(10分)某同学为研究氧化铁与过量炭粉的反应，进行如下实验：
①称取3.2 g氧化铁与2 g炭粉均匀混合，放入48.48 g的玻璃管中，按如图装置连接。

②通一段时间纯净、干燥的氮气。
③夹紧T处弹簧夹，然后点燃酒精灯，加热一段时间后，澄清石灰水变浑浊。
④完全反应后，冷却至室温，称得玻璃管和固体的总质量为52.24g。
⑴实验步骤①加入药品前，先进行的操作是                                     。
⑵实验步骤②通入N₂的目的是                                               ，实验室可以用氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠饱和溶液混合加热反应制得氮气。请写出该反应的离子方程式：_____________________________________________________________。
⑶经计算，参加反应的碳元素质量为　 　g。
⑷反应生成的气体是______________________，
该实验的化学方程式为：__________________________________________________。
⑸该实验设计存在不合理之处，请指出并说明改进方法　   _________  　　　　　
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