化学是一门以实验为基础的科学，以下所示装置是化学小组同学设计的实验．

（1）研究铁生锈的条件：
如图1所示装置，通过该实验证明铁钉生锈是铁与{#blank#}1{#/blank#}作用的结果．
（2）研究燃烧的条件：
装置如图2所示，通过对比{#blank#}2{#/blank#}的现象，说明可燃物燃烧要与氧气接触．
（3）研究二氧化碳与氢氧化钠的反应：
在两个气密性良好且充满二氧化碳的500mL矿泉水瓶中，分别注入等体积的水、氢氧化钠浓溶液，充分振荡，出现图3所示现象．此实验可以说明二氧化碳和氢氧化钠发生了反应，理由是{#blank#}3{#/blank#}；为进一步证明二氧化碳和氢氧化钠发生了反应，同学又补充了实验：用注射器向乙瓶中注入足量的稀盐酸，观察到的现象是{#blank#}4{#/blank#} 反应的化学方程式为{#blank#}5{#/blank#} 

步骤1：利用右图所示装置，将干燥的O₂从导管a通入U形管（装置气密性良好，药品如图所示）；待U形管内充满O₂后，将导管a、b处的止水夹k₁、k₂夹紧。

步骤2：一段时间后，观察U形管内三处铁丝表面的变化情况。

回答下列问题：