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___．