全世界每年因生锈损失的钢铁，约占世界年产量的四分之一。某学生想探究铁生锈是否必须同时有空气和水，他将干净的铁钉放入如图I、Ⅱ、Ⅲ三支试管中进行研究。    

实验小组研究盐酸、氢氧化钙两种物质的化学性质，做了如下图所示8个实验。  

小住在实验室发现一种黑色粉末和一瓶标签破损的无色溶液（如图所示）。她取少量黑色粉末与溶液混合，发现立即产生了大量无色的气泡。        

金属镁可与热水反应生成氢氧化镁，所得溶液呈碱性，可使酚酞溶液显红色。某同学将镁条放在水中煮沸，趁热取出部分溶液，滴加酚酞溶液，变为红色，放置在空气中一段时间后，发现溶液的红色褪去了。    
(1)溶液的红色褪去说明溶液的碱性___；    
(2)据你推测，导致溶液碱性变化的原因是：____    
(3)设计一个实验来验证你的一种推测，简要说明操作、现象及结论。

小亮同学对课本中C和CuO反应的产物进行了进一步的探究。以下是他进行实验的部分流程（装置气密性良好）：

小明的邻居张大爷是种植蔬菜专业户，去年购买的化肥，由于外包装上的字迹看不清，只记得是硫酸钾、碳酸氢铵、氯化铵中的一种，张大爷正为此烦恼。    
(1)小明利用学过的化学知识，设计如下实验方案帮助他鉴别化肥：    
【实验步骤】    取上述化肥少量于一容器中，加入少量熟石灰粉末，混合研磨。    
【实验现象】    嗅到氨味。    
【实验结论】    小明由上述实验推断该化肥不是________________。    
(2)小明暑假期间到农田施肥时，发现撒落在地上的碳酸氢铵在阳光的照射下很快消失了，同时有浓烈的刺激性气味。他很好奇，返校后和同学们进行探究，请你一同参与：    
【提出问题】温度较高时，碳酸氢铵能分解吗？产物是什么？
【猜想假设】    碳酸氢铵受热易分解，产物可能为水、         二氧化碳、氨气。    
【收集资料】    氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。    
【实验设计】小明设计了如图所示的装置进行实验（夹持仪器省略）。    

实验室有一瓶标签残缺的试剂可能是浓盐酸，有同学提出打开瓶塞观察。这属于科学探究中的

为了认识某种现象，探究一个问题，我们常常提出与问题有关的_________，设计_________，以验证或否定________；在实验中，要细心观察和记录现象，通过_________和_________， 和_________，_________得出_________。

为了探究氨气（NH₃）的某些性质，某同学做了以下实验：下图中从左向右依次是他做的实验及相应现象。（氨水呈碱性，酚酞试液遇氨水显红色）