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。
矿物资源的综合利用，可以节约资源与能源．黄铁矿的主要成分为二硫化亚铁（FeS 2），黄铁矿煅烧的化学方程式：4FeS 2+11O 2═2Fe 2O 3+8SO 2．产生的SO 2用于生产硫酸，矿渣（含有少量的硫元素）用于冶铁．
查阅资料：SO 2气体能使品红溶液褪色，能使澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为SO 2+Ca（OH） 2═CaSO 3↓+H 2O．
（1）FeS 2中硫元素的化合价为 ．矿渣在炼铁高炉内反应产生的高炉气含CO、CO 2、SO 2等气体，其中 是形成酸雨的气体．
（2）某化学兴趣小组为检验高炉气中的CO、CO 2、SO 2，设计了如图所示装置（不考虑其他气体对该实验的影响）．
①该装置不能检验出的气体是 ．
②装置B的作用是 ．
③装置E中发生反应的化学方程式为 ．
④确认高炉气中含CO的依据是 （填小写字母）．
a．装置C中澄清石灰水变浑浊 b．装置C中澄清石灰水不变浑浊
c．装置E中黑色粉末变成红色 d．装置F中澄清石灰水变浑浊
（3）请指出该装置存在的一处明显缺陷 ．
粤公网安备 44130202000953号
