铁是目前人类使用量最大的金属，它能形成多种化合物。
(1)取5.6 g的生铁与足量的稀硫酸混合反应，无论怎样进行实验，最终收集的气体体积均小于2.24 L(标准状况)，最主要的原因是_____________________；所得溶液在长时间放置过程中会慢慢出现浅黄色，试用离子方程式解释这一变化的原因：___________。
(2)ZnFe₂O_x是一种新型纳米材料，可将工业废气中的某些元素转化为游离态，制取纳米ZnFe₂O_x和用于除去废气的转化关系为ZnFe₂O₄ZnFe₂O_x。若上述转化反应中消耗的n(ZnFe₂O₄)∶n(H₂)＝2∶1，x的值为________。请写出 ZnFe₂O_x与NO₂反应的化学方程式：_________________________(x用前一问求出的具体值)。
(3)LiFePO₄(难溶于水)材料被视为最有前途的锂离子电池材料之一。
①以 FePO₄(难溶于水)、Li₂CO₃、单质碳为原料在高温下制备LiFePO₄，该反应还生成一种可燃性气体，则反应的化学方程式为___________________________。
②磷酸铁锂动力电池有几种类型，其中一种(中间是锂离子聚合物的隔膜，它把正极与负极隔开)工作原理为FePO₄＋LiLiFePO₄。则放电时正极上的电极反应式为___________________________________。
(4)已知25 ℃时K_sp[Fe(OH₃)]＝4.0×10^－38，此温度下若在实验室中配制5 mol·L^－1 100 mL FeCl₃溶液，为使配制过程中不出现浑浊现象，则至少需要加入______ mL 2 mol·L^－1的盐酸(忽略加入盐酸时溶液体积的变化)。

铁及其化合物在生产和生活中有广泛的应用。
(1)铁元素在元素周期表中的位置为________________。
(2)等物质的量的铁分别与足量的盐酸、水蒸气在一定条件下反应，产生相同条件下的气体体积比为__________；铁在高温条件下与水蒸气反应的化学方程式为______________________________________________________________。
(3)碱式硫酸铁[Fe(OH)SO₄]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂，在医药上也可用于治疗消化性溃疡出血。工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如图：

已知：常温下，部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：

沉淀物	Fe3＋	Fe2＋	Al3＋
开始沉淀(pH)	2.3	7.5	3.4
完全沉淀(pH)	3.2	9.7	4.4

 
①加入少量NaHCO₃的目的是调节pH，应控制pH的范围为____________。
②碱式硫酸铁溶于水后产生的[Fe(OH)]^2＋，可部分水解生成聚合离子[Fe₂(OH)₄]^2＋。该水解反应的离子方程式为_______________________________。
(4)高铁酸钾(K₂FeO₄)也是常用的水处理剂。它的制备方法有多种。
①熔融法又称为过氧化钠氧化法。先在高温熔融的条件下制备高铁酸钠：Fe＋3Na₂O₂===Na₂FeO₄＋2Na₂O，再将高铁酸钠加入到氢氧化钾溶液里，发生反应：2KOH＋Na₂FeO₄===K₂FeO₄＋2NaOH，请根据复分解反应原理分析该反应发生的原因：_________________________________________________________________。
②电解法制备高铁酸钾。铁和石墨分别做两个电极的电极材料，氢氧化钠溶液做电解液实现电解制备。阴极的电极材料为__________，写出阳极的电极反应式为_______________________________________________________。

已知氯化亚铁的熔点674℃、沸点1023℃；三氯化铁在300℃以上易升华，易溶于水并且有强烈的吸水性。在500℃条件下氯化亚铁与氧气可能发生多种反应，反应之一为：12FeCl₂+3O₂2Fe₂O₃+8FeCl₃。某研究小组选用以下装置（夹持装置省略，装置可重复选用）进行反应的探究。回答下列问题：

（1）装置的合理连接顺序为A、    、D，其中E装置U形管左边设计为粗导管的目的是 。
（2）A装置中发生反应的化学方程式为 。
（3）反应过程发现，装置B中除生成红棕色固体外，还观察到黄绿色气体，生成该气体的化学方程式为 。
（4）待B中充分反应后，停止加热后，还需持续通氧气至 。
（5）设计实验：
①利用E装置U形管里的固体验证Fe(OH)₃是弱碱： 。
②测定装置B的残留固体中铁元素的质量分数： 。