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：
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”）．
实验测得镁片产生气体的速率与时间的关系如图所示，则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：
甲同学反应后用试纸测定试管中溶液的酸碱性，发现小于，说明甲同学所得溶液呈________性（选填“酸”“碱”或“中”）．
甲同学：猜想：稀盐酸过量，使溶液小于；猜想：氯化镁溶液小于．为验证猜想，甲同学需测定________溶液的酸碱性，实验表明该溶液显弱酸性．
乙同学重复甲同学实验时，发现反应后所得试管中溶液大于．发现实验与甲同学实验不同的是，反应后的试管中镁条有剩余．乙同学猜想可能是镁与热水反应生成了碱性物质．乙同学为验证猜想，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________．
金属氯化物溶液值大小与金属的活动性有关，如氯化钠溶液显中性，氯化镁溶液显弱酸性，则氯化钾溶液显________性．
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：
如图为镁原子、钙原子和钡原子结构示意图．已知其中的活动性最强，据此推测，金属的活动性除与原子的最外层电子数有关，还与________有关．
研究四：确定镁条的成分：
称取表面被氧化的镁条，放入稀盐酸中恰好完全反应，生成气体．求：
此镁条中金属镁的质量．________（写出计算过程）
反应后所得溶液中溶质的质量分数________．（计算结果保留一位小数）