为探究实验室制乙烯及乙烯和溴水的加成反应，甲同学设计了如图甲所示的实验装置，并进行了实验．当温度升至170℃左右时，有大量气体产生，产生的气体通入溴水中，溴水的颜色迅速褪去．甲同学认为达到了实验目的．乙同学仔细观察了甲同学的整个实验过程，发现当温度升到100℃左右时，无色液体开始变色，到160℃左右时，混合液全呈黑色，在170℃超过后生成气体速度明显加快，生成的气体有刺激性气味．由此他推出，产生的气体中应有杂质，可能影响乙烯的检出，必须除去．

据此回答下列问题：
（1）写出甲同学实验中认为达到实验目的两个反应的化学方程式：、．
（2）乙同学观察到的黑色物质是，刺激性气体是．乙同学认为刺激性气体的存在就不能认为溴水褪色是乙烯的加成反应造成的．原因是（用化学方程表示）：．
（3）丙同学根据甲乙同学的分析，认为还可能有CO、CO₂两种气体产生．为证明CO存在，他设计了如图乙过程（该过程可把实验中产生的有机产物除净），发现最后气体经点燃是蓝色火焰，确认有一氧化碳．
①设计装置a的作用是
②浓溴水的作用是，稀溴水的作用是．