①该反应的气体产物是CO₂ ．

②该反应的气体产物是CO．

③该反应的气体产物是．

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．

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（NaNO₂）饱和溶液混合加热反应制得氮气．请写出该反应的离子方程式：．

①按如图连接装置，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10.38g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N₂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53.02g；

⑤过滤出石灰水中的沉淀，洗涤、烘干后称得质量为1g．步骤②、④中都分别通入N₂ ， 其作用分别为．

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：．

学习小组有同学认为应对实验装置进一步完善．

①甲同学认为：应将澄清石灰水换成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：．