(12分)同学们已经学习了有关金属的一些知识，对金属的活动性顺序也有了一定的认识。请运用所学知识参与以下探究并回答相关问题：
【实验一】将4枚洁净无锈的铁钉分别放入图12中 a、b、c、d 4支试管中。
上述实验中，____________试管中的铁钉最易生锈。设计如图d实验的目的是________
________________________________________。铁生锈的主要原因是铁与 、
等物质发生了复杂的化学反应。
【实验二】为了探究Fe、Cu、Al三种金属的活动性顺序，小宁同学做了图13所示的实验.
（1）实验时，为了除去铝和铁表面的氧化物或污物，在插入溶液前应将 。
（2）实验时观察到的主要现象是 。得出的结论是______________________________。写出其中一种金属与硫酸铜溶液反应的化学方程式 。
（3）小成同学认为小宁同学设计的实验不能达到实验目的，原因是
，因此另设计一个实验，才能得出正确的结论。请你设计一个实验并完成下表：
| 操 作 |
现 象 |
结 论 |
| |
|
三种金属活动性由强到弱的顺序是：Al 、Fe、Cu |
某同学将打磨过的铝箔加入到氢氧化钠溶液中，结果发现也有气泡产生，为了解该气体的成分，实验小组进行了以下探究活动：
【作出猜想】
猜想一：氧气；
猜想二：氢气；
猜想三：氮气。
（1）其他同学认为猜想三是错误的，理由是 。
【进行实验】
分别进行实验：
（2）利用图①装置进行实验：反应一段时间后，观察到 ，则猜想一错误。
（3）利用图②装置进行实验：反应一段时间气体验纯后，在尖嘴处点火观察到 ，则猜想二正确。
【得出结论】
（4）氢氧化钠、水、铝能反应生成偏铝酸钠（NaAlO 2）和氢气，请写出此反应的化学方程式 。
（5）铝分别与稀硫酸、氢氧化钠溶液反应，若生成等质量的氢气，则消耗掉硫酸与氢氧化钠的质量比为 。
（6）若本实验所用试液是在空气中敞口久置的氢氧化钠稀溶液，则观察不到明显的实验现象。其原因是 。（用化学方程式表示）
（7）铝块能制成铝箔是利用了铝的 性，铝在空气中表面形成一层致密的薄膜，具有一定的抗腐蚀性，写出相应的化学方程式 。
现有一包白色粉末，可能含有硫酸钠、碳酸钠、氯化钡、氢氧化钠、硫酸铜中的一种或几种，某化学小组为确定其成分，做了以下探究：
【查阅资料】硫酸钠、氯化钡溶液均呈中性。
（1）步骤Ⅰ：取少量固体于烧杯中，加足量的水，搅拌，过滤，得到白色沉淀和无色滤液。
步骤Ⅱ：取步骤Ⅰ所得的白色沉淀于试管中，加入过量的稀硝酸，沉淀全部溶解，有气泡产生，得到无色澄清透明的溶液。
根据上述两步实验，小组同学认为白色粉末中一定不含有的物质是 ，同时确定了白色粉末中一定含有的物质，并写出了步骤Ⅰ中产生白色沉淀的化学方程式是 。
（2）为了进一步确定白色粉末中可能含有的物质，小组同学利用步骤Ⅰ所得的滤液继续探究。
【讨论猜想】小组同学对滤液中溶质成分做出了多种猜想，其中滤液中含有三种溶质的猜想分别是：
猜想一： ；猜想二： 。
【实验探究】小组同学共同设计如下方案来证明诸多猜想中猜想二成立，请完成下列表格：
|
实验步骤 |
实验现象 |
实验结果 |
|
|
|
猜想二成立 |
【实验结论】小组同学通过以上探究，最终确定了白色粉末的成分。
做完氢氧化钠与稀硫酸中和反应的实验后，兴趣小组的同学对反应后溶液中溶质的成分进行了探究，请和他们一起探究并完成以下各空；
【提出问题】溶液中溶质的成分是什么？
【做出猜想】（1）只有Na 2SO 4；
（2）Na 2SO 4和 两种物质；
（3）Na 2SO 4和NaOH两种物质。
【实验验证】
|
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
|
|
甲同学实验 |
取适量中和反应后的溶液滴于试管中，将表面打磨后的铝片放入试管的溶液中 |
铝片逐渐溶解，并有大量气泡冒出 |
猜想（2）成立 |
|
乙同学实验 |
取中和反应后的溶液少许于另一试管中，并滴加几滴无色酚酞试液 |
溶液变 色 |
猜想（3）成立 |
丙同学对甲、乙两同学结论不同产生质疑。
【查阅资料】①Na 2SO 4溶液显中性；②Al与强碱NaOH溶液反应生成偏铝酸钠（NaAlO 2）和氢气，反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2 ═2NaAlO 2+3H 2↑。
【交流反思】①丙同学肯定猜想（1） （填"成立"或"不成立"）；
②丁同学认为猜想（2）不成立，其理由是 ；
③该组同学经过充分讨论，一致认为猜想（3）成立；
④甲同学的实验是铝片和 溶液反应。
实验与探究是化学学习的重要方法和内容，李明看到家里多年未用的铜制火锅上有绿色的锈迹，他对绿色锈迹的成分和性质产生了浓厚兴趣．
【查阅资料】
①绿色锈迹是碱式碳酸铜[Cu 2（OH） 2CO 3]，受热易分解；
②无水硫酸铜为白色粉末，遇水变蓝；
③碱石灰是CaO和NaOH的固体混合物，NaOH与CO 2反应生成碳酸钠固体和水
④氧化铜与稀硫酸反应生成蓝色溶液，碳粉不与稀硫酸反应也不溶解在稀硫酸中．
【发现问题】
查阅资料后，该同学将少量碱式碳酸铜放入试管中加热，发现试管中的固体由绿色变成黑色，同时试管壁上有无色液滴生成．
为了进一步确定碱式碳酸铜受热分解的产物，进行了如下探究：
探究一：碱式碳酸铜受热分解生成的黑色固体成分．
【猜想与假设】该黑色固体可能是①碳粉；② ；③碳和氧化铜的混合物．
【设计方案】请帮助该同学完成下述实验报告：
|
实验操作与现象 |
实验结论 |
|
|
猜想②正确 |
探究二：碱式碳酸铜受热分解还会生成CO 2和H 2O．
【进行实验】选择如下图所示装置进行验证
步骤一：连接A和B，打开活塞，通入一段时间的空气；
步骤二：点燃酒精灯，依次连接装置A→B→ → （填"C"，"D"）；
步骤三：点燃酒精灯，观察到明显现象后，停止加热
【解释与结论】
①当观察到 ，说明碱式碳酸铜受热分解生成了CO 2和H 2O，写出装置C中反应的化学方程式 ；
②写出Cu 2（OH） 2CO 3受热分解的化学方程式 ．
【反思与评价】
上述装置中A的作用是 ．
某化学兴趣小组用如图装置验证一氧化碳还原氧化铜，并探究其还原产物的组成．
（1）装置及反应原理探究
①B装置中浓硫酸的作用为 ．
②说明CO能还原CuO的现象为 ．
③上述整套装置中发生的化学反应，其中属于化合反应的化学方程式 ．（不考虑CO 2和H 2O的反应．）
（2）产物成分探究
【查阅资料】Ⅰ、一氧化碳还原氧化铜．除生成铜外还可能生成氧化亚铜（Cu 2O）
Ⅱ、Cu 2O为不溶于水的红色固体
Ⅲ、Cu 2O+H 2SO 4═Cu SO 4+Cu+H 2O
【提出问题】红色固体含有什么物质？
【猜想假设】假设一：红色固体只含Cu
假设二：红色固体只含Cu 2O
假设三： ．
【实验验证】该小组为验证上述假设，取少量红色固体，加到足量稀硫酸中，观察到溶液变为蓝色，红色固体部分溶解．
【实验结论】根据上述实验结果，可知红色固体中一定含有 ．
【数据处理】为进一步确定红色固体的成分，甲、乙两同学分别称取各自实验后的一定质量的红色固体，加到足量稀硫酸中使其充分反应，经过滤、洗涤、干燥后，称量剩余红色固体质量如表，请完善表中内容．
|
实验人员 |
红色固体（g） |
剩余红色固体（g） |
实验结论 |
|
甲 |
7.2 |
3.2 |
|
|
乙 |
4.08 |
2.48 |
|
【交流与反思】只要假设合理，方法正确，根据实验现象和数据就能得出结论．