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。
某兴趣小组对氢氧化钡溶液和稀盐酸混合后是否发生了化学反应展开了系列实验。
【实验操作】
用试管取6毫升氢氧化钡溶液，往试管中加入6毫升稀盐酸，等分成两份。
【实验证明】
（1）往其中一份混合液中滴入几滴酚酞试液，发现溶液呈无色。说明溶液中不存在的离子是 ，证明两者发生了反应。
【继续探究】
（2）能否再设计一个实验证明盐酸中H+参加了反应？于是往混合液中滴入石蕊试液，发现变红色，溶液呈酸性，这不能证明盐酸中H+参加了反应。讨论后，形成了新的对照实验方案，将步骤补充完整：
①往盛有另一份混合液的试管中，加入足量的镁片；
② ，加入等量的镁片。
（3）证明原混合液的盐酸中H+参加了反应的现象是 。
【微观解释】
（4）从微观上分析：氢氧化钡溶液和稀盐酸反应的实质是 。
可燃冰的外观像冰，主要成分是甲烷水合物（甲烷分子和水分子组成）。某化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣，设计了如下实验进行探究：
[提出问题]甲烷燃烧后生成哪些物质？
[查阅资料]①含碳元素的物质完全燃烧生成CO2，不完全燃烧生成CO；②白色无水硫酸铜粉末遇水变蓝色；③CO与人体内的血红蛋白结合，会造成人中毒缺氧。
[猜想与假设]猜想一：CO2、H2O；猜想二： ；猜想三：CO2、CO、H2O。
[实验探究]将甲烷在一定量的纯净氧气中燃烧的产物依次通过如图所示的A～E装置（部分夹持、固定装置省略）进行验证：
（1）根据题设信息和查阅的资料推测猜想二的物质可能是 。
（2）实验过程中观察到A中白色粉末变成蓝色，证明甲烷燃烧产物中有 ；稍后观察到B、E中澄清石灰水均变浑浊，D中红色粉末变成黑色，由此推断猜想 成立。
（3）装置C的作用是 ；实验过程中A、B的装置顺序不能颠倒，原因是 。
[反思与交流]
（4）日常生活中，使用含碳燃料时一定要注意通风，防止 中毒。
课堂上，老师演示氢气还原氧化铜实验时，试管内壁出现光亮的紫红色。科学兴趣小组重做了这个实验，小明发现试管内壁显砖红色。为什么会出现不同的颜色呢？是否产生了别的物质？
小明查阅了相关资料。
资料1：氧化亚铜是砖红色不溶于水的固体
资料2：氧化亚铜能与硫酸反应，化学方程式为Cu2O+H2SO4＝Cu+CuSO4+H2O
于是，小明往试管中加入一些稀硫酸浸泡一段时间后，根据产生的现象得出结论：附着在试管内壁上的物质中含有氧化亚铜。
（1）得出“附着在试管内壁上的物质中含有氧化亚铜”这一结论，依据的现象是 。
（2）小明与其他几个兴趣小组的同学进行了交流，发现加热前：第一小组是在潮湿的试管中加氧化铜粉未的；第二小组氧化铜粉末堆积在试管底部；第三小组氧化铜粉末薄薄地平铺在试管内壁。三个小组其他操作都相同且规范。结果是第一、二小组实验后试管内壁都显砖红色，第三小组试管内壁显光亮的紫红色。
通过比较分析，试管内壁出现砖红色物质的原因可能是 。
（3）第三小组实验虽然很成功，但是实验后试管内壁不容易清洗。老师告诉他们这是由于氧化铜粉末铺在试管内壁上造成的。如何既让实验成功又不会在试管内壁留下难以清洗的铜？小明经过思考重新设计了一个实验：他选择一束光亮的铜丝，对铜丝进行 处理，将处理过的铜丝代替氧化铜粉末进行验，达到了预期的效果。
茶垢清洁剂能快速清除茶具上附着的茶垢，某小组同学对茶垢清洁剂进行了探究。
【查阅资料】如图1所示是某品牌茶垢清洁剂说明书中的部分内容。说明书中碳酸钠的俗称有误，应改为 。
【提出问题Ⅰ】茶垢清洁剂溶于水时生成过氧化氢，是否生成氧气？
【实验1】在盛有茶垢清洁剂固体的小烧杯中，加适量常温水，完全溶解后得到无色溶液，观察到有小气泡缓慢冒出，伸入带火星的木条，木条不复燃。
【实验2】取三份等量的实验1中的溶液，分别加入甲、乙、丙三支试管中，按图2所示进行实验。观察到都较快产生气泡，且温度越高产生气泡越快；伸入带火星的木条，木条都复燃。
【表达交流Ⅰ】通过实验证明，茶垢清洁剂溶于水时生成氧气。
（1）实验1中"木条不复燃"的原因是 。
（2）实验2中丙试管内不再产生气泡后，其中溶液所含溶质与加热前溶液的不同是 。
【提出问题Ⅱ】茶垢清洁剂溶于水时生成碳酸钠，是否生成氢氧化钠？
【实验3】取实验2丙试管内溶液，按如图3流程进行实验。
【表达交流Ⅱ】
（1）加入试剂X的目的是 （用化学方程式表示）。
（2）不新增试剂，检验加入的试剂X已足量的方法是 。
（3）溶液M呈 色，说明茶垢清洁剂溶于水时没有生成氢氧化钠。
【反思总结】
（1）茶垢清洁剂溶于水生成了碳酸钠和过氧化氢。碳酸钠溶液有较好的去污效果，过氧化氢分解生成活性氧，可深层带走污垢。
（2）使用茶垢清洁剂时应选择 的水进行溶解，去垢效果更好。
某兴趣小组做了如下实验：
①在止水夹K1、K2处于关闭状态时，将针筒A中溶液挤入试管B中，接着打开止水夹K1，发现D中的部分溶液被吸入试管B中，充分反应后，试管B留下的溶液也显红色；
②打开止水夹K2，风哨振动鸣叫，C中的部分溶液被吸入B和D中，反应后B、D中溶液都变为无色。
回答：
（1）步骤①中，充分反应后，试管B里的CO2最终转化为 （填化学式）和水。
（2）解释步骤②中“风哨振动鸣叫”的原因 。
（3）实验开始时C、D中两种溶液中溶质质量分数大小关系为：a% b%（选填“＞”“＝”“＜”）
某班同学取用相同总质量的木炭粉和氧化铜的混合物，按图示装置进行实验。实验过程中发现有的小组“黑色固体变红色”这一实验现象不明显。小组同学对此异常现象进行如下探究。
[知识回忆]碳和氧化铜反应的化学方程式为C+2CuO 2Cu+CO2↑，理论上碳和氧化铜的质量比为 。
[作出猜想]产生异常现象可能与所取用木炭粉和氧化铜的质量比有关。
[实验探究]小组同学用总质量相同但质量比不同的木炭粉和氧化铜的混合物（不考虑其中杂质），分别进行实验，部分实验现象记录如下：
实验序号 |
m（C）：m（CuO） |
实验后A处试管中固体颜色 |
C处导管口的现象 |
1 |
1：8 |
红色固体中有少量黑色固体 |
尾气燃烧 |
2 |
1：9 |
红色固体中有较少量黑色固体 |
尾气燃烧 |
3 |
1：10 |
红色固体中有很少量黑色固体 |
尾气不燃烧 |
4 |
1：11 |
红色固体中有极少量黑色固体 |
|
5 |
1：12 |
红色固体中无黑色固体 |
尾气不燃烧 |
6 |
1：13 |
红色固体中有较多黑色固体 |
尾气不燃烧 |
[交流讨论]
（1）推测实验4中“C处导管口的现象”是 。
（2）上述探究可得出，实验时所用木炭粉和氧化铜的质量比控制在1：10～1：12之间，可观察到黑色固体明显变红，同时还可减少 （填化学式）排放，防止空气污染。
（3）检验实验6反应后A处试管中黑色固体物质，可滴加的试剂是 ，观察到的现象是 。
[反思评价]分析发现，实验5中m（C）：m（CuO）比值与理论值不符，实验后却无黑色固体残留。请用化学方程式解释实验中过量的黑色固体消失的原因： （写一个即可）。
某化学兴趣小组用实验室常用药品（或溶液）对“NaOH溶液与稀盐酸是否恰好完全反应”进行探究。
[知识卡片]：氯化钠溶液显中性，氯化铜易溶于水。
[实验探究]：
（1）方案Ⅰ：某同学先向试管中加入约2mLNaOH溶液，再滴入几滴酚酞溶液，溶液变红。然后慢慢滴入稀盐酸，边滴边振荡，直至溶液恰好变为无色。
①实验结论 。
②从微观的角度分析，该反应的实质是 。
③在滴入稀盐酸的过程中，若观察到有少量气泡出现。请分析产生气泡的可能原因 （用化学方程式表示）。
（2）方案Ⅱ：
实验步骤 |
实验现象 |
结论 |
取2mLNaOH溶液于试管中，滴入一定量的稀盐酸，振荡后加入镁条 |
若 |
稀盐酸过量 |
若没有明显现象 |
NaOH溶液与稀盐酸恰好完全反应 |
[实验反思]：
（3）另有同学提出方案Ⅱ不能证明NaOH溶液与稀盐酸恰好完全反应，其原因是 。
（4）除以上方案外，下列哪些物质单独使用，也能证明“NaOH 溶液与稀盐酸是否恰好完全反应” （填序号）。
A．铜片 B．pH试纸 C．氧化铜 D．紫色石蕊试液
某兴趣小组进行下列探究活动。
Ⅰ．基础实验：下列是制取和收集气体的部分装置。
（1）实验室用5%双氧水制取和收集氧气时，可选用的装置是 （填字母序号），写出该反应的化学方程式 。
（2）若用E装置收集二氧化碳，验满的方法是 。
（3）若用加热熟石灰和氯化铵固体混合物反应来生成氨气，应该选用的气体发生装置是 （填字母序号）。
Ⅱ．探究实验：对氨气的相关性质探究。
为了探究气体氨气（NH3）的某些性质，小张同学依次做了以下两组实验。
（4）根据实验b﹣3推理，NH3进入水中 （填“是”或“否”）发生了化学反应，推理的证据是 。
（5）根据以上两组实验得出的结论是 。
（6）下列物质中能用于干燥氨气的是 （填字母序号）。
A．无水硫酸铜
B．浓硫酸
C．碱石灰（CaO和NaOH固体混合物）
某同学对收集满二氧化碳气体的集气瓶需要正放的必要性进行了探究。实验步骤如下：
①将有底的空纸筒盖上硬纸板，在电子秤上称得质量为5.39克；
②将该纸筒先后两次收集满二氧化碳气体，盖上硬纸板，分别正放、倒放在电子秤上，如图甲和图乙，观察并记录读数变化；
③将两次的读数变化绘制成图丙，并得出结论。
回答下列问题：
（1）检验二氧化碳收集满的操作是 。
（2）纸筒正放时，电子秤读数变小的原因是 。
（3）结合图丙推测，若纸筒内收集满的是氢气，请在图丁中画出纸筒正放、倒放时电子秤读数随时间的大致变化情况并标注。（纸筒收集满氢气后的质量为5.30克）
化学是一门以实验为基础的科学。根据如图回答问题。
（1）仪器a的名称是 。
（2）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气的化学反应方程式为 ，若用F装置收集氧气，当观察到 的现象时再开始收集。
（3）甲烷是一种没有颜色、没有气味、难溶于水、密度比空气小的气体。实验室常用加热碱石灰（氧化钙和氢氧化钠固体的混合物）和醋酸钠固体制取甲烷气体，应选用的发生装置是 （填标号，下同），若用G装置收集时，则气体要从 端通入。
（4）A、B装置都可以制取氧气、二氧化碳和氢气，若要控制液体滴加速率，获得平稳气流，应选择的发生装置是 。
（5）生活中常用草酸溶液除铁锈和瓷砖上的污渍。草酸晶体加热会发生如下反应：H2C2O4•2H2O
CO2↑+CO↑+3H2O。为检验分解后的产物，小赵设计了如图所示实验。回答下列问题。（白色的无水硫酸铜遇水变蓝）
①实验中证明有水生成的现象是 。
②乙中澄清石灰水的作用是 。
③要证明有CO生成，在不连接其他装置的情况下，可进行的操作是 。
已知Mg能在CO 2中燃烧，根据金属活动性顺序表，Na的金属活动性比Mg强，说明Na也能在CO 2中燃烧。为了验证，实验小组进行了以下实验探究：
【查阅资料】
①金属钠性质活泼，常温下，金属钠极易与氧气反应，生成白色固体氧化钠，氧化钠溶于水生成氢氧化钠。金属钠还可以与水剧烈反应，放出氢气。
②Na 2CO 3溶液显碱性；CaCl 2溶液显中性。
【实验探究一】
步骤1：打开活塞，让A装置中产生的气体依次通过B、C，收集一瓶纯净的CO 2气体。
步骤2：将燃烧的钠迅速伸入集气瓶中，观察到钠在CO 2中继续燃烧，发光放热，冷却后观察到瓶内附着黑色颗粒，并粘附着白色物质。
【问题讨论】
（1）为获得纯净的CO 2，可利用装置B除去CO 2中混有的 ；装置C中盛放的试剂是 。
（2）步骤2中生成的黑色固体成分是 。
【初步结论】Na能在CO 2中燃烧。
【提出问题】白色物质是什么？
【猜想与假设】猜想一：氧化钠；
猜想二：碳酸钠；
猜想三：氧化钠和碳酸钠的混合物；
猜想四：氢氧化钠。
（3）大家讨论后一致认为猜想四是错误的，理由是 。
【实验探究二】对白色物质是什么进行实验探究，方案设计如下：
方案1：取该样品少量于试管中，加入适量的水。振荡，过滤，向滤液中加入无色酚酞试液，观察到溶液变成红色。结论：白色物质中一定有氧化钠。
方案2：取该样品少量于试管中，滴加足量盐酸，溶液中有气泡冒出。
结论：白色物质中一定有 。
方案3：取该样品少量于试管中，加入适量的水，振荡，过滤，向滤液中加入过量的氯化钙溶液，出现白色沉淀，过滤，再向滤液中滴加无色酚酞溶液，无明显现象。
【反思与评价】
（4）甲同学思考后提出方案1得出的结论不正确，其理由是 。
（5）请将方案2结论补充完整： 。（填化学式）
（6）方案3中加入过量CaCl 2溶液的目的是 。写出此反应的化学方程式 。
【实验结论】
（7）综上所述，你认为猜想 成立。
（8）请写出Na在CO 2中燃烧的化学方程式 。
某实验探究小组为验证氢气的还原性，在教师指导下：
【查询资料】Ⅰ．反应原理：CuO+H2 Cu+H2O
Ⅱ．无水硫酸铜是白色粉末状固体，遇水变蓝色
【实验过程】
分析实验过程，回答：
①仪器a的名称是 仪器b的名称是 ；
②写出A装置中发生反应的化学方程式 ；
③装置D处硬质玻璃管中观察到的实验现象是 ；
④装置B的作用是 ，装置E的作用是 ；
⑤氢气是一种可燃性气体，为确保实验安全。实验中，需要持续通入一段时间氢气，再点燃D处酒精灯，这样操作的目的是 。
学校化学兴趣小组的同学对酸碱中和反应进行探究：
[提出问题]氢氧化钠与盐酸能否发生反应？
[查阅资料]NaCl溶液显中性。
[进行实验]甲、乙两组同学分别进行实验，甲组同学先向试管中加入约2mL氢氧化钠溶液，再滴入酚酞溶液，溶液变红，然后逐滴滴入稀盐酸，边滴加边振荡，直到溶液恰好变为无色。
[实验结论]氢氧化钠与盐酸 能 （填"能"或"不能"）发生反应。
[发现问题]乙组同学在滴入稀盐酸的过程中，观察到有气泡产生，所以确定本组所用氢氧化钠溶液已变质，其变质的原因是 （用化学方程式表示）。
[猜想与假设]同学们对变质的氢氧化钠溶液的溶质成分进行探究。
猜想Ⅰ：只有碳酸钠
猜想Ⅱ：
[查阅资料]CaCl 2溶液、Ca（NO 3） 2溶液都呈中性。
[进行实验]实验过程如图：
回答下列问题：
（1）适合操作（一）的X溶液是 。
A．Ca（OH） 2溶液
B．CaCl 2溶液
C．Ba（OH） 2溶液
（2）根据（1）中所选的X溶液，生成沉淀C的化学方程式为 。
（3）过滤操作中玻璃棒的作用是 。
（4）操作（二）可以为：取少许溶液D于试管中，滴加酚酞溶液，若溶液 则猜想Ⅱ成立。
[实验反思]通过本实验同学们认识到，氢氧化钠溶液必须 保存。
某班同学用氢氧化钠溶液和稀硫酸进行中和反应实验。
（1）甲同学在烧杯中加入约5mL氢氧化钠溶液，滴入几滴无色酚酞溶液，此时溶液呈 色，接着用滴管滴入一定量的稀硫酸，再用玻璃棒搅拌，发现溶液变为无色，该反应的化学方程式为 。
（2）甲、乙、丙同学对反应后溶液中的溶质成分进行探究。
[猜想与假设]反应后溶液中的溶质是什么？
猜想一：只Na 2SO 4
猜想二：
猜想三：Na 2SO 4和NaOH
以上猜想中，可以直接排除的是 ，理由 。
[实验探究]
为了验证另外两种猜想，甲、乙、丙同学设计如下实验方案：
| |
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
| 甲同学方案 |
取少量反应后的溶液于试管中，向试管中滴加BaCl 2溶液 |
白色沉淀产生 |
猜想二成立 |
| 乙同学方案 |
取少量反应后的溶液于试管中，向试管中加入 |
气泡产生 |
猜想二成立 |
| 丙同学方案 |
取少量反应后的溶液于试管中，向试管中加入生锈的铁钉 |
|
猜想二成立 |
老师认为甲同学方案不合理，你认为理由是 。
[反思交流]实验结束后，废液处理方法正确的是 （填序号）。
A．倒入下水道
B．倒入废液缸
C．带出实验室
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