【题目】某化学兴趣小组为探究化学反应中的能量变化，进行以下实验：
（探究一）盐酸与氢氧化钠的反应
（1）写出氢氧化钠溶液与盐酸反应的化学方程式：_________________________________。
（2）甲同学设计实验：向一定量氢氧化钠固体中倒入20mL 4%盐酸，用温度计测量反应前后各溶液的温度。乙同学认为该实验方案不合理，其理由是_________________________。
（3）丙同学设计了如下三组实验，请你帮助他完成实验方案：
实验编号 | 实验方案 |
实验1 | 向20mL 4%盐酸中倒入20mL水，测定稀释前后溶液的温度。 |
实验2 | 向20mL 5%氢氧化钠溶液中________________，测定稀释前后溶液的温度。 |
实验3 | _______________________________________________________________。 |
（4）丙同学观察到的实验现象是：实验3溶液升高的温度远大于实验1与实验2溶液升高的温度之和，由此你能得出的实验结论是①____________；②____________。
（探究二）盐酸与碳酸氢钠溶液的反应。
下图是丁同学在20℃、基本隔热条件下利用温度传感器，分别测定向20mL水和20mL饱和碳酸氢钠溶液中各倒入20mL 13.7%盐酸的温度与时间变化曲线。
曲线①为水+13.7%盐酸温度变化曲线
曲线②为饱和碳酸氢钠溶液+13.7%盐酸温度变化曲线
实验测得饱和碳酸氢钠溶液稀释时温度变化不大，可忽略不计，据此回答下列问题：
（5）18.0秒后，曲线①逐渐下降的原因是____________________________________；
（6）比较曲线①和曲线②，你认为13.7%盐酸与饱和碳酸氢钠溶液的反应是________（填“放热”或“吸热”）反应，其理由是_________________________。
【题目】兴趣小组借助如图装置（夹持装置已略）及相关试剂粗略测量空气中O2的体积百分数。
（1）实验前用砂纸打磨铁钉至光亮的目的是_____。
（2）已知试管剩余空间和导管的体积为20mL，导管截面积约为1cm2，充分反应后，形成稳定液柱时，读取读数为4.1cm，则空气中氧气的体积分数为_____%（保留小数点后一位）。
（3）实验时发现上述测量过程因反应较慢耗时较长，现对影响铁生锈速率的因素作如下
（提出假设）假设一：溶液的酸碱度；
假设二：NaC1溶液的浓度；
请你再提出一种影响铁生锈快慢的因素。
假设三：_____。
（实验探究）借助上述实验装置，通过控制铁钉用量等其他条件均相同时，调节溶液的pH获得了如表实验数据：
pH | 2.0 | 5.5 | 6.0 | 6.5 | 7.0 | 8.0 |
液柱高度（cm） | 0 | 0.6 | 4.1 | 4.1 | 4.1 | 4.1 |
形成稳定液柱时间（min） | 3.0 | 3.0 | 5.1 | 5.3 | 15.6 | 17.5 |
（实验结论）根据实验数据分析，为缩短实验测定时间，pH的最佳范围是_____；还可以采取何种方法进一步缩短实验时间_____（答一条即可）。
（实验反思）当pH＝2时，没有观察到稳定液柱形成的原因是_____。