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．

 

某同学在家中发现有两瓶消毒药， 瓶外贴的信息如下：

化学名：高锰酸钾 别名：灰锰氧，过锰酸钾，PP粉 化学式：KMnO4 相对分子质量：158.03 性质：是一种常见的强氧化剂，常温下   为紫黑色片状晶体，见光易分解 用途：在工业上用作消毒剂、漂白剂等；医学上，用0.01%-0.02%的高锰酸钾溶液消毒、洗胃。

化学名：过氧化氢 俗名：双氧水 化学式：H2O2 相对分子质量：34 性质：无色有刺激性气味的液体，不稳定 用途：医疗上常用3％的双氧水进行伤口或中耳炎消毒。

依据所给信息，你认为KMnO₄和H₂O₂的保存条件是                          ；

他联系所学的化学知识，做了以下探究，请你跟他共同完成。

(1)实验室制取氧气的知识回顾

药品	KMnO4	H2O2 溶液（MnO2）
反应原理（写方程式）
发生装置（选填下图编号）
收集装置（选填下图编号）

(2)制取氧气的再探究

该同学想既然两种都是消毒药，能否混合使用呢？于是他进行了如下探究：

混合后观察现象：有使带火星的木条复燃的气体产生，混合液由紫红色变为无色，能使酚酞试液变红，有黑色固体产生。

①根据反应现象，该同学尝试书写了将KMnO₄加入到H₂O₂中的化学反应方程式，请帮他补充完整： 2 KMnO₄+3 H₂O₂ = 2 MnO₂↓+3 O₂↑+2 H₂O +              ；

②若要在反应后的溶液中得到纯净的黑色固体，该同学操作如右      

图所示，请你指出其中的错误之处：

                                        ；

                                        ；

                                        ；

                                        。

③该同学觉得制氧气的药品已经齐备，他又收集了家中的以下物品：a.蜡烛，b.口服液玻璃瓶，c.吸管，d.注射器，e.小塑料瓶。

通过查阅资料得到以下信息：蜡烛火焰温度最高可达540 ^oC左右；高锰酸钾受热分解温度为240^oC左右；口服液玻璃瓶耐高温（800^oC以上）。

若选用KMnO₄做反应物制氧气，则发生装置应选用上述物品中的          （选填字母）；

若选用H₂O₂和MnO₂制氧气，则发生装置应选用上述物品中的             （选填字母）；

该同学用c和e组装了类似如右图所示的收集装置，收集氧气时用排空气  

法应该从       端通入，用排水法应该从       端通入。

某同学在家中发现有两瓶消毒药， 瓶外贴的信息如下：

化学名：高锰酸钾 别名：灰锰氧，过锰酸钾，PP粉 化学式：KMnO4 相对分子质量：158.03 性质：是一种常见的强氧化剂，常温下   为紫黑色片状晶体，见光易分解 用途：在工业上用作消毒剂、漂白剂等；医学上，用0.01%-0.02%的高锰酸钾溶液消毒、洗胃。

化学名：过氧化氢 俗名：双氧水 化学式：H2O2 相对分子质量：34 性质：无色有刺激性气味的液体，不稳定 用途：医疗上常用3％的双氧水进行伤口或中耳炎消毒。

依据所给信息，你认为KMnO₄和H₂O₂的保存条件是                          ；

他联系所学的化学知识，做了以下探究，请你跟他共同完成。

(1)实验室制取氧气的知识回顾

药   品	KMnO4	H2O2 溶液（MnO2）
反应原理（写方程式）
发生和收集装置（选填下图）

(2)制取氧气的再探究

该同学想既然两种都是消毒药，能否混合使用呢？于是他进行了如下探究：

混合后观察现象：有使带火星的木条复燃的气体产生，混合液由紫红色变为无色，能使酚酞试液变红，有黑色固体产生。

①     根据反应现象，该同学尝试书写了将KMnO₄加入到H₂O₂中的化学反应方程式，

请帮他补充完整： 2 KMnO₄+3 H₂O₂ = 2 MnO₂↓+3 O₂↑+2 H₂O +                ；

② 该同学觉得制氧气的药品已经齐备，他又收集了家中的以下物品：

a.蜡烛，b.口服液玻璃瓶，c.吸管，d.注射器，e.小塑料瓶。

通过查阅资料得到以下信息：蜡烛火焰温度最高可达540 ^oC左右；高锰酸钾受热分解温度为240^oC左右；口服液玻璃瓶耐高温（800^oC）。

若选用KMnO₄做反应物制氧气，则发生装置应选用上述物品中的      （选填字母）；

若选用H₂O₂和MnO₂制氧气，则发生装置应选用上述物品中          （选填字母）；

某同学在家中发现有两瓶消毒药，瓶外贴的信息如下：

化学名：高锰酸钾 别名：灰锰氧，过锰酸钾，PP粉 化学式：KMnO4 相对分子质量：158.03 性质：是一种常见的强氧化剂，常温下为紫黑色片状晶体，见光易分解 用途：在工业上用作消毒剂、漂白剂等；医学上，用0.01%-0.02%的高锰酸钾溶液消毒、洗胃．

化学名：过氧化氢 俗名：双氧水 化学式：H2O2 相对分子质量：34 性质：无色有刺激性气味的液体，不稳定 用途：医疗上常用3%的双氧水进行伤口或中耳炎消毒．

依据所给信息，你认为KMnO₄和H₂O₂的保存条件是    ；
他联系所学的化学知识，做了以下探究，请你跟他共同完成．
（1）实验室制取氧气的知识回顾

药   品	KMnO4	H2O2溶液（MnO2）
反应原理（写方程式）
发生和收集装置（选填如图）

（2）制取氧气的再探究
该同学想既然两种都是消毒药，能否混合使用呢？于是他进行了如下探究：
混合后观察现象：有使带火星的木条复燃的气体产生，混合液由紫红色变为无色，能使酚酞试液变红，有黑色固体产生．
1根据反应现象，该同学尝试书写了将KMnO₄加入到H₂O₂中的化学反应方程式，
请帮他补充完整：2KMnO₄+3H₂O₂=2MnO₂↓+3O₂↑+2H₂O+    ；
②该同学觉得制氧气的药品已经齐备，他又收集了家中的以下物品：
a．蜡烛，b．口服液玻璃瓶，c．吸管，d．注射器，e．小塑料瓶．
通过查阅资料得到以下信息：蜡烛火焰温度最高可达540°C左右；高锰酸钾受热分解温度为240°C左右；口服液玻璃瓶耐高温（800°C）．
若选用KMnO₄做反应物制氧气，则发生装置应选用上述物品中的    （选填字母）；
若选用H₂O₂和MnO₂制氧气，则发生装置应选用上述物品中    （选填字母）．

某同学在家中发现有两瓶消毒药，瓶外贴的信息如下：

化学名：高锰酸钾 别名：灰锰氧，过锰酸钾，PP粉 化学式：KMnO4 相对分子质量：158.03 性质：是一种常见的强氧化剂，常温下为紫黑色片状晶体，见光易分解 用途：在工业上用作消毒剂、漂白剂等；医学上，用0.01%-0.02%的高锰酸钾溶液消毒、洗胃．

化学名：过氧化氢 俗名：双氧水 化学式：H2O2 相对分子质量：34 性质：无色有刺激性气味的液体，不稳定 用途：医疗上常用3%的双氧水进行伤口或中耳炎消毒．

依据所给信息，你认为KMnO₄和H₂O₂的保存条件是    ；
他联系所学的化学知识，做了以下探究，请你跟他共同完成．
（1）实验室制取氧气的知识回顾

药   品	KMnO4	H2O2溶液（MnO2）
反应原理（写方程式）
发生和收集装置（选填如图）

（2）制取氧气的再探究
该同学想既然两种都是消毒药，能否混合使用呢？于是他进行了如下探究：
混合后观察现象：有使带火星的木条复燃的气体产生，混合液由紫红色变为无色，能使酚酞试液变红，有黑色固体产生．
1根据反应现象，该同学尝试书写了将KMnO₄加入到H₂O₂中的化学反应方程式，
请帮他补充完整：2KMnO₄+3H₂O₂=2MnO₂↓+3O₂↑+2H₂O+    ；
②该同学觉得制氧气的药品已经齐备，他又收集了家中的以下物品：
a．蜡烛，b．口服液玻璃瓶，c．吸管，d．注射器，e．小塑料瓶．
通过查阅资料得到以下信息：蜡烛火焰温度最高可达540°C左右；高锰酸钾受热分解温度为240°C左右；口服液玻璃瓶耐高温（800°C）．
若选用KMnO₄做反应物制氧气，则发生装置应选用上述物品中的    （选填字母）；
若选用H₂O₂和MnO₂制氧气，则发生装置应选用上述物品中    （选填字母）．