小丽来到实验室，看到实验桌上有一瓶敞口放置的氢氧化钠固体，于-优题课

在煤矿的坑道里，若通风不好，遇有明火就会发生瓦斯爆炸事故，写出瓦斯气体（主要成分为甲烷）发生爆炸的化学方程式。
【提出问题】甲烷在空气中的含量占多少时，遇有明火一定会发生爆炸？
【查阅资料】甲烷在空气中的爆炸极限为含甲烷5%～15%.
【设计实验】取一个塑料瓶（容积575mL）、一支电子点火枪、胶塞，组装装置如图所示。

根据爆炸极限，取用30～70mL不同体积甲烷8份，每份都重复实验3次，实验结果如下：（注“√”表示发生爆鸣，“×”表示未发生爆鸣）

甲烷的体积（mL）	30	40	45	50	55	60	65	70
占总体积的百分数（%）	5.2	7.0	7.8	8.7		10.4	11.3	12.2
实验次数	1	×	√	×	√	√	√	×	×
2	×	×	√	×	√	√	×	×
3	×	×	×	√	√	×	√	×

⑴每份都重复实验3次，目的是。
⑵分析上表，甲烷为mL，占总体积的百分数为%时，一定发生爆炸。
⑶甲烷占总体积的百分数在范围内可能会出现爆鸣现象。
⑷由实验分析可知当空气中含甲烷5%～15%，点燃时是否一定会发生爆炸？。（填“一定”或“不一定”）
⑸分析上述实验中未发生爆炸的原因（写出一条）。

碳酸钠是一种重要的盐类物质，某同学设计实验对碳酸钠的部分性质进行了探究。请你一起参与探究活动
（1）【探究实验一】碳酸钠溶液的酸碱性
【实验方案】取少量该固体加入试管中，加适量水溶解，再滴入几滴酚酞试液，振荡。
现象：溶液变成浅红色。结论：。
（2）【探究实验二】能与碱反应。
【实验方案】取少量该固体加入试管中，加适量水溶解，再滴入澄清石灰水，振荡。
现象：。反应的化学方程式为：　　。

某实验小组的同学在加热铜与浓硫酸的混合物实验时，发现生成了一种无色有刺激性气味的气体和蓝色溶液，进行如下探究活动．
[查阅资料]①某些不活泼的金属(如铜)能与一些强氧化性的酸(如浓硫酸)发生反应，生成水而不生成氢气，同时生成二氧化硫和铜盐．
②硫酸铜溶于水后，溶液呈酸性．
[知识回顾]铜、银_______(能、不能)与稀硫酸、盐酸反应产生氢气．
[分析讨论]⑴对于生成的蓝色溶液，小东认为可能是Cu(NO₃)₂溶液，小楠认为不可能是Cu(NO₃)₂溶液，而可能是硫酸铜溶液，小楠的理由是．
⑵写出铜与浓硫酸共热的化学方程式．
⑶小东根据化学方程式说，该方法适用于以铜为原料大量制取硫酸铜，小田认为不适宜，你能说出小田的一个理由吗．
[提出问题]上述蓝色溶液中有无硫酸剩余？
[实验论证]小坤认为可向蓝色溶液中滴加氯化钡溶液，观察有无沉淀产生，经大家讨论后，该方案被否定，你觉得否定该方案的理由是．
[反思评价]⑴有同学提问：为什么不可以用石蕊试液来进行检验？你的回答是．
⑵同学们发现:将足量的铜和足量的浓硫酸置于容器中加热,一段时间后,反应会逐渐变慢,最后反应停止,你能说出反应停止的原因吗？．

某研究性学习小组为探究镁与水的反应，设计如下实验：
步骤1：将镁条用砂纸打磨至光亮，分成两等份．
步骤2：将一份光亮的镁条置于冷水中，几乎没有观察到任何现象．
步骤3：将另一份光亮的镁条置于热水中，观察到有均匀的气泡产生．
(1)将镁条用砂纸打磨至光亮的目的是．
(2)步骤2中没有观察到任何现象，不能说明镁条与冷水不反应，请举出学习过的一个实例
说明：．
经查阅资料：活泼金属与水反应生成对应的碱和氢气，如果金属活动性越强，生成的碱就越强．某同学就向步骤2的烧杯中滴加酚酞试液，观察到镁条的表面有明显的红色出现，但是红色较淡．该反应的化学方程式为,由于Mg(OH)₂难溶于水，因此形成的溶液碱性较弱．
(3)步骤2和3对比可知，影响镁与水的反应速率的一个条件是，
为检验生成的气体是氢气，可以采用的方法．

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
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	实验操作	实验现象	实验结论
方案一	取少量固体放入试管中，滴加几滴稀盐酸	无明显现象	猜想1正确
方案二	取少量固体放入试管中加水溶解，滴加足量澄清石灰水	产生白色沉淀	猜想2正确
取上层清液放入另一只试管中，滴加酚酞溶液	溶液变为红色

实验操作	实验现象	实验结论
取少量固体放入试管中加水溶解，滴加足量	产生白色沉淀	猜想2正确
取上层清液放入另一只试管中，滴加酚酞溶液