】查阅资料得知：酒精灯加热时达不到高温，生成物中可能混有铁的其他氧化物Fe_xO_y ． 为探究甲烷与氧化铁反应后所得黑色粉末的成分，继续进行如下实验：

   a.探究黑色粉末中单质铁的质量分数：

   ①将图1各装置按照一定顺序连接，接口顺序是a→→→d（填序号）．

   

   ②检查装置气密性，称取7.2g黑色粉末 放入烧瓶中，向分液漏斗中加入稀硫酸．打开分液漏斗活塞，逐滴加入稀硫酸至无气泡产生，通过测量量筒内水的体积得出氢气质量为0.05g．计算黑色粉末中单质铁的质量分数．（写出计算过程，结果保留到0.1%）

   b.确定黑色粉末中Fe_xO_y的化学式：

   检查图2装置的气密性，另称取上述黑色粉末7.2g放入硬质玻璃管中，加热至完全反应，称得硬质玻璃管内剩余固体为5.6g，经检验全都是铁．若原黑色粉末中铁的氧化物只有一种，则Fe_xO_y的化学式为．从环保角度分析，图2装置存在的明显缺陷是．