某实验创新小组对木炭还原氧化铜的实验进行了改进，其操作步骤如下：

下图是碳和氧化铜在一定条件下进行反应的实验装置，该反应需几分钟时间。最能说明这个反应发生开始的实验现象是                       ， 写出有关的化学方程式：                       。 该实验中制取的铜可能混有的杂质是                。 

为了探究氧化铜与碳反应生成的气体产物，甲同学设计并进行了如下实验：取一定量氧化铜和碳的混合粉末，在不含氧气的高温条件下反应，将生成的气体通入澄清石灰水，发现石灰水变浑浊。由此得出结论，生成的气体产物一定是CO₂。
① 甲同学加热混合粉末时观察到的现象是：黑色粉末 （5） 。
② 澄清石灰水变浑浊时发生反应的化学方程式是 （6） 。
③ 检验气体产物是CO₂的另一种方法是：将生成的气体通入石蕊溶液中，溶液变 （7） 色。
④ 乙同学认为，甲同学的实验不能证明反应的气体产物只有CO₂，乙同学推测气体产物中可能还有CO。请你从下列A、B、C中选择实验装置，用于验证乙同学的推测。将所选装置的编号填入方框，并在方括号内写出相应装置内盛放的化学试剂。

碳与碳的化合物在工农业生产及日常生活中有广泛的用途。
(1)是碳原子结构示意图，碳原子的最外层电子数是           ，碳元素在元素周期表中位于第            周期。
(2) 古代用墨书写或绘制的字画虽年久仍不变色，原因是墨中主要成分碳在常温下具有               性。下图是木炭还原氧化铜的实验，大试管中的反应体现了碳的还原性，单质碳的还原性可以用于冶金工业。
①酒精灯加灯罩的目的               ；
②刚开始预热，试管②中立即产生气泡，但石灰水不变浑浊，原因是                 ；
③继续加热，观察到石灰水逐渐变浑浊，黑色粉末中出现红色物质。请你写出粗体部分的化学方程式：                              。
④停止加热时，应先将导管从试管②中撤出，待试管①冷却后再把试管里的粉末倒出。这样操作的原因是 A                       ； B                       。 

在试管里盛有少量黑色粉末，加强热后有红色固体生成，同时有无色、无味并能使澄清石灰水变浑浊的气体生成，该黑色粉末是____________________，写出反应中有红色固体产生的化学方程式________________________________。

如图甲所示是用木炭还原氧化铜的实验装置图。

李洋同学在实验室用木炭和氧化铜两种黑色粉末在高温下反应制取单质铜，反应的化学方程式为：
C+2CuO2Cu+CO₂↑ 他联想到单质碳的一些化学性质，认为在该实验中还可能会有CO产生。
查阅资料：CO气体能使湿润的黄色氯化钯试纸变蓝色。实验验证：
(1)点燃A处酒精灯，数分钟后发现试管中的黑色固体物质变红，该红色物质是__________；
(2)装置B中发生的实验现象是_______________，该反应的化学方程式是_________________；
(3)C装置中湿润的黄色氯化钯试纸变蓝色，说明有________气体生成，证明李洋同学是判断是正确的。实验反思：
(4)李洋同学对CO产生的原因进行了分析：
①原因一：木炭和氧化铜在高温条件下直接发生反出产生CO；
②原因二：反应C+2CuO2Cu+CO₂↑中的一种产物和反应物木炭又发生了新的化学反应，产生了CO；
③原因三：…… 请你从原因一、原因二中选择其一，用化学方程式表示存在此原因的化学反应原理：__________________________________________。
(5)在设计装置时还要考虑环保因素，因此要在装置C处添加__________________________装置。

物质的性质决定着物质在生产和生活中的用途。木炭和一氧化碳都具有还原性，可用于冶炼金属。请根据下图同答：

如图所示是用足量的木炭粉还原氧化铜的装置图，按要求回答：

木炭、一氧化碳、氢气三种物质在适当的条件下分别跟氧化铜反应，下列叙述正确的是