1. (2018·威海) 阅读下面材料，回答问题。

人类赖以生存的环境由自然环境和社会环境组成。自然环境由生物圈、岩石圈、大气圈、水圈组成(如图所示)，四个圈层经过漫长演化，既相对稳定、动态平衡，又相互作用、不断变化，各圈层之间的物质和能量不停循环，这些循环既跟物质的组成、结构和性质有关，也受人类活动的影响，并通过复杂的物理变化和化学变化实现。

内涵决定身份——物质的组成与分类

金属——工业的脊梁

金属及合金广泛应用于生活、生产和航天军工。

资料：水圈和岩石圈中含有丰富的镁元素。工业生产中，可用菱镁矿做原科制'备金属镁，流程如图所示：

请回答下列问题：

1. （1） 已知①和②属于分解反应，化学方程式分别为和。
3. （2） 通过化学反应，以岩石圈的矿石为原料还可以制备很多其他金属，请举一例说明(用化学方程式表示其制备原理)。
5. （3） 下图是镁原子结构示意图，镁化学性质活泼，原因是。四大圈层中含有下列物质：①硫酸铜；②氯化钠；③硫酸；④氢氧化钙；⑤氧气。其中能和铁反应的物质有(填序号)。

   

7. （4） 小梅同学将点燃的镁条伸入盛二氧化碳的集气瓶中，看到镁条剧烈燃烧，发出耀眼白光，瓶壁上有黑色物质生成，她认为这种黑色物质是碳单质。在上述过程中，小梅运用的科学方法有。