在集气瓶内放入一装有少量酒精（C₂H₅OH）的蒸发皿，先点燃蒸发皿内的酒精，再将经打磨过的光亮镁条伸入集气瓶内点燃．可看到镁条剧烈燃烧，在瓶底白色固体粉末中夹杂着少量黑色固体，瓶内壁也附着一些黑色固体．（如图）
甲同学将生成物取出，用足量的盐酸处理，结果发现白色物质溶解，黑色物质不溶．由此他猜测：黑色物质是原来镁条中所含的杂质．
乙同学没有轻易赞同甲同学的意见，他通过查找资料，知道镁与空气中三种人们熟知的气体都会发生反应．他推断：这黑色物质是碳．
请回答下列问题：
（1）先点燃蒸发皿内的酒精，对后续实验的作用和影响是
①；②．
（2）实验中，在集气瓶底铺一层细砂的作用是．
（3）请设计-个实验：验证甲同学的猜想是否正确．实验的方法是．
（4）写出集气瓶内发生反应的化学方程式：①；
②；③．

某人设计了右图所示的实验．实验操作及现象如下：
点燃酒精灯对着试管中的铁粉部分加热，待蒸发皿中有大量肥皂泡出现时，用燃着的木条靠近肥皂泡，发出“啪啪”的爆鸣声．
请根据实验回答下列问题．
（1）试管中发生反应的反应物是（注明状态）．
（2）试管中的铁粉转变为一种黑色的由两种元素组成的固态化合物，经测定，该化合物中铁元素与另一种元素的质量比为21：8．则固体产物是（写化学式）．
（3）综合（1）、（2），写出试管中发生的反应的化学方程式：．

生产、生活中的废物、污水未经处理就直接排放，是造成水体富营养化、河水被污染的重要原因．右图是长江中游某水质监测站在2007年8月的某天DO（溶解氧）的实测数据，下表为不同温度下DO（溶解氧）饱和值表：

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

仔细观察实测数据和上表，回答问题：
（1）在凌晨零点时，河水中的DO（溶解氧）仅为该温度下的DO饱和值的75%～80%；但在午后，DO出现过饱和，如在15时，DO饱和度可高达1 10%，造成上述现象的主要原因．
（2）河水里的微生物使有机物（化学式以C₆H₁₀O₅为代表）与溶解在水中的氧气作用而转化为CO₂和H₂O的过程中所需的O₂的量叫做BOD（生化需氧量），BOD是衡量水体质量的一个指标．当天该水质监测站测得河水中所含有机物的质量折合成C₆H₁₀O₅为0.010g?L^-1，通过计算回答：①该河段水体的BOD（生化需氧量）为mg?L^-1；②该河段适合鱼类生存吗（设水温为25℃）？理由是：．

新型材料纳米级α-Fe粉具有超强的磁性能，用作高密度磁记录的介质以及高效催化剂等．实验室采用气相还原制备纳米α-Fe，方法是：将固体粉料FeCl₂?nH₂O脱水、真空干燥，然后在高温条件下通入高纯氮气（作保护气）和氢气（作还原剂）的混合气体，生成纳米α-Fe．请回答以下问题：
（1）写出生成纳米α-Fe的化学方程式 ①；②．
（2）反应中保护气的作用是．