(6分)已知木炭粉(假设木炭粉中不含其他杂质)和Fe2O3，在加热条件下发生化学反应，兴趣小组同学对该实验进行如下探究。
I 生成固体组成分析
(1)实验过程中可以观察到有黑色固体生成，小亮认为生成了铁粉，但小灵却有不同看法，理由是 。
(2)为进一步确定黑色固体成分，小欢将生成的固体溶于足量稀硫酸，发现有大量气泡产生，若同时出现 的现象，则生成的黑色固体全部是铁。
Ⅱ 生成气体成分分析
【提出假设】生成气体的可能组成有三种：
假设1：生成气体是二氧化碳；
假设2：生成气体是一氧化碳；
假设3：生成气体是 。
【设计实验】为确定生成气体的组成，小组同学设计实验装置如图。
(1)实验中通入的气体是纯净干燥的N2，分析不通入空气的主要理由是 （填序号）。
A．空气中的二氧化碳会使石灰水变浑浊
B．空气中的氧气会和木炭粉反应生成CO或CO2而干扰实验结果
C．空气中的二氧化碳、水蒸气会和木炭粉反应生成CO而干扰实验结果
(2)定性研究：若实验过程中可以观察到澄清石灰水变浑浊，则证明反应生成的气体中一定含有 。
(3)定量研究：现准确称取16.0 g氧化铁与2.4 g木炭粉混合，在上述装置中完全反应。测得剩余固体质量为11.2 g，且能完全溶于稀盐酸。
【实验结论】处理上述实验数据后可知，假设 正确。
小明见妈妈买了些取暖袋，他很好奇，打开了一袋，发现里面是黑色的粉末。那么，取暖袋里是什么物质在发生反应、释放热量呢？
【查找资料】
①取暖袋由原料层、明胶层、无纺布袋三部分组成。原料层中的黑色粉末的主要成分是铁粉、活性炭、蛭石、可溶性无机盐、吸水性树脂（含水）。
②蛭石是当今世界首屈一指的保温材料，起保温作用；吸水性树脂可反复释水、吸水，起吸水、保水的作用；二者均不参加反应。
③使用时应注意：不使用产品时请勿拆开密封包装。
【提出猜想】
①可溶性无机盐可能是氯化钠、硫酸钠、碳酸钠中一种或几种。
②取暖袋发热时，可能是铁粉、氧气、无机盐、水、活性炭几种物质间发生了化学反应。
【实验准备】
用NaCl溶液、Na2SO4溶液、Na2CO3溶液进行如下实验，为确定无机盐的成分提供参考。
| NaCl溶液 |
Na2SO4溶液 |
Na2CO3溶液 |
|
| 加入稀盐酸 |
无明显变化 |
无明显变化 |
现象Ⅰ |
| 加入BaCl2溶液 |
无明显变化 |
产生白色沉淀 |
产生白色沉淀 |
| 加入AgNO3溶液 |
产生白色沉淀 |
溶液略呈浑浊 |
产生淡黄色沉淀 |
（1）现象I是。
（2）BaCl2溶液与Na2SO4溶液混合发生复分解反应，则白色沉淀的化学式为。
【实验过程】
分别取没有使用的取暖袋和失效后的取暖袋中的黑色粉末完成以下实验，探究无机盐
的成分及参加反应的物质。
| 序号 |
加入试剂及操作 |
没有使用的暖袋 |
失效后的暖袋 |
Ｉ |
加入足量水观察 |
无色溶液，大量固体在烧杯底部 |
无色溶液，大量固体在烧杯底部 |
| Ⅱ |
取Ｉ中上层清液，向其中滴加盐酸 |
无变化 |
无变化 |
| Ⅲ |
取Ｉ中上层清液，向其中滴加BaCl2溶液 |
无变化 |
无变化 |
| Ⅳ |
取Ｉ中上层清液，向其中滴加AgNO3溶液 |
白色沉淀 |
白色沉淀 |
| Ⅴ |
另取黑色粉末加入足量盐酸 |
大量气泡，溶液呈浅绿色 |
无气泡，溶液呈黄色溶液 |
（3）实验V中，观察到产生大量气泡和浅绿色溶液的反应的化学方程式是。
（4）通过上述实验，可以得出以下结论：
①取暖袋中无机盐的成分是。
②取暖袋发热时，原料层中一定参加反应的物质是。
（5）利用右图装置，设计实验方案探究氧气是否参加了反应：，则氧气参加了反应。
【反思与评价】
（6）小明根据IV中的现象判定无机盐未参加反应。他的结论是否合理，说明理由：。
某实验小组欲以某浓度的盐酸和大理石为原料，利用图I所示装置制备并检验二氧化碳。
已知：二氧化碳在饱和碳酸氢钠溶液中的溶解度很小
（1）盐酸与碳酸钙反应的化学方程式为。
（2）实验前，根据二氧化碳与石灰水的反应，该小组同学预测在B中应观察到的现象是。
（3）实验开始后，B中并未观察到明显现象。经讨论后，该小组同学在A、B装置之间增加了C装置，重新开始实验，在B中观察到了预期现象。请结合化学方程式并用文字说明C装置的作用：。
（4）将C装置中装满饱和碳酸氢钠溶液，即可用于收集二氧化碳，则二氧化碳应从（填a或b）口进入C。
某化学兴趣小组的同学为了探究铁生锈的因素，设计了下图装置进行实验。实验时，他们将一枚洁净的铁钉放入食盐水中（如右下图，装置气密性良好），一段时间后，进行观察。请你一起参与分析，并完成后续实验设计。
【观察现象】
①装置右侧U形管中的红墨水液面左高右低；②铁钉生锈，试管底部有黑色固体物质。
【提出问题】U形管中的红墨水液面为何左高右低？黑色固体物质又是什么？
【理论分析】该小组的同学根据已学过的知识分析得知，红墨水液面左高右低的原因是。
【猜想与假设】该小组中的小明同学猜测该黑色固体可能含有：①Fe，②Fe2O3，③FeCl3，④C，四种物质。
【分析与验证】该实验小组同学根据小明的四种猜测做了以下分析：
（1）小红同学认为不可能含有氯化铁，该结论得到小组同学的认可，理由是：
。
（2）小强同学认为一定含有碳，该结论也得到小组同学的认可，理由是：
。
（3）该小组的同学不能确定黑色固体中是否含有铁，请你帮助他们设计方案进行确认：
| 实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
| 你选用的试剂是： 。 |
【知识链接】相信你一定在家中做过铁钉分别在水和食盐水中生锈的实验，你的结论之一是铁钉在
（填“水”或“食盐水”）中生锈快。
【继续探究】请你继续设计实验探究影响铁钉生锈快慢的其它因素，若正确，本题另奖励4分，化学试卷总分不超过60分。
某化学兴趣小组的同学选定稀硫酸和氢氧化钡溶液做中和反应实验。在烧杯中加入一定量的氢氧化钡溶液后滴入几滴酚酞试液，再向烧杯中加入一定量的稀硫酸。用玻璃棒充分搅拌后过滤，得白色沉淀和无色液体。
【提出问题】无色液体是什么物质？（不考虑指示剂）
【猜想】小明：无色液体是水；小岩：无色液体是Ba(OH)2溶液；小丽认为无色液体可能是溶液。
【实验探究】（1）如果你是小组成员之一，你认为小明猜想的理由是
（2）你认为小岩的猜想。（“正确”或“不正确”）。理由是
。
（3）填写小丽的猜想，并针对她的猜想，请你设计实验验证是否正确。
| 实验步骤 |
实验现象及结论 |
【拓展应用】（4）请举例说明中和反应在生产生活中的应用：
某化学兴趣小组同学在实验室找到一包“神秘的红色粉末”，老师提示说该红色粉末由Cu 、Fe2O3二种固体中的一种或两种组成。该小组同学在教师指导下探究其组成。请你参与探究过程并回答有关问题。
【猜想】红色粉末可能的组成有：
①只有Cu；②只有；③是Cu 、Fe2O3的混合物
【查阅资料】Cu在FeCl3溶液中发生反应：2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2
【探究过程】
（1）甲同学说如果结论是猜想①，粉末在空气中加热后颜色应变为色。如果结论为猜想②，粉末应能与稀盐酸发生反应，反应方程式为。
（2）乙同学取少量红色粉末于试管中，滴加足量稀盐酸，振荡后观察，发现固体全部溶解。乙同学认为可以排除猜想中的①和③，而丙同学认为只能排除猜想①，你认为的观点正确（填“乙”或“丙”）。
（3）丁同学为进一步确定红色粉末的组成，取该粉末适量装入硬质玻璃管中，按右图在通风橱中进行实验。开始时缓缓通入CO气体，过一段时间后再加热使其充分反应。待反应完全后，停止加热，仍继续通CO气体直至玻璃管冷却。观察发现玻璃管中红色粉末部分变黑，取反应后粉末少量加入足量的稀盐酸，发现有产生，并且有色粉末剩余。
【交流讨论】
①在装置A中先通CO气体的作用是。
②则A中发生反应的化学方程式为。
③戊同学指出：丁同学所用装置虽能完成实验，但明显存在缺点，理由是。