以下是甲、乙两同学对有关镁与盐酸反应的系列研究研究一：镁与盐酸反应过程中的能量变化以及反应速率的变化：

（1）实验时需将镁条进行打磨，其目的是                。

(2) 反应中试管外壁发烫，说明镁与稀盐酸反应是       反应（填“吸热”或“放热”），化学方程式为        

（3）实验测得镁片产生气体的速率(v)与时间(t)的关系如图所示，则t₁～t₂时间内反应速率逐渐加快的主要原因是       。

研究二.反应后所得溶液的酸碱性探究

【发现问题】

（1）反应后甲同学用pH试纸测定试管中溶液的酸碱性，发现pH小于7，说明甲同学所得溶液呈        性，（选填“酸”“碱”或“中”）。

（2）反应后乙同学的试管中镁条有剩余，向试液中滴入两滴酚酞溶液，振荡显红色，说明乙同学所得溶液呈     性。对此现象，乙同学重复如上实验，得到同样结果。

【提出猜想】

甲同学：猜想Ⅰ：稀盐酸过量，使溶液pH小于7；猜想Ⅱ：氯化镁溶液pH小于7。

乙同学：猜想Ⅰ：氯化镁溶液使酚酞变红色；  猜想Ⅱ：镁与热水反应使酚酞变红色。

【实验与思考】

为验证猜想，甲、乙两同学均需测定________溶液的酸碱性，实验表明该溶液显弱酸性。

乙同学为完成猜想Ⅱ，在滴有两滴酚酞的热水中放入一段打磨过的镁条，观察到溶液很快变为红色，同时还观察到镁条表面有气体生成，收集并点燃该气体，发现能燃烧，请根据实验现象写出镁与水反应的化学反应方程式                         。

【结论】

镁与稀盐酸反应，镁反应完全后所得溶液显酸性；

镁与稀盐酸反应，镁过量时所得溶液显碱性。

【拓展与延伸】

（1）金属氯化物的水溶液可能显中性或弱酸性；与金属的活动性顺序有关，如氯化钠溶液显中性，氯化镁溶液显弱酸性，氯化钾溶液显________性。

（2）活泼金属能与水在一定条件下反应。实验发现钠与冷水剧烈反应，产生大量的气体。由此可见金属与水反应与金属的活动性顺序_______（填“有关”或“无关”）。

研究三. 金属活动性强弱与原子结构的关系

下图为镁原子、钙原子和钡离子结构示意图，据此推测，这三种金属的活动性最强的是

__________________。

【解析】研究一、

（1）依据镁的化学性质较活泼易形成氧化镁保护膜进行分析；

（2）依据反应时温度的变化分析反应时能量的问题，依据镁与盐酸反应会生成氢气及氯化镁书写方程式；

研究二、

发现问题：依据酸碱性溶液pH的大小进行分析判断；

实验思考：根据甲乙同学的不同猜想分析两人必做的实验操作，以据反应的现象结合质量守恒定律的有关应用对化学方程式进行书写即可；

拓展延伸：（1）依据题目中有关的信息对相关物质的溶液酸碱性进行判断即可；

（2）根据活泼金属与水反应的条件分析即可；

研究三、根据钠镁活动性强弱的关系分析三种金属中活动性最强的物质即可．

某校兴趣小组对碳酸钠和碳酸氢钠的性质进行进一步研究，请你参与并完成相关问题．
【资料查阅】．
（1）20℃时，碳酸钠、碳酸氢钠的溶解度分别为21.3g和9.6g．
（2）碳酸氢钠在270℃时会分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，而碳酸钠受热不易分解．
【实验探究】
【实验一】比较两种物质的溶解性
　　 20℃时，取2只烧杯，均加入50g水，分别加入5g碳酸钠和碳酸氢钠，充分搅拌后静置，则观察到的现象是：________．
【实验二】比较两种物质的酸碱性：
　 取2只试管，分别取实验一中的少量碳酸钠和碳酸氢钠溶液，滴加紫色石蕊试液，均显________色，说明溶液都是碱性的．要比较二者的碱性强弱，可以分别测溶液的________．
【实验三】比较两种物质的热稳定性：
　　 设计如图装置：小试管套装在带有支管的大试管中，整套装置气密性好，其他装置略去．

（1）为确保安全，实验结束时，在熄灭酒精灯前必须完成的操作是把________．
（2）现象与结论：装有碳酸氢钠的试管口生成较多的无色小液滴；试管A和试管B中澄清石灰水只有________（填“A”或“B”）中变浑浊，该反应的化学反应方程式为________．结论：在受热条件下，碳酸钠比碳酸氢钠稳定．
（3）反思与讨论：
加热大试管时，碳酸钠的受热温度会高于碳酸氢钠．这能否准确地说明“在受热条件下，碳酸钠比碳酸氢钠稳定”这一结论？________（填“能”或“否”），理由是________．
【实验四】比较与盐酸反应生成相同体积二氧化碳气体的快慢
取碳酸氢钠a克放入如图Ⅰ装置的锥形瓶中，取碳酸钠b克放入另一相同装置的锥形瓶中，分别加入相同质量、相同浓度的盐酸（足量）．相同的条件下，分别通过图Ⅱ装置测量出生成气体的体积，经过转换处理，得到时间-质量关系曲线如图Ⅲ所示．

（1）已知二氧化碳不溶于该油层，图Ⅱ装置中油层的作用是________
（2）数据分析：根据图Ⅲ数据，计算a和b的质量
（3）结论：在相同的条件下，生成相同体积的二氧化碳，________．
（4）反思与讨论：实验中“取碳酸氢钠a克、碳酸钠b克”的目的是________．

下图所示为实验室常用的实验装置。

据此回答下列问题：

⑴写出带标号仪器的名称：①        ②    ；

⑵实验室通常用稀盐酸和石灰石反应制取CO₂，该反应的化学方程式为    ，发生装置为   ；装置F可用来测量生成的CO₂气体的体积，其中在水面上放一层植物油的目的是 ，植物油上方原有的空气对实验的结果  （填“有”或“没有”）明显影响。

⑶小丫在探究CO₂与NaOH溶液反应的实验中，先用铝制易拉罐收集满一罐CO₂气体，然后迅速向其中加入一定量的NaOH浓溶液，立即将易拉罐口封闭（不漏气），轻轻摇动易拉罐，发现易拉罐很快变瘪，但过一段时间后，易拉罐又重新鼓起来（反应过程中温度的变化忽略不计）。

【讨论】小丫认为易拉罐变瘪，说明CO₂与NaOH溶液发生反应；小敏认为此结论不合理，还需进一步验证，验证方法是     ；易拉罐为什么又后鼓起来？是不是反应又产生了气体，该气体的成分？

【提出猜想】a．可能是CO₂      b．可能是    。

【查阅资料】①Na₂CO₃具有较强的热稳定性，只有在高温条件下才会分解；

②铝不仅与酸反应，还能与碱溶液反应2Al+2NaOH+2H₂O==2NaAlO₂+3X↑

【实验验证】

①将易拉罐口打开，迅速用燃着的木条伸入罐口，发出“噗”的一声，产生淡蓝色火焰，片刻后熄灭。证明猜想  成立；

②取少量铝片于试管中，先加入适量的水，无明显变化。片刻后再加入少量的氢氧化钠浓溶液，产生气泡。该步实验的目的是  ；

【结论】CO₂与NaOH反应的化学方程式是   ；

【反思与应用】在生活中铝制容器不能用来盛装酸性物质，也不能盛装  性物质。

【解析】(1)熟知实验常用仪器的名称(2) （2）实验室通常用稀盐酸和石灰石反应制取CO₂，反应原理是：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O，属于“固液不加热型”．二氧化碳气体密度比空气大，易溶于水．据此来选择发生装置和收集装置即可．由于实验测得的气体为F装置内的CO₂气体的体积，而空气中也有CO₂，又因为CO₂既不溶于植物油，也不和植物油反应，所以在水面上放一层植物油的目的是防止CO₂溶于水、防止CO₂与水反应、防止CO₂与水接触；所以植物油上方原有的空气对实验的结果就不会有明显影响．

(3)【讨论】根据碳酸离子与钙离子反应生成沉淀碳酸钙；

【提出猜想】根据质量守恒定律进行猜想，可能是氢气；

【实验验证】①根据燃烧的现象进行分析；

②根据实验内容和过程进行分析；

【结论】根据CO₂与NaOH的反应写出反应的方程式；

【反思与应用】根据铝的性质分析铝制容器使用注意的事项．