题目内容
【题目】（1）某兴趣小组在实验室相对封闭的装置内燃烧某种含碳、氢、氧元素的垃圾，对产生的废气成分（不考虑气态有机物）按如图所示的装置进行检验。
（实验研究）
拉动注射器，让废气依次通过装置。
（实验分析）
①能证明废气中有水蒸气存在的现象是______；
②F处的大号注射器，可以引导气体流向，其另一个主要作用是______；
（反思评价）
③小金认为，仅根据E中澄清石灰水变浑浊，无法确定一氧化碳的存在，其理由是___；
④小金根据D中的粉末由黑色变为红色，得出废气中存在一氧化碳。小丽认为该结论不够严密，若废气中存在氢气也会出现该现象。要使上述结论更加严密，还应添加的一个实验装置________及位置是__。
（实验结果）经检验，废气中存在CO2、CO、H2O。
（2）已知金属钻(Co)的活动性与铁相似，请预测氯化钻(CoCl2)的化学性质，说明预测的依据，并设计实验验证。经查阅资料，钻的化合物相关性质如下：
物质 | CoO | Co(OH)2 | CoCl2 | CoSO4 | Co(NO3)2 | CoCO3 |
在水中溶的溶解性 | 难溶于水的灰绿色固体 | 难溶于水的粉红色固体 | 易溶于水形成粉红色溶液 | 易溶于水形成粉红色溶液 | 易溶于水形成粉红色溶液 | 难溶于水的粉红色固体 |
限选试剂：CoCl2溶液、(NH4)2CO3溶液、Na2SO4溶液、AgNO3溶液、NaOH溶液、稀硫酸、镁条、铜片。
预测 | 预测的依据 | 验证预测的实验操作与预期现象 |
①能够与含Ag+的可溶性盐反应 | CoCl2溶液中含Cl-，AgCl难溶于水。 | 取少量CoCl2溶液于试管中，加入少量AgNO3溶液，如果观察到有白色沉淀产生,则预测成立。 |
②能够与可溶性碱反应 | CoCl2溶液中含Co2+，______________ | 取少量CoCl2溶液于试管中，________，如果观察到___________，则预测成立。 |
③能够与___(填物质类别)反应 | ____________ | 取少量CoCl2溶液于试管中，_______，如果观察到___________，则预测成立。 |
【答案】无水硫酸铜变成蓝色 收集尾气（或贮存气体） 使E中澄清石灰水变浑浊的二氧化碳也可能是原混合气体中没有被除尽的二氧化碳 装有无水硫酸铜的U型管 在DE之间 Co(OH)2难溶于水 加入少量NaOH溶液 有粉红色固体生成 含CO32-的盐（或可溶性碳酸盐） CoCl2溶液中含Co2+，CoCO3难溶于水 加入少量(NH4)2CO3溶液 有粉红色固体生成
【解析】
（1）①水蒸气常用无水硫酸铜来进行检验，无水硫酸铜变成蓝色，说明原混合气体中含有水蒸气；故填：无水硫酸铜变成蓝色。
②实验过程中会有未与氧化铜反应的一氧化碳排出，因此需要尾气处理装置，而F 处的大号注射器就可以收集尾气（或贮存气体），防止了对空气的污染，故填：收集尾气（或贮存气体）。
③在实验中并没有除去CO2的装置，若混合气体中的CO2未被B中的澄清石灰水反应掉也会导致使E中的澄清石灰水浑浊的；故填：使E中澄清石灰水变浑浊的二氧化碳也可能是原混合气体中没有被除尽的二氧化碳。
④氢气也能使氧化铜由黑色变成红色，因此需要排除它的干扰，需要添加检验有水生成的装置，即在DE之间连接盛有无水硫酸铜的U型管（或在DE之间增A装置）。故填：装有无水硫酸铜的U型管；在DE之间。
（2）②根据题目中查阅资料给的信息可知，Co(OH)2是难溶于水的粉红色沉淀，因此能与可溶性碱反应，而限选试剂中属于碱的只有氢氧化钠，所以可加入氢氧化钠溶液，氢氧化钠和氯化钴会反应生成氢氧化钴的粉红色沉淀以及氯化钠；故填：Co(OH)2难溶于水；加入少量NaOH溶液；有粉红色固体生成。
③根据表格提供的信息可以看出，CoCO3是难溶于水的粉红色沉淀，因为氯化钴中含有钴离子，故可以猜想能与碳酸盐反应，而限选试剂中属于碳酸盐的只有碳酸铵，所以可加入碳酸铵溶液，碳酸铵和氯化钴会反应生成碳酸钴的粉红色沉淀和氯化铵，产生粉红色沉淀，故填：含CO32-的盐（或可溶性碳酸盐）；CoCl2溶液中含Co2+，CoCO3难溶于水；加入少量(NH4)2CO3溶液；有粉红色固体生成。
【题目】用如图装置进行铁与水蒸气在较高温度下反应的实验。取适量的铁粉与氢氧化钙平铺在试管底部，点燃酒精灯，待有较大气泡产生时，用燃着的木条靠近气泡直至有爆鸣声。
（提出问题）改变铁粉和氢氧化钙的质量及两者放置的方式是否会影响实验效果呢？
（查阅资料）①Ca（OH）2
CaO+H2O↑
②“气泡爆鸣时间”指从开始加热到第一个气泡爆鸣所用的时间
③“气泡爆鸣时间”越短，实验效果越好
（进行实验）按下表进行实验，记录“气泡爆鸣时间”。
表1
实验 | 铁粉与氢氧化钙的放置方式 | 铁粉的质量/g | 氢氧化钙的质量/g | 气泡爆鸣时间/s |
1 | 铁粉在上层 | 0.5 | 1.5 | 151 |
2 | 1.0 | 1.0 | 119 | |
3 | 1.5 | 0.5 | 66 | |
4 | 铁粉在下层 | 0.5 | 0.5 | 88 |
5 | 1.0 | a | 44 | |
6 | 1.5 | 1.0 | 54 | |
7 | 二者均匀混合 | 0.5 | 1.0 | 77 |
8 | 1.0 | 0.5 | 58 | |
9 | 1.5 | 1.5 | 60 |
（处理数据）根据表1，计算“气泡爆鸣时间”均值，结果如下：
表2
因素 | 放置方式 | 铁粉的质量/g | 氢氧化钙的质量/g | ||||||
铁粉 在上层 | 铁粉 在下层 | 均匀混合 | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 0.5 | 1.0 | 1.5 | |
气泡爆鸣时间均值/s | 112 | 62 | 65 | 105 | 74 | 60 | 70 | 83 | 85 |
（解释与结论）
（1）实验中，使用氢氧化钙的目的是____。
（2）实验中，生成的气体为氢气，其理由是____。
（3）表1中，a为____g。
（4）根据表2推断，最佳的实验条件为___。
（反思与评价
（5）表2中，1.5 g铁粉对应的均值为60。计算该值依据的3个数据分别是______。
（6）实验中，铁粉在下层比上层的实验效果好。从金属性质的角度解释原因：______。
