某化學興趣小組用只含有鋁、鐵、銅的工業廢料制取純凈的氯化鋁溶液、綠礬晶體[FeSO₄?7H₂O]和膽礬晶體，以探索工業廢料的再利用．其實驗方案如下：

回答下列問題：
（1）寫出合金與燒堿溶液反應的離子方程式______．
（2）由濾液A制AlCl₃溶液的途徑有①和②兩種，途徑②中通入的某氣體其固態可用于人工降雨，則該氣體是______（填化學式），濾液A與過量的某氣體生成沉淀D的離子方程式為______．你認為較合理的途徑是______（填①或②），理由是______．
（3）濾液E若放置在空氣中一段時間后，溶液中的陽離子除了Fe²⁺和H⁺外，還最可能存在的陽離子是______（用離子符號表示），檢測該離子的方法是______．
（4）用濾渣F通過兩種途徑制取膽礬，與途徑③相比，途徑④明顯具有的兩個優點是______、______．
（5）途徑③發生的反應中，體現了濃硫酸______性和______性．通過途徑④制取膽礬，必須進行的實驗操作步驟：加硫酸、加熱通氧氣、過濾、蒸發濃縮、冷卻結晶、______、自然干燥．其中途徑④發生的反應為______（用一個離子方程式表示）．

（12分）本題包括A、B兩小題，分別對應于“物質結構與性質”和“實驗化學”兩個選修模塊的內容。請選定其中一題，并在相應的答題區域內作答。若兩題都做，則按A題評分。

A．《物質結構與性質》2010年上海世博會場館，大量的照明材料或屏幕都使用了發光二極管（LED）。目前市售LED品片，材質基本以GaAs（砷化鎵）、AlGaInP（磷化鋁鎵銦）、InGaN（氮化銦鎵）為主。砷化鎵的品胞結構如圖10。試回答：

圖10

（1）鎵的基態原子的電子排布式是              。

（2）砷化鎵品胞中所包含的砷原子（白色球）個數為           ，與同一個鎵原子相連的砷原子構成的空間構型為               。

（3）下列說法正確的是             （填字母）。

A．砷化鎵品胞結構與NaCl相同

B．第一電離能：As>Ga 

C．電負性：As>Ga

D．砷化鎵晶體中含有配位鍵

E．GaP與GaAs互為等電子體

（4）N、P、As處于同一主族，其氫化物沸點由高到低的順序是              。

（5）砷化鎵可由（CH₃）₃Ga和AsH₃在700℃時制得。（CH₃）₃Ga中鎵原子的雜化方式

為                。

B．《實驗化學》某研究性學習小組對過量炭粉與氧化鐵反應的氣體產物成分進行研究。

⑴提出假設 

①該反應的氣體產物是CO₂。

②該反應的氣體產物是CO。

③該反應的氣體產物是          。

⑵設計方案  如圖11所示，將一定量的氧化鐵在隔絕空氣的條件下與過量炭粉完全反應，測定參加反應的碳元素與氧元素的質量比。

圖11

⑶查閱資料

氮氣不與碳、氧化鐵發生反應。實驗室可以用氯化銨飽和溶液和亞硝酸鈉（NaNO₂）飽和溶液混合加熱反應制得氮氣。

請寫出該反應的離子方程式：                          。

⑷實驗步驟

①按上圖連接裝置，并檢查裝置的氣密性，稱取3.20g氧化鐵、2.00g碳粉混合均勻，放入48.48g的硬質玻璃管中；

②加熱前，先通一段時間純凈干燥的氮氣；

③停止通入N₂后，夾緊彈簧夾，加熱一段時間，澄清石灰水（足量）變渾濁；

④待反應結束，再緩緩通入一段時間的氮氣。冷卻至室溫，稱得硬質玻璃管和固體總質量為52.24g；

⑤過濾出石灰水中的沉淀，洗滌、烘干后稱得質量為2.00g。

步驟②、④中都分別通入N₂，其作用分別為              。

⑸數據處理

試根據實驗數據分析，寫出該實驗中氧化鐵與碳發生反應的化學方程式                。 ⑹實驗優化  學習小組有同學認為應對實驗裝置進一步完善。

①甲同學認為：應將澄清石灰水換成Ba(OH)₂溶液，其理由是                    。

②從環境保護的角度，請你再提出一個優化方案：                              。