4．请参与某学习小组进行研究性学习的过程，并协助完成相关任务：
【提出问题】在平时探讨酸的性质时，我们通常是讨论酸的水溶液．究竟水在酸显示酸的特性时扮演什么角色呢？

【确定研究对象】以我们最熟知的盐酸（氯化氢的水溶  液）和氯化氢进行探究．
【查阅资料】氯化氢溶于水时解离出氢离子和氯离子，而溶于干燥的甲苯（一种有机溶剂）时仍以氯化氢分子的形式分散（如图1）．
【设计与实验】（请完成下表）

实验内容	实验现象	解释与结论
测定导电性	氯化氢的水溶液：导电性良好	氯化氢的水溶液中有自由移动的离子
	氯化氢的甲苯溶液：不导电	氯化氢的甲苯溶液没有自由移动的离子
与镁作用	氯化氢的水溶液：有气泡产生	化学方程式：Mg+2HCl═MgCl2+H2↑
	氯化氢的甲苯溶液：没有明显现象	氯化氢的甲苯溶液没有解离出氢离子
与固态碳酸钠作用	氯化氢的水溶液：产生气泡	化学方程式Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
	氯化氢的甲苯溶液：没有气泡产生	氯化氢的甲苯溶液没有解离出氢离子

【讨论与反思】盐酸的酸性是因为氯化氢在水分子的作用下解离出了氢离子（H⁺）
水对酸显现其酸性性质非常重要．还有哪些实例或实验也可以体现水对酸显现其酸性性质的重要性呢，是否没有水，酸就不能显现酸性性质呢？（此问不作答，请在今后的学习中继续关注．）
【拓展探究】该学习小组又尝试用图2所示装置进行氯化氢气体与氨  气反应的实验探究，活塞K₁、K₂、K₃、K₄、K₅均关闭（装置气密性好）．  通过调节活塞民，用排石蜡油的方法在B管中收集满了氨气，如通过  调节活塞K₁、K₂，在干燥的A管中充满与大气压强相等的干燥氯化  氢气体，其操作是打开K₁、K₂，与K₂处导管口连接并通入干燥的HCl气体，集满后，先关闭K₂，再关闭K₁．  在不用任何试剂的情况下，当看到K₁导管口处有大量白雾出现现象时，说明A管中已收集满了氯化氢气体．打开K₃，氯化氢气体  与氨气发生化合反应，生成一种铵盐，写出反应的化学方程式：NH₃+HCl=NH₄Cl．

3．硫酸是常见的酸，也是常用的化工原料．由于浓度不同，浓硫酸与稀硫酸在性质上存在较大差异，如浓硫酸具有脱水性、吸水性和强腐蚀性等．某课外兴趣小组为了探究浓硫酸的某些特性做了如下一些实验．请结合有关实验，按要求回答下列问题：
（1）用玻璃棒蘸取少量浓硫酸在滤纸上写字，过后观察，字迹显黑色，这主要是由于浓硫酸具有脱水性，使纸中的纤维素炭化的缘故；在洗气瓶中盛放浓硫酸，除去氢气或氧气中的水分，是利用其吸水性．
（2）探究浓硫酸的吸水性．兴趣小组把98%的硫酸10mL和63.3%的硫酸（用10mL98%的硫酸与10mL水配成）约20mL分别放入两个相同的大表面皿中，称量、观察、记录、分析．根据室温环境下实验的数据绘成的曲线如图：
①稀释浓硫酸时，应将浓硫酸缓缓地注入盛有_的烧杯中并不断搅拌；
②由如图曲线你能得到的实验结论有哪些？（写两点）浓硫酸和一定浓度以上的稀硫酸都具有吸水性、浓硫酸吸水能力比稀硫酸强（吸水速度快、吸水量大）．
（3）探究浓硫酸能否使铁钝化（钝化指在表面形成氧化膜保护层，使内层金属不再发生变化）．可选用的实验药品有：相同铁片若干、浓硫酸、稀硫酸、硫酸铜溶液等．实验仪器任选．
①兴趣小组已经完成下表实验Ⅰ和Ⅱ，请你帮他们将实验报告补充完整．

方案	实验假设	实验方案	实验现象与结论
Ⅰ	能发生钝化	取一铁片先插入浓硫酸中，一段时间后取出，再插入硫酸铜溶液中．	无明显变化，假设成立．
Ⅱ	能发生钝化	取两片相同的铁片，一片放入浓硫酸中，一段时间后取出，与另一片同时放入硫酸铜溶液中．	浸过浓硫酸的铁片表面无明显变化，另一铁片表面产生红色固体，假设成立．

你认为方案Ⅱ与方案Ⅰ相比，方案Ⅱ的优点是采用了对比实验的方法，更科学．
②请你选用提供的药品再设计一个实验，简述实验方案：取两片相同的铁片，一片放入浓硫酸中一段时间，取出，与另一片同时放入稀硫酸溶液中．
③某同学将一铁片插入盛有98%的浓硫酸的试管中，无明显变化，再给试管加热一段时间后，发现溶液变色并有刺激性气味气体产生，此现象说明：加热条件下，氧化膜被破坏（被浓硫酸溶解），铁继续与浓硫酸反应．（或热的浓硫酸能与铁反应产生刺激性气体；或热的浓硫酸不能使铁钝化；或铁的钝化随条件的改变而改变；或铁与浓硫酸的作用与温度有关）．

2．某校研究性学习小组用如图装置进行镁条在空气中燃烧实验．当燃烧停止，冷却后打开止水夹，进入集气瓶的水体积约占集气瓶体积的70%，请回答：
（1）冷却后打开止水夹，水能进入集气瓶的原因
集气瓶内气体被消耗，导致压强减小，在大气压的作用下，水压入集气瓶；
（2）如果镁条只是和氧气发生反应，则进入集气瓶内的水的体积应不超过集气瓶体积的21%，现进入集气瓶内的水的体积大约是其容积的70%，根据空气的组成推测，减少的气体中有氮气．
【发现问题】氮气是怎样减少的呢？
【提出假设】氮气与镁反应而减少
【查阅资料】镁在氮气中燃烧生成氮化镁（Mg₃N₂）固体，写出反应的化学方程式：3Mg+N₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Mg₃N₂，氮化镁中氮的化合价为-3价．
（3）【交流反思】通过以上探究，你对燃烧有关知识有什么新的认识（写一条即可）燃烧不一定需要氧气．

1．某兴趣小组在做完碳还原氧化铜实验后，进行了如图所示的探究：
【猜想】把氧化铜还原成铜的物质是：I．石墨棒；II．铝箔．
【实验】用天平称量1.5g氧化铜粉末，直接用铝箔纸包裹．按上述操作步骤实验，黑色粉末不变红，那么猜想Ⅱ不成立．
【结论】石墨棒能使氧化铜还原成铜，该反应的化学方程式为2CuO+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑．
【改进】把石墨棒换成铝粉，重复上述操作，又获成功．那么，称取等量的铝粉并进行同样的操作，其目的是对比试验（或控制变量法）．改进后的实验证明，金属铝与铜活动性顺序是Al大于Cu，该反应的化学方程式为2Al+3CuO $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al₂O₃+3Cu．
【拓展】如果使用复印机的“碳粉”代替石墨棒还原氧化铜，效果更好．联想在空气中灼热的铁丝不能燃烧，而铁粉能燃烧，其原因是反应物的接触面积（或物质形状）影响反应速率（或反应物间的接触面积大，反应速率大）．

19．a、b、c三种酸分别与足量的金属Mg充分反应，生成等质量的H₂，反应消耗a、b、c的分子数目之比为3：6：2．下列关于a、b、c的推理合理的是（a、b、c分别是HX、H₂Y、H₃Z三种酸中的一种）（　　）

	A．	a、b、c三种酸溶液中的H原子数目：c＞a＞b
	B．	a、b、c的相对分子质量：b＜a＜c
	C．	a、b、c与金属Mg反应的速率：b＞a＞c
	D．	a、b、c可能分别为H2Y、HX、H3Z

18．小明同学用15g氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气，充分加热后，剩余固体质量为10，2g．试计算：
（1）小明共制取了4.8g氧气；
（2）原混合物中氯酸钾的质量是多少？

17．在“质量守恒定律”的教学中，都是引导同学们进行“化学反应中，反应物与生成物的质量关系”的实验探究．如图实验装置和选用药品均为教材图示，现分别以A、B、C、D表示如下：

A、B、C、D四个实验分别由甲乙丙丁四个组的同学来完成，他们都进行了规范的操作，准确的称量和细致的观察．
（1）A实验：引燃白磷，待锥形瓶冷却后重新放到托盘上称量，天平不平衡，发现反应后的质量比之前质量增加了，你猜测原因可能是白磷燃烧放出的热量使气体受热膨胀，小气球胀大产生浮力，使得天平不平衡，此实验中锥形瓶底细沙的作用是防止生成物降落下来炸裂瓶底．
（2）丙组同学认为C实验说明了质量守恒．请你从原子的角度给予解释：因为反应前后原子的种类没有改变，数目没有增减，原子的质量也没有改变；乙丁两组同学得到的错误结论是“实验B、D均说明质量不守恒”．老师引导同学们分析了B、D两个实验反应前后天平不平衡的原因．你认为B实验天平不平衡的原因是因为反应后生成的CO₂向空气中逸出，使得天平不平衡．

16．写出反应的化学方程式：
（1）甲烷（CH₄）燃烧生成二氧化碳和水CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O
（2）高温煅烧石灰石CaCO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaO+CO₂↑
（3）镁条在空气中燃烧2Mg+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO
（4）高锰酸钾分解制氧气2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．

15．实验是化学学习的一种重要手段，如利用电解水实验可探究水的组成．请根据电解水实验回答下列问题：
（1）通电后电极上出现气泡，并汇集到试管上端．负极产生的气体是氢气．检验负极产生的气体的方法是用燃着的木条点燃，气体能燃烧，产生淡蓝色的火焰，是氢气．
（2）实验时常在水中加入硫酸钠或氢氧化钠，目的是增强导电性．
（3）水通电过程中发生变化的微粒符号是H₂O，化学方程式为2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑，属于分解反应（填基本类型）．
（4）在某次电解水的实验中加入了少量的NaOH溶液，测得了分别与电源正负两极相连的阳、阴两极上产生的气体的实验数据如下：

时间/分钟	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
阴极生成气体体积（cm3）	6	12	20	29	39	49	55	65	75	85
阳极生成气体体积（cm3）	2	4	7	11	16	21	26	31	36	41

仔细分析以上实验数据，1～6分钟内阴、阳两极生成的气体体积之比大于2：l，可能的原因是氧气比氢气易溶于水（填“易”或“难”）．

14．某粒子（原子或离子）的结构示意图为，请回答下列问题：
（1）若m=11，则该粒子所对应元素的符号为Na，此元素与氧元素形成的化合物化学式为Na₂O；
（2）若该粒子带两个单位负电荷，且n=8，则该粒子的符号为S^2-；
（3）若m-n＜10，则该粒子是一个阴离子（选填“原子”、“阳离子”或“阴离子”）．