某研究性学习 小组对过量炭粉与氧化铁反应的气体产物成分进行研究。 （1）提出假设 ①该反应的气体产物是CO 2 。 ②该反应的气体产物是CO。 ③该反应的气体产物是_____________。 设计方案 如图所示，将一定量的氧化铁在隔绝空气的条件下与过量炭粉完全反应，测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比。 （2）查阅资料 氮气不与碳、氧化铁发生反应。实验室可以用氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠（NaNO 2 ）饱和溶液混合加热反应制得氮气。 ①请写出该反应的离子方程式____________________。 ②该实验装置与实验室制取下列气体相同的是________（填标号）； A、用稀盐酸和锌反应制H 2 B、用MnO 2 和浓盐酸加热反应制Cl 2 C、用KClO 3 与MnO 2 共热反应制O 2 （3）实验步骤 ① 按上图连接装置，并检查装置的气密性，称取3.20g氧化铁、2.00g碳粉混合均匀，放入48.48g的硬质玻璃管中； ②加热前，先通一段时间纯净干燥的氮气； ③停止通入N 2 后，夹紧弹簧夹，加热一段时间，澄清石灰水（足量）变浑浊； ④待反应结束，再缓缓通入一段时间的氮气。冷却至室温，称得硬质玻璃管和固体总质量为52.24g； ⑤过滤出石灰水中的沉淀，洗涤、烘干后称得质量为2.00g。 步骤②、④中都分别通入N 2 ，其作用分别为________。 （4）数据处理试根据实验数据分析，写出该实验中氧化铁与碳发生反应的化学方程式 ________________________。 （5）实验优化 学习小组有同学认为实验装置进一步完善。 ①甲同学认为：澄清石灰水换成Ba(OH) 2 溶液，其理由是________________。 ②从环境保护的角度，请你再提出一个优化方案将此实验装置进一步完善：________。