为了探究三种气态氧化物（SO₂、NO₂、CO₂）的性质，某同学设计了一组实验：
实验一：探究三种气体在水中的溶解性，用三支相同的试管收集满三种气体，倒置在盛满水的烧杯中，一段时间后，观察到的试管中液面高度如图A、B、C所示．
（1）在相同条件下，三种气体在水中溶解度最大的是    ，写出A烧杯中发生反应的化学方程式：    ．
实验二：用三只集气瓶收集满二氧化硫、二氧化氮气体，然后将其倒置在水槽中．分别缓慢通入适量O₂或Cl₂，如图D、E、F所示．一段时间后，D、E装置的集气瓶中充满溶液，F装置的集气瓶中还有气体剩余．

（2）实验二中装置D的集气瓶最终充满溶液（假设瓶内液体不扩散）：
①写出装置D中总反应的化学方程式：    ，
②假设该实验条件下，气体摩尔体积为a L/mol，则装置D的集气瓶中所得溶液溶质的物质的量浓度为    
（3）实验前在F装置的水槽里滴加几滴紫色石蕊试液，观察到的现象是    ，通入氧气后，可能观察到的实验现象是溶液颜色加深，写出反应的化学方程式：    
（4）写出E装置的溶液充满集气瓶时，有关反应的离子方程式    ．

【考点】性质实验方案的设计

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