如图是某同学利用日常用品注射器设计简易实验装置。甲管中注入10mL CH4，同温、同压下乙管中注入50mL Cl2，将乙管气体推入甲管中，气体在甲管中反应，针管用日光照射一段时间。
（1）下列是某同学预测的实验现象：
①气体最终变为无色；②实验过程中，甲管活塞向内移动；③甲管内壁有油珠；④产生火花。其中正确的是________。
（2）甲管中发生的化学反应类型为________。
（3）反应后，甲管中剩余气体能用下列试剂吸收的是_________
____________。
| A．水 | B．氢氧化钠溶液 |
| C．硝酸银溶液 | D．饱和食盐水 |
（4）反应后，若将甲管中的物质推入盛有适量AgNO3溶液的小试管中会观察到________，若再向其中滴入几滴石蕊试液，又观察到________________。
某研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响因素，将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞（如图1）。从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液，同时测量容器中的压强变化。
（1）请完成以下实验设计表（表中不要留空格）：
| 编号 |
实验目的 |
碳粉/g |
铁粉/g |
醋酸/% |
| ① |
为以下实验作参照 |
0.5 |
2.0 |
90.0 |
| ② |
醋酸浓度的影响 |
0.5 |
|
36.0 |
| ③ |
|
0.2 |
2.0 |
90.0 |
（2）编号①实验测得容器中压强随时间变化如图2。t2时，容器中压强明显小于起始压强，其原因是铁发生了 腐蚀，请在图3中用箭头标出发生该腐蚀时电子流动方向；此时，碳粉表面发生了 （填“氧化”或“还原”）反应，其电极反应式是 。
（3）经过相当长的一段时间，图1锥形瓶中混合物表面生成了一层红棕色的铁锈，取少量铁锈于试管中，加入稀盐酸，取少量反应之后的溶液检验其中的Fe3+，检验Fe3+最灵敏的试剂是大家熟知的KSCN，可以检验痕量的Fe3+。还可用KI来检验：2Fe3++2I－
2Fe2++I2，有资料认为这可能是一个可逆反应。Fe3+与I－反应后的溶液显深红色，它是I2溶于KI溶液的颜色。为探究该深红色溶液中是否含Fe3+，进而证明这是否是一个可逆反应，试利用实验室常用仪器、用品及以下试剂设计方案并填写位于答题卷的下表。0.1 mol/L的FeCl3、KI、KSCN、NaOH、H2SO4、KMnO4溶液，CCl4，蒸馏水。
| 编号 |
实验操作 |
预期现象和结论 |
| ① |
在试管中加入少量该FeCl3溶液和 （填少量、过量）的KI溶液。 |
深红色如期出现 |
| ② |
将试管中的混合溶液转移至 （填仪器）中，倒入一定量的 ， 塞住活塞，充分振荡（萃取），静置。 |
|
| ③ |
|
|
CoCl2·6H2O是一种饲料营养强化剂。以含钴单质废料（含少量Fe、Al等杂质）制取CoCl2·6H2O的一种新工艺流程如下图：
已知：
①CoCl2·6H2O熔点86℃，易溶于水、乙醚等；常温下稳定无毒，加热至110~120℃时，失去结晶水变成有毒的无水氯化钴。
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：
| 沉淀物 |
Fe（OH）3 |
Fe（OH）2 |
Co（OH）2 |
Al（OH）3 |
| 开始沉淀 |
2.3 |
7.5 |
7.6 |
3.4 |
| 完全沉淀 |
4.1 |
9.7 |
9.2 |
5.2 |
请回答下列问题：
（1）钴与盐酸反应的化学方程式为 。
（2）流程中加入碳酸钠调节pH至a，a的范围是 ；滤渣中含有的Al（OH）3是良好的阻燃剂，其原理是 ；加盐酸调节pH至2~3的目的是 。
（3）操作Ⅰ包含3个基本实验操作，它们是 和过滤。
（4）制得的CoCl2·6H2O需减压烘干的原因是 。
（5）为测定产品中CoCl2·6H2O含量，某同学将119g样品溶于水形成100mL溶液，取25mL于烧杯中加入足量的AgNO3溶液，过滤，并将沉淀烘干后称得质量为28.7g，计算产品中CoCl2·6H2O含量为 （已知CoCl2·6H2O化学式量为238，AgCl为143.5，假设杂质不与AgNO3溶液反应，结果保留两位有效数字）
(15分)某兴趣小组利用以下实验装置模拟工业炼铁的主要过程：
（1）装置甲中发生的反应为：HCOOH(甲酸)
CO↑+H2O。已知甲酸是一种无色有刺激性气味的液体。制取一氧化碳时应该 （填字母）。
a．将甲酸滴入浓硫酸
b．将浓硫酸滴入甲酸
c．将甲酸与浓硫酸混合后加入
（2）请按合适的顺序连接好以下装置：甲→（ ）→（ ）→（ ）
（3）丙装置中碱石灰的作用是 。
（4）实验将近完成时，熄灭装置甲、乙、丁中酒精灯的先后顺序为 。
（5）为了探究影响反应产物的外界因素，在Fe2O3与CO反应部位，该小组同学分别用酒精灯和酒精喷灯进行了两次实验，结果如下：
| 加热方式 |
通CO加热 时间／min |
澄清石灰水变 浑浊时间／min |
产物颜色 |
产物能否全部被磁铁吸引 |
| 酒精灯 |
30 |
5 |
黑色 |
能 |
| 酒精喷灯 |
30 |
1 |
黑色 |
能 |
①甲同学猜想黑色产物中可能含有碳单质。乙同学排除了该可能，他提出的两种理由是 、 。
②丙同学查找资料发现，Fe3O4也能被磁铁吸引，对黑色产物成分提出以下三种假设：
i．全部为铁；
ii． ；
iii． 。
某化学兴趣小组用下图所示装置进行实验，探究硝酸与铁反应的产物。
查阅资料得知：
I．在浓硝酸和活泼金属反应过程中，随着硝酸浓度的降低，其生成的产物有+4、+2、﹣3价等氮的化合物。
II．常温时，NO2与N2O4同时存在；在低于0℃时，几乎只有无色的N2O4的晶体存在。
请回答下列问题：
（1）装置中各仪器装入试剂后，接下来由先至后的操作顺序为 。
| A．通入N2 | B．滴入浓HNO3 | C．打开活塞K1 | D．关闭活塞K1 |
（2）装置A中，滴入浓硝酸加热前没有明显现象的原因是 。
（3）反应结束后，打开装置D中的活塞K2，并通入氧气，铁完全溶解于浓硝酸后生成的NO2气体中含有NO的现象为 。
装置D中发生的反应的化学方程式为 。
（4）C装置的作用是 。
（5）反应停止后，装置A中无固体剩余。证明装置A的溶液中是否含有Fe2+，选择的药品是 （填序号）。
a．铁粉 b．氯水 c．KMnO4溶液 d．硫氰化钾溶液
（6）检验是否生成﹣3价氮的化合物，应进行的实验操作、现象及结论是 。
(15分) 铝铁合金在微电机中有广泛应用，某兴趣小组为利用废弃的铝铁合金设计了如下实验流程制备聚合硫酸铁和明矾：
（1）聚合硫酸铁是一种无毒无害、化学性质稳定、能与水混溶的新型絮凝剂，微溶于乙醇，其化学式可表示为[Fe2(OH)x(SO4)y]n。
①聚合硫酸铁可用于净水的原理是 。
②有人认为上述流程中的“氧化”设计存在缺陷，请提出改进意见： ；
浓缩时向其中加入一定量的乙醇，加入乙醇的目的是 。
③加入试剂Y的目的是调节pH，所加试剂Y为 ；溶液的pH对[Fe2(OH)x(SO4)y]n中x的值有较大影响（如图1所示），试分析pH过小（pH＜3）导致聚合硫酸铁中x的值减小的原因： 。
（2）明矾是一种常见铝钾硫酸盐。
①为充分利用原料，试剂X应为 。
②请结合图2所示的明矾溶解度曲线，补充完整由滤液Ⅰ制备明矾晶体的实验步骤(可选用的试剂：废弃的铝铁合金、稀硫酸、NaOH溶液和酒精)：向滤液Ⅰ中加入足量的含铝废铁屑至不再有气泡产生， ，得到明矾晶体。
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