（6分）金属材料被广泛的应用于我们的生活中，不仅是因为其物理性能优良，还与它们的化学性质密切相关。下面是小明同学设计测定金属铁、铜和镁的活动性的探究实验过程和实验记录，请你一起探究。
【实验目的】 测定金属铁、铜和镁的活动性强弱
【所用试剂】 稀硫酸、硝酸银溶液、光亮的薄铁片、薄铜片、薄镁片
【实验过程】
步骤Ⅰ 将铁片、铜片、镁片分别在空气中点燃片刻，观察燃烧现象；
步骤Ⅱ 将铁片、铜片、镁片分别放入三只盛有溶质质量分数相同、体积相同的稀硫酸的试管中；
步骤Ⅲ 将铁片、铜片、镁片分别放入三只盛有溶质质量分数相同、体积相同的硝酸银溶液的试管中。
【实验记录】用“√”表示能观察到实验现象，用“—”表示观察不到实验现象（见下表）。

⑴通过步骤Ⅰ可以得出三种金属中镁的金属活动性最强，判断依据是            
⑵运用“控制变量法”设计实验方案是化学研究的重要方法。步骤Ⅱ和步骤Ⅲ中，需要控制的实验条件除了金属的体积、溶液的体积、溶质质量分数以外，还需要控制的条件是            。写出镁和稀硫酸反应的化学方程式                     ，此反应属于        。
【实验结论】金属铁、铜和镁的活动性由强到弱的顺序是          （用元素符号表示）
【反思交流】 若利用上述试剂制取氢气，小明认为应该选择金属铁和稀硫酸反应，而不选择金属镁和稀硫酸反应，他的理由是                       。

(12分)某研究性学习小组的同学在用硫酸溶液处理废锌片时发现产生的气体具有刺激性气味，这种现象引起同学们的思考和研究。
【提出猜想】对生成的气体进行猜想：
猜想1：可能是H₂ ；
猜想2：可能是SO₂；
猜想3：可能是                  。
【查阅资料】SO₂易溶于水，能与NaOH溶液反应生成Na₂SO₃。
【实验方案】研究性学习小组的同学设计了下图所示的装置进行探究（夹持仪器已
省略，假设装置中的反应都进行完全）。

【问题讨论】
（1）如果装置A没有明显实验现象，装置C的现象为                      ，则猜想          成立。
（2）如果装置A的现象为                    ，装置C没有明显实验现象，                      则猜想           成立。
（3）猜想3成立的实验现象是                                              。
（4）装置B中浓硫酸的作用是                                              。
【思维拓展】
（1）实验室中可以用氢氧化钠溶液吸收二氧化硫，反应的化学方程式是                                           。
（2）小组内一同学又设计了判断SO₂与NaOH溶液能否发生反应的装置（如下图），实验时发现试管内液面上升，就得出SO₂与NaOH溶液发生反应的结论，其他同学认为这一结论不严谨，理由是__________________________________________。要得到科学严谨的结论，仍利用该装置，需做的对比实验                                          。

（11分）化学与环境保护——探究酸雨的腐蚀性
我国道教发源地山东威海圣经山摩崖石刻，为国内罕见的大型道教石刻，可称为瑰宝。圣经山摩崖石刻的材质是大理石，主要成分是碳酸钙，现在字迹已模糊不清。摩崖石刻被腐蚀，是否是酸雨所致？试回答下列问题：
（1）酸雨的成因：即使大气没有受到污染，正常的雨水或河水也呈微弱酸性（pH在5.6～7之间），原因是                                。酸雨的酸性比正常雨水强，是因为雨水吸收了被污染的大气中的                                等有害气体。大气中这些有害气体主要来自于                                             。
（2）定量实验探究：
查阅资料及定性实验表明：（1）醋酸和酸雨的酸性程度差不多，pH在5.6～3之间；（2）酸雨（醋酸）确实能加重大理石腐蚀的程度。（3）定性实验显示：将大理石放入pH=3的醋酸溶液中，短时间内几乎看不出有气泡产生。
现提供下列仪器和试剂：
仪器：烧杯、托盘天平、镊子、量筒、胶头滴管。
药品：pH=6.5的普通雨水、pH=3醋酸溶液、大理石薄片。
请你设计一个“定量实验方案”，证明摩崖石刻被腐蚀，主要与酸雨有关，与普通雨水无关。

（12分）某同学家新换了淋浴喷头，从说明书上了解到该喷头是铜质镀铬的。他想起在学习金属性质时用到的金属活动性顺序中没有铬，为了了解铬与常见金属铝、铜在金属活动性顺序中的相对位置关系，进行如下探究活动。
【查阅资料】铬(Cr)是银白色有光泽的金属，在空气中表面能生成抗腐蚀的致密氧化膜。铬能与稀硫酸反应，生成蓝色的硫酸亚铬( CrSO₄)溶液……
铝是银白色有光泽的金属，能与稀硫酸反应，生成无色的硫酸铝溶液……
【实验过程】取大小相同的三种金属薄片，用砂纸打磨光亮。

	实验一	实验二	实验三
实验 方案
实验 现象	铬片表面产生气泡缓慢，溶液变蓝色	无明显现象	铝片表面产生气泡较快
结论	铬能和稀硫酸发生反应，反应速率较慢	铜不与稀硫酸反应	铝能与稀硫酸发生反应，反应速率较快
	三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系是__________________________

（9分）请你参与某学习小组研究性学习的过程，并协助完成相关任务。
【研究课题】探究水壶内部水垢的主要成分
【查阅资料】通过查阅资料知道，天然水和水垢所含的物质及其溶解性如下表：

(6分)小林、小军和小明在实验室用如图装置做CaCO₃受热分解的实验，加热一段时问后，他们对试管内固体的成分进行探究。

【提出问题】加热CaCO₃后试管内的固体成分是什么?
【建立假设】小林的假设：CaCO₃未分解，固体成分为CaCO₃；
小军的假设：CaCO₃完全分解，固体成分为          ；
小明的假设：CaCO₃部分分解，固体成分为          。
【收集证据】(1)小军取少量固体于试管中，加适量水振荡后静置，再滴
几滴无色酚酞试液，溶液变红。可知小军加水时发生反应的
化学方程 式为————————。
(2)小明向小军实验后的试管中滴加过量稀盐酸，发现有气泡生成。
【获得结论】通过实验可知        的假设是成立的。
【交流与评价】实验结束后，在组内交流讨论过程中部分同学提出：在实验中若增加下列仪器中的         （填编号）就可以直接根据实验现象判断CaCO₃是否分解。

（8分）某研究小组的同学为探究铁、铜、锌、银的金属活动性顺序，设计如图所示的三个实验（其中金属均已用砂纸打磨，且形状、大小相同；所用稀盐酸的溶质质量分数、用量也相同）。

（1）通过观察，甲同学很快判断锌的活动性比铁强。据你分析，甲同学依据的实验现象是                                            。过一会儿，他又发现铜片表面有银白色固体附着，这说明　　            　　。
（2）乙同学认为上述实验不足以得出四种金属的活动性顺序，想再补充一个实验，请你和乙同学一起设计一个实验方案并进行实验，达到探究目的。

（7分）做钠在氯所中燃烧的实验时，钠完全反应后，在集气瓶内放少量水来吸收过量的Cl₂，但不能完全吸收。如何处理残余的Cl₂呢？同学们进行了相关探究。
【提出问题】
向上述集气瓶中滴入石蕊溶液，发现溶液显红色。由此想到，选用氢氧化钠等碱性溶液吸收Cl₂，效果会怎么样？
【查阅资料】
氯气是黄绿色有毒气体，溶于水，在饱和氯化钠溶液中的溶解度非常小。
【设计与实验】
用两套完全相同的装置做对比实验，如下图所示：

（1）为确保实验的准确性，要先检验装置的_____________________；
（2）实验开始时，先用弹簧夹夹紧乳胶管，再将注射器内等体积的水和NaOH溶液分别注入充满Cl₂的集气瓶；
（3）充分吸收Cl₂后，打开弹簧夹，观察进入两个集气瓶内饱和NaCl溶液的体积。
【结论与解释】
（1）甲实验中，Cl₂溶于水且与水反应生成盐酸和次氯酸（HClO），反应的化学方程式为____________________________________。
（2）乙实验中，Cl₂与NaOH易发生化学反应。
（3）分析实验现象得知，用碱性溶液比用水吸收Cl₂的效果_________（填“好”或“差”）
【交流与反思】
（1）金属钠在氯气中燃烧的实验现象为__________________________________。
（2）向Cl₂的水溶液中滴入硝酸银溶液有白色沉淀生成，化学方程式为：
_____________________________________________。

(6分)某化学小组围绕燃烧与灭火的主题开展了相关活动。请你参与完成：

【知识回忆】可燃物燃烧的必备条件是            ；
【交流讨论】（1）改进后的装置（如图二）与图一相比，其优点是           。欲使图二中的红磷着火，可将试管从水中取出并          后才能对试管加热；
（2）将装有某气体的大试管口朝下垂直插入水中，使试管罩住白磷（如图三所示），结果观察到了“水火相容”的奇观，则大试管所装气体可能是          ；
【综合应用】“水火不相容”是指水能灭火，其实水有时也可以“生火”，比如钾遇水会立刻着火，因为钾遇水生成H₂和一种碱，该反应是         （填“吸热”或“放热”）反应，其反应化学方程式为                         。

（12分）某活动小组根据下图所示进行模拟炼铁的实验，并对产物的成分进行探究。

【提出问题】黑色粉末A可能是什么呢？
【进行猜想】（1）小明认为黑色粉末A全部是铁粉。请写出铁粉与CuSO₄溶液反应的化学方程式    ▲        。实验过程中采取了过滤，该操作中用到的玻璃仪器有  ▲ ，  ▲    和玻璃棒，其中玻璃棒的作用是  ▲   。
（2）小华认为小明的猜想是错误的，理由是   ▲      。
（3）小华提出了猜想①和猜想②，请结合所学知识补充余下的一个猜想。
猜想①；黑色粉末A由铁粉和四氧化三铁（Fe₃O₄）组成
猜想②；黑色粉末A由铁粉和氧化亚铁（FeO）组成；
猜想③；          ▲             。
【查阅资料】铁的氧化物都能与稀盐酸，稀硫酸反应，其中氧化铁为红棕色，其余都为黑色，并且只有四氧化三铁能被磁铁吸引。
【实验探究】