天宫一号（Tiangong-1）是中国第一个目标飞行器，于2011年9月29日21时16分3秒在酒泉卫星发射中心发射，它的发射标志着中国迈入中国航天“三步走”战略的第二步．天宫一号是由长征二号大推力火箭发射升空的，火箭推进剂是成功发射火箭的重要因素，推进剂的发展经历了一个漫长的过程．
（1）20世纪前，黑火药是世界上唯一的火箭用推进剂，黑火药是由硝酸钾、硫磺、木炭组成，黑火药爆炸的化学方程式为2KNO₃+S+3C═K₂S+N₂↑+3CO₂↑．
①写出K₂S的电子式：；
②某化学兴趣小组进行了如下实验：
实验一：取适量黑火药溶于水，过滤，将滤液蒸发浓缩，冷却后慢慢加入浓硫酸，将混合液置于试管中并放入铜片，产生大量红棕色气体，写出该反应的离子方程式：；
实验二：取黑火药爆炸后的残留固体，加水溶解过滤，取滤液向其中滴加新制氯水至过量，一开始溶液变浑浊后又变澄清．请设计实验方案证明该澄清溶液中含有Cl^-：；
（2）1947年，研制出第二代聚硫橡胶、高氯酸铵、铝粉复合推进剂．高氯酸铵受撞击会引发剧烈爆炸，其爆炸产物有4种，2种产物是空气中的主要成分，另一种气体产物能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，写出该反应的化学方程式：；
（3）20世纪60年代，美国大推力火箭使用的是液体推进剂，常用的氧化剂有双氧水、四氧化二氮、液氧；可燃物有肼（N₂H₄）、一甲肼、偏二甲肼、液氢等．火箭发射时将两种液体分别注入火箭发动机的燃烧室中燃烧．偏二甲肼的系统命名为1，1-二甲基联氨，它的结构简式为；
（4）以上的火箭推进剂一般都含有氮元素，含氮化合物种类丰富，科学家从化肥厂生产的硫酸铵中检出组成为N₄H₄（SO₄）₂的物质，该物质为易溶于水的强电解质，遇烧碱会生成N₄气体，该反应的离子方程式：；另一含氮化合物N₄H₄也是易溶于水的强电解质，和烧碱反应生成能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，而与盐酸反应生成的产物之一具有极强烈的爆炸性，写出该产物爆炸的化学反应方程式：．

(16分)某研究小组取足量形状、质量均相同的铝片，分别与浓度均为6 mol?L^－1的等体积的盐酸、氢氧化钠溶液充分反应后，取出剩余的铝片洗净、干燥、称量。
（1）上述反应剩余铝片的质量，前者________后者（填“大于”或“小于”或“等于”)。
（2）观察铝片与盐酸反应后的溶液较浑浊，且试管底部有少量黑色固体。
查资料已知：
①铝与盐酸反应，因反应过快而变成粉末分散到溶液中，形成黑色固体
②电解法冶炼铝所用的原料氧化铝是从铝土矿中提取的，氧化铝中往往还含有微量的氧化铁和二氧化硅杂质。写出在电解池中生成的铝与杂质二氧化硅反应的化学方程式： ________。
（3）为探究（2）中黑色固体的成分，提出合理假设。
假设1：黑色固体是Al和Fe
假设2：黑色固体是Al和Si
假设3：黑色固体是Al和_______________
（4）设计实验方案，基于假设3进行实验，验证黑色固体含有Al之外的其它成分。
限选实验试剂：蒸馏水、6mol·L^-1H₂SO₄溶液、6mol·L^-1NaOH溶液、6mol·L^-1氨水、0.01mol·L^-1KMnO₄溶液、新制氯水、20%KSCN溶液。

实验步骤	预期实验现象和结论
步骤1：将反应所得浊液过滤、洗涤，取少量固体于试管中，加入足量的6mol·L-1  H2SO4溶液，充分振荡，静置。	___________________________________， 证明黑色固体含有Si
步骤2：

（5）已知硅与NaOH溶液反应与铝相似。取m₁g黑色固体加足量NaOH溶液充分溶解，
滤去不溶物（不考虑可溶物的损失），配成250mL溶液，取出25.00mL溶液，按下列操作进行实验：

在上述操作中，需要用到的玻璃定量仪器有________________________________；
计算黑色固体中Al的质量分数为__________________（相对原子质量：Al-27  Fe-56  H-1  O-16）。