阅读下列科普短文，回答相关问题。
2021年2月，我国在张家口建成了首个加氢站（氢气），为2022年冬奥会崇礼赛区大巴加注氢能。作为全国运营氢能公交车最多的城市，张家口市已有214辆氢能公交车在运行。
氢气不仅是清洁燃料，而且能实现污染物净零排放。氢气燃烧值高，单位质量氢气燃烧放出的热是天然气的2.6倍、汽油的3.1倍、煤炭的4倍。
氢能在多个行业有着广阔的应用前景。在运输行业，与传统燃油汽车比，氢燃料汽车不产生污染，同时又比电动汽车加注时间短、续航更远。较长距离、固定路线的快递货车和载重货车等重型卡车，以及水上交通运输等都可大规模应用氢能。
氢能可作为固定能源用于建筑、社区等的备用供能。燃气（CH₄）中混入一定量的氢气，燃烧使用与天然气相同，但单位质量燃烧放热更高、碳排放更低。风力发电和太阳能发电与居民用电在季节上、昼夜交替和有风无风等方面存在不匹配问题，而氢能恰好可用来补充调节备用。
氢气可作为化学过程的原料。比如，直接用氢气炼铁（氢气和氧化铁反应）已经成为绿色炼铁的重要发展方向。传统的炼铁采用一氧化碳和氧化铁高温下反应生成液态铁水和二氧化碳，是一种传统的高碳排放行业。采用氢气和氧化铁加热反应，既能降低能耗，又大大减轻了碳排放。
氢气制备来源广泛，可由多种方式制备而得。制备方式不同，得到的氢名称也不同，有绿氢、蓝氢、灰氢和棕氢（褐氢）之分。
绿氢由电解水得到，或由氨（NH₃）高温分解得到，或生物质气化、光解水得到。电解水是绿氢制备的主要方式，整个过程零碳排放。比如利用风力发电和太阳能发电所产生的电能电解水，技能很好地生成绿氢，也能很好地解决风、光发电所存在电力浪费问题。
蓝氢来自于天然气，由蒸汽甲烷热解等方式转化制取。灰氢主要通过焦炉煤气、氯碱尾气等制备。棕氢（褐氢）由煤炭、石油等高碳化石能源制备。蓝氢、灰氢和棕氢（褐氢）产自化石能源和工业尾气的制氢过程。
氢能的开发利用尚处于起步阶段，需要解决制备氢气、储存、运输和安全使用等多个瓶颈。尽管如此，氢能在环保和能效方面所具有的巨大潜力正在吸引全世界科学研究和产业投资。有志青少年可投身于氢能开发研究，未来一定大有可为！
（1）氢能是一种清洁燃料的原因是

生成水，无污染

生成水，无污染

；燃烧16g甲烷放出的热是893千焦（kJ），则燃烧16g氢气放出的热是

2321.8

2321.8

kJ。
（2）将天然气（甲烷）和氢气混合，充分燃烧，燃烧的产物是

水和二氧化碳

水和二氧化碳

；在实验室将混合燃气点燃前，需要进行的操作步骤是

检验气体的纯度

检验气体的纯度

。
（3）氨气高温分解可制得绿氢和另一种单质，该单质的分子式是

N₂

N₂

；太阳能发电电解水除了生成绿氢，还可得到另一产物的分子式是

O₂

O₂

。
（4）传统炼铁的反应方程式是：Fe₂O₃+3CO

高温

2Fe+3CO₂。参照该方程式，写出用氢气炼铁的化学方程式

Fe₂O₃+3H₂

高温

2Fe+3H₂O

Fe₂O₃+3H₂

高温

2Fe+3H₂O

。