铁不能与冷、热水反应，但能与水蒸气反应．中学教材中用下图所示实验装置，完成还原铁粉与水蒸气反应的演示实验．
资料显示，在不同温度下，还原铁粉与水蒸气反应的产物是不同的，温度低于570℃时，生成FeO；高于570℃时，生成Fe₃O₄．
（1）实验中使用肥皂液的作用是．
（2）甲同学对实验后试管内的黑色固体X含有哪些物质进行了探究．
提出假设：①所得固体是FeO
②所得固体是Fe₃O₄
③所得固体是．
实验探究：

实验编号	实验操作	实验现象
①	取少量黑色粉末X放入试管1中，加入盐酸，微热．	黑色粉末逐渐溶解，有少量气泡产生．
②	取试管1反应后的溶液少许，滴加几滴KSCN溶液，振荡．	溶液没有出现血红色．
③	取试管1反应后的溶液少许，滴加几滴酸性KMnO4溶液，振荡	高锰酸钾溶液褪色

问题讨论：经小组讨论后认为甲的方案不完善．根据实验事实，能确定固体X中存在的物质是，但不能确定X的成分，原因是．
（3）乙同学设计下列实验方案以确定实验后试管内的固体是否存在Fe₃O₄．

①溶液X中发生氧化还原反应的离子方程式为；
②操作a包括过滤和洗涤，检验沉淀是否已经洗涤干净的操作是；
③如果取固体样品m₁克，反应后得到红棕色固体m₂克，则m₁与m₂之比最少应大于时，才能确定固体样品中一定存在Fe₃O₄．

某课外活动小组根据Mg与CO₂的反应原理，探究Mg与NO₂的反应及固 体产物．该小组通过实验确认Mg能在NO₂中燃烧，并对间体产物提出三种假设：

I．同体产物为MgO．
II．假设为．
III．假设为：．
请回答下列问题：
资料信息：2N0₂+2NaOH=NaNO₃+NaNO₂+H₂O
（1）如图连接好仪器，装药品前如何检验装置的气密性．
（2）装置B中盛装的干燥剂可以是（填序号）．
①浓硫酸②无水CaCl₂③碱心灰④五氧化二磷
（3）开始打开活塞k，让A中反应进行一段时间，待C中充满红综色气体后，关闭 活塞k，再点燃C处酒精灯，同时D中碱液盛的很满，这样做的H的都是．
（4）E中收集到的气体对氢气的相对密度是14，该气体是．
（5）实验得到阀体残留物的质量是实验前Mg粉质铽的1.5倍，则假设成立．C中发生的化学反应方程式为．
（6）本实验中存在明显缺陷，改进措施是．

有一失去标签的试剂瓶中放有金属片，它是镁或铝中的一种，请从下列试剂和实验仪器中选择适当的试剂和仪器，用简单的化学方法检验该试剂瓶中的金属片是镁还是铝．
供选用的试剂：A、氢氧化钠溶液        B、稀盐酸       C、水
供选用的仪器：a、试管     b、胶头滴管     c、玻璃棒    d、酒精灯   e、镊子
（1）实验目的：检验试剂瓶中的金属片是镁还是铝
（2）选用的试剂和仪器（填编号）
①试剂：；②仪器：；
（3）实验步骤：．
（4）实验现象记录和结论：
①实验中，如果现象为，可判断该金属是镁；
②实验中，如果现象为，可判断该金属是铝；
（5）实验过程中发生反应的化学方程式为：．

镁是一种很活泼的金属，常用作脱硫剂、脱氧剂．现在，某化学兴趣小组对金属镁的性质进行实验探究．他们首先在网络上查找到了一些关于金属镁的性质的方程式如下：
①2Mg+O₂

点燃

2MgO；②3Mg+N₂

点燃

Mg₃N₂；③2Mg+CO₂

点燃

2MgO+C
④Mg+H₂O

点燃

MgO+H₂↑；⑤Mg₃N₂+6H₂O

点燃

3Mg（OH）₂+2NH₃↑
完成下列填空：
现拟在实验室里利用空气和镁粉为原料制取少量氮化镁（Mg₃N₂）．实验装置如下（部分夹持仪器省略）．

（1）装置F的作用是．通气后，如果同时点燃A、F装置的酒精灯，对实验结果的影响是，产生这一现象的原因是．
（2）请设计一个实验，验证产物是氮化镁：．
镁在电子工业中利用镁制取硅的反应为：2Mg+SiO₂

△

2MgO+Si?同时有副反应发生：2Mg+Si

△

Mg₂Si?
Mg₂Si遇盐酸迅速反应生成SiH₄（硅烷）．SiH₄在常温下是一种不稳定、易分解的气体．
（3）图（甲）是进行Mg与SiO₂反应的实验装置．由于O₂的存在对该实验有较大影响，实验中应通入X气体作为保护气．X气体应选用①CO₂、②N₂、③H₂中的（选填编号）．实验开始时，必须先通入X的气体，再接通电源加热反应物，其理由是；当反应引发后，切断电源，反应能继续进行，其原因是．
（4）图（乙）所示装置进行的实验如下：先关闭K，使A中反应进行；加热玻璃管C，可观察到C管中发出耀眼白光，产生白烟，管壁上附着有淡黄色物质．实验完成后，将C管中固体全部加入盐酸中，有臭鸡蛋气味的气体生成．C中的Mg应放在不锈钢垫片上而不能直接接触管壁，这是因为．停止实验时，先打开K，再停止滴加浓硫酸并熄灭酒精灯．橡胶气胆B在实验中的作用是．C中全部反应产物有（填化学式）．

工业上常用铝质容器盛装冷浓酸．为研究铝质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组进行了以下探究活动：
[探究一]
（1）将铝片放入氢氧化钠溶液中以除去表面氧化膜，反应的离子方程式为

（2）将已去除表面氧化物的铝片放入冷浓硫酸中，10分钟后移入硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，铝片表面无明显变化，其原因是．
（3）另称取铝片6.0g放入15.0mL浓硫酸中，加热，充分应后收集到气体X．甲同学取448ml（标准状况）气体X通入足量过氧化氢溶液中，然后再加入足量BaCl₂溶液，经适当操作后得干燥固体2.33g，由于此推知气体X中SO₂的体积分数为．
[探究二]
分析上述实验中SO₂体积分数的结果，丙同学认为气体X中还可能含量有H₂．为此设计了下列探究实验装置（图中夹持仪器省略）．

（1）丙同学认为还可能产生氢气的理由是．
（2）A中试剂可选用
a．高锰酸钾溶液    b．品红溶液     c．氢氧化钠溶液     d．溴水
（3）B中加入的试剂可能是，E的作用是；
（4）可以证明气体X中含有氢气的实验现象是：
．

铝元素在自然界中主要存在于铝土矿（主要成分为Al₂O₃，还含有FeO、SiO₂）中．工业上用铝土矿制备铝的某种化合物的工艺流程如下：

（l）滤液A所含溶质属于盐的是．
（2）检验滤液B中是否还含有铁元素的方法为：（注明试剂、现象）．
（3）将滤液B中的铝元素以沉淀形式析出，最佳试剂应选（填代号）．
a．氢氧化钠溶液  b．硫酸溶液  c．氨水  d．二氧化碳
（4）SiO₂和NaOH焙烧制备硅酸钠，可采用的装置为（填代号）．

某化学兴趣小组按照下列方案进行“由含铁废铝制备硫酸铝晶体”的实验：
步骤1：取一定量含铁废铝，加足量的NaOH溶液，反应完全后过滤．
步骤2：边搅拌边向溶液中滴加稀硫酸至溶液pH=8～9，静置、过滤、洗涤．
步骤3：将步骤2中得到的固体溶于足量的稀硫酸．
步骤4：将得到的溶液蒸发浓缩、冷却、结晶、过滤、干燥．
请回答以下问题：
（1）上述实验中的过滤操作需要玻璃棒、、等玻璃仪器．
（2）步骤1过滤的目的是．
（3）步骤1反应的化学方程式为．
（4）步骤2中溶液的pH较难控制，可改用．

某课外小组对一些金属单质和化合物的性质进行研究．
（1）下表为“铝与氯化铜溶液反应”实验报告的一部分：

实验步骤	实验现象
将打磨过的铝片（过量）放入一定浓度的CuCl2溶液中．	产生气泡，析出疏松的红色固体，溶液逐渐变为无色．
反应结束后分离出溶液备用
红色固体用蒸馏水洗涤后，置于潮湿空气中．	一段时间后固体由红色变为绿色[视其主要成分为Cu2（OH）2CO3]

按反应类型写出实验中发生反应的化学方程式各一个（是离子反应的只写离子方程式）
置换反应；
化合反应．
（2）用石墨作电极，电解上述实验分离出的溶液，两极产生气泡．持续电解，在阴极附近的溶液中还可以观察到的现象是．
解释此现象的离子方程式是．
（3）工业上可用铝与软锰矿（主要成分为MnO₂）反应来．
①用铝与软锰矿冶炼锰的原理是（用化学方程式来表示）．
②MnO₂在H₂O₂分解反应中作催化剂．若将适量MnO₂加入酸化的H₂O₂的溶液中，MnO₂溶解产生Mn²⁺，该反应的离子方程式是．

某研究性学习小组对Mg和Al的性质进行了下列的实验及研究．

（1）以镁条、铝片为电极，稀NaOH溶液为电解质构成的原电池（如图1所示）时发现，刚开始时，电流表指针向右偏转，镁条做负极；但随后很快指针又向左偏转，镁条表面有极少量的气泡产生．
①开始阶段，负极发生的反应是．
②随后阶段，铝片发生的电极反应式是；则镁电极发生的电极反应式是．
（2）经研究测定，镁与不同浓度的硝酸反应，生成气体产物的含量随HNO₃浓度变化曲线如图2所示，溶液中的产物有Mg（NO₃）₂、NH₄NO₃和H₂O．96mgMg在1L4mol?L^-1的HNO₃中完全溶解，并可收集到22.4mL（标准状况下）气体（忽略反应过程中HNO₃浓度的变化），该反应的化学方程式是．

为了研究铝的某些化学性质及测定某镁铝合金中铝的质量，同学们进行了如下实验：
【实验一】用一张已除去表面氧化膜的铝箔紧紧包裹在试管外壁（如图1），将试管浸入硝酸汞溶液中，片刻取出，然后置于空气中，不久铝箔表面生出“白毛”，根据实验现象回答下列问题：
（1）写出上述过程发生的化学反应中属于置换反应的化学方程式：该反应放出大量的热，红墨水柱左端（填“上升”或“下降”）．
（2）铝片上生成的白毛是（用化学式表示）．
【实验二】测定某铝镁合金（不含其它元素）中镁的质量分数，可以设计多种实验方案进行探究．现在有同学使用如图2装置来测定，请填写下列空白．
（3）装置中导管a的作用是：①；②消除由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差．
（4）实验结束时，在读取碱式滴定管中液面的体积读数时，你认为合理的是．
a．不需等待实验装置冷却后立即开始读数
b．上下移动右边的滴定管，使其中液面与左边液面相平
c．应该读取滴定管粗细交界点处对应的刻度
实验前后碱式滴定管中液面读数分别为V₁ mL、V₂ mL．则产生氢气的体积为mL．