某化学兴趣小组对CO2是否支持常见金属的燃烧进行探究活动。
【活动探究】探究CO2是否支持实验室常见金属镁的燃烧。
实验①：将燃着的镁条插入充满CO2的集气瓶，发现镁条仍燃烧。生成物除白色MgO外，还有一种黑色固体。
（1）镁在CO2中反应的化学方程式为 ，此反应的基本类型是 。
（2）实验①的结论是 。由该结论可知 （写“能”或“不能”）用CO2灭火器扑灭活泼金属的火灾。
（3）通过实验①你对燃烧条件的新认识是 。
小倩同学了解到：外国人把中国称为"China"，在英文中与瓷器是同一个单词。"青花瓷"又是在中国瓷器中最具代表性的。绘制青花瓷纹饰的原料中主要含有氧化钴（CoO）。
她查阅元素周期表发现钴[读音：gǔ]元素符号为Co，在周期表中与铁元素同位于第4周期、第Ⅷ族。
【提出问题】
小倩同学产生疑问：为什么钴和铁都在第Ⅷ族呢？
【寻求帮助】
（1）[咨询老师]得知：因为铁与钴两种元素原子的结构具有相同点（见图2），使得二者的化学性质相似。因此把这两种元素放在一起。
请你帮助小倩完成下列问题：
①钴元素在元素周期表中的原子序数为 ；一个钴原子比一个铁原子多一个 （填序号）。
A．中子 B．电子 C．质子 D．电子层
②铁原子与钴原子具有相同的 （填序号，下同）。元素的化学性质主要与原子的 有关，因此二者的化学性质相似。
A．核电荷数 B．核外电子数 C．电子层数 D．最外层电子数
③在化学反应中，金属钴和铁一样，也能与稀盐酸发生反应放出氢气，反应的化学方程式为 ；钴在氧气中燃烧生成Co 3O 4，化学方程式为 。
（2）[查阅资料]钴元素有着广泛的用途：钴及其化合物在材料生产、化工生产、医疗中都有着广泛的应用。钴在电池制造中需求量增长很快，钴酸锂（已知：化学式为LiCoO 2，锂元素化合价为+1）常用作手机电池的正极材料，其中钴元素的化合价为 。
【深入探讨】
[产生问题]既然钴与铁的单质具有相似的性质，那么两种元素的化合物是否也有相似的化学性质？
[设计并实验验证]
（1）根据所学知识，同学们已知下列反应可以进行，并进行实验：
FeO FeCl 2 Fe（OH） 2
观察记录实验现象：氧化亚铁为黑色固体；实验a中，随着稀盐酸的加入，黑色固体逐渐溶解，溶液呈现浅绿色；实验b中，加入氢氧化钠溶液后出现白色沉淀，静置在空气中，沉淀物颜色发生变化，最后变为红褐色。[查阅资料得知：原因是溶液中的Fe（OH） 2遇空气中的氧气生成Fe（OH） 3]
（2）同学们欲探究钴元素化合物的性质。设计并进行了如下实验：
CoO CoCl 2 Co（OH） 2
请你依据实验现象，完成下列问题：
Ⅰ．实验①中，取少量灰黑色的氧化钴放入试管中，加入稀盐酸，固体被溶解，溶液呈红色，写出反应的化学方程式 。另取一支试管加入少量氧化钴，滴入浓盐酸，固体被溶解，溶液呈绿色。说明反应后钴离子在溶液中呈现的颜色与加入酸的 有关。
Ⅱ．实验②中，加入氢氧化钠溶液，出现青蓝色沉淀。将试管静置在空气中，沉淀物颜色发生变化，最终变为棕色，试推测沉淀物颜色变化可能与空气中的 有关。
通过实验探究，同学们得出结论：铁和钴两种元素的化合物化学性质相似。
（1）如图为实验室制取并收集气体的装置图，回答下列问题。
①a仪器的名称是 。
②实验室用高锰酸钾制取并收集干燥的氧气应选用的装置组合是 （填序号）。
③若用F装置收集并测量氧气的体积，应在 （填“d”或“e”）端连接量筒。
④实验室制取二氧化碳的化学方程式是 ，用B装置制取二氧化碳便于控制反应的发生与停止，制取时应将大理石放在 （填“b”或“c”）处。
（2）某化学兴趣小组在学完金属活动性顺序相关知识后，他们做了钠与硫酸铜溶液反应的实验，发现并没有铜生成，而是产生蓝色絮状沉淀和少量黑色物质。于是他们进行了如下探究：
【实验探究1】取一块绿豆大小的金属钠，放入盛有20mL蒸馏水的烧杯中，发现金属钠浮在水面上，熔化成一个闪亮的小球并四处游动，发出嘶嘶的响声，收集反应产生的气体，发现该气体能燃烧。
【实验探究2】在上述反应所得溶液中滴加硫酸铜溶液，产生蓝色絮状沉淀。
【实验探究3】将蓝色絮状沉淀加热得到黑色固体。
【查阅资料】①钠在常温下能与水剧烈反应，生成一种碱和一种气体。②氢氧化铜受热易分解。③氧化铜为黑色固体。
【问题分析】①写出钠与水反应的化学方程式 ，点燃反应产生的气体前应该先 。②写出产生蓝色絮状沉淀的化学方程式 。
【实验结论】在金属活动性顺序中，活动性较强的金属 （填“一定”或“不一定”）能将位于其后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。
【反思与交流】钠与硫酸铜溶液反应产生少量黑色物质的可能原因是 。
学习了酸、碱、盐的相关知识后，某兴趣小组同学在老师的指导下开展了以下探究活动。
实验一：验证酸、碱、盐之间能发生化学反应。
【进行实验】为了验证硫酸与碳酸钠能发生化学反应，小明做了如图1所示实验，观察到试管中的现象为 ，则证明两种物质发生了化学反应，该反应的化学方程式为 。
【设计实验】为了验证硫酸与氢氧化钠能发生化学反应，小刚设计了如下实验方案。
实验操作 |
预期实验现象 |
实验结论 |
步骤一：将氢氧化钠溶液滴入稀硫酸中并振荡 |
溶液呈无色 |
硫酸与氢氧化钠能发生化学反应 |
步骤二：向步骤一所得无色溶液中滴加几滴酚酞溶液 |
溶液呈无色 |
请你评价小刚设计的实验方案是否可行，并说明理由 。
【反思提高】证明无色溶液之间能发生化学反应的方法有很多，请你举出一个通过生成沉淀来证明发生化学反应的实例 （只要求写出两种反应物）。
实验二：利用酸、碱溶于水放热的性质探究燃烧条件。
【进行实验】如图2所示，实验过程中，观察到滴水之前白磷不燃烧，滴水之后白磷燃烧。由此可推出可燃物燃烧需要的条件之一是 。写出白磷燃烧的化学方程式 。
【拓展延伸】有同学想利用图2装置，并且将部分药品进行更换（如图3所示），也来探究燃烧条件，你认为此实验方案是否可行并说明理由 。
皮蛋是我国一种传统风味蛋制品。某化学课外小组的同学查阅资料后得知，腌制皮蛋的主要原料有：生石灰、纯碱和食盐。同学们向这三种物质中加入足量水，充分搅拌，过滤，对滤液中溶质的成分进行探究。
小组同学讨论后一致认为，滤液中的溶质一定含有NaOH和 （填化学式）。一定含有NaOH的原因是①CaO+H2O═Ca（OH）2；② （用化学方程式表示）。
【提出问题】滤液中还可能含有哪些溶质？
【作出猜想】猜想①：Ca（OH）2
猜想②：Na2CO3
【实验探究】同学们分别设计了如下两种方案并进行实验：
方案一：甲同学取少量滤液于试管中，通入二氧化碳气体，没有观察到明显现象。从而得出猜想②成立。同学们一致认为，通过该实验不足以得出其结论，原因是 。
方案二：乙和丙同学分别取少量滤液于试管中，滴加稀盐酸。乙同学观察到 ，证明猜想②正确。丙同学却没有观察到明显现象，你认为原因可能是 。
【拓展延伸】证明猜想②正确后，同学们想进一步通过实验证明滤液中存在NaOH．于是，继续进行如下探究：
【查阅资料】氯化钡溶液显中性。
【实验探究】
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
步骤Ⅰ：取少量滤液于试管中，滴加过量氯化钡溶液，静置 |
有白色沉淀产生 |
滤液中含有NaOH |
步骤Ⅱ：取步骤Ⅰ中的上层清液少量于试管中，滴加酚酞溶液 |
|
【反思评价】丁同学认为步骤Ⅱ中的酚酞溶液也可用硫酸镁溶液替代，你是否同意他的观点，并说明理由： 。
某校同学开展以“燃烧的条件”为主题的探究实验活动，请你作为成员一起来完成下列过程。（说明：进行小组实验时，每组用到的仪器自行选择）
【实验准备】烧杯、镊子、坩埚钳、酒精灯、三脚架、水槽等
【实验过程】
组别 |
实验用品 |
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
A |
相同大小的棉花团、酒精 |
用棉花团分别蘸酒精和水，放到酒精格灯火焰上 |
1．加热片刻， |
I |
2．加热较长时间后两棉花团都燃烧起来 |
Ⅱ |
|||
B |
相同大小的滤纸和乒乓球的碎 片、薄铜片 |
把滤纸和乒乓球的碎片分开放在薄铜片的两侧，放在三脚架上加热铜片的中部 |
一侧的碎片先燃烧，一段时间后另一侧的碎片也燃烧起来 |
与A组中结论 相同（填“I““Ⅱ“） |
C |
蜡烛 |
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一支熄灭，一支继续燃烧 |
燃烧需要有氧气（或空气） |
【交流讨论】同学们通过讨论，正确解释了得出A组结论I的原因： 。
【反思提升】从安全角度考虑应注意避免因操作不当引起的烫伤烧伤等危险；从知识角度考虑有利于灭火原理的学习。
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