河南省信阳市固始县九年级上学期1月期末化学试题（解析版）

这是一份河南省信阳市固始县九年级上学期1月期末化学试题（解析版），共18页。
1．本试卷共6页，四个大题，25个小题，满分50分，考试时间50分钟。
2．本试卷上不要答题，请按答题卡上注意事项的要求，直接把答案填写在答题卡上。答在试卷上的答案无效。
相对原子质量：
一、选择题（本题包括14个小题，每小题1分，共14分。每小题只有一个选项符合题意）
1. 信阳产茶历史悠久，信阳毛尖是产自信阳西南地区的绿茶。近年来，为提高茶叶产量和经济效益，信阳市大力推广信阳红茶——信阳红。下列是生产信阳红茶的过程，其中属于化学变化的是
A. 采摘B. 筛选C. 发酵D. 包装
【答案】C
【解析】
【详解】A、采摘过程中没有新物质生成，属于物理变化，故选项错误；
B、筛选过程中没有新物质生成，属于物理变化，故选项错误；
C、发酵过程中有新物质生成，属于化学变化，故选项正确；
D、包装过程中没有新物质生成，属于物理变化，故选项错误；
故选：C。
2. 稀土元素是储量较少的一类金属元素的统称，有“工业的维生素”的美誉，是重要的战略资源，广泛应用新能源、新材料、航空航天、电子信息等尖端科技领域。为稀土分离技术做出重大贡献的中国科学家是
A. 闵恩泽B. 徐寿C. 徐光宪D. 屠呦呦
【答案】C
【解析】
【详解】A、闵恩泽研发了多种用于石油化工生产的催化剂，为我国炼油催化剂制造技术奠定了基础，故选项不符合题意；
B、徐寿翻译了《化学鉴原》等并创造出铝、钾、钠等化学元素汉语名称，是我国近代化学启蒙者，故选项不符合题意；
C、徐光宪提出了稀土分离的全新理论，被誉为“中国稀土之父”，故选项符合题意；
D、屠呦呦的贡献是发明了新药青蒿素，既对抗疟疾有特效，还速效低毒，被卫生组织界定为“世界上唯一有效的疟疾治疗药物” ，故选项不符合题意。
故选C。
3. 为应对全球变暖这一重大挑战，实现人类社会可持续发展，国际社会倡导采取低碳行动，控制大气中二氧化碳的含量，防止温室效应进一步增强。我国明确提出了减排目标：努力争取2060年前实现“碳中和”。下列行为中，不利于实现“碳中和”的是
A. 大量使用一次性餐具B. 使用新技术提高传统能源的利用效率
C. 利用风能实现清洁发电D. 研发新工艺将二氧化碳转化为化工产品
【答案】A
【解析】
【详解】A、大量使用一次性餐具，会造成资源的浪费，不利于实现碳中和，故选项符合题意；
B、使用新技术提高传统能源的利用效率，可减少二氧化碳的排放，有利于实现碳中和，故选项不符合题意；
C、利用风能实现清洁发电，可减少化石燃料的燃烧，可减少二氧化碳的排放，有利于实现碳中和，故选项不符合题意；
D、研发新工艺将二氧化碳转化为化工产品，可以减少二氧化碳的含量，有利于实现碳中和，故选项不符合题意；
故选：A。
4. 宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一。用微观的眼光看世界是学习化学的重要思想和方法。下列各组物质中，均由原子直接构成的是
A. 氮气 氢气B. 铁 金刚石C. 水 水银D. 氯化钠 硫酸铜
【答案】B
【解析】
【详解】A、氮气和氢气都属于非金属气态单质，是由氮分子和氧分子构成的，选项错误；
B、铁属于金属单质，是由铁原子构成的，金刚石是碳单质，是由碳原子直接构成的，选项正确；
C、水是由水分子构成的，水银即金属汞，是由汞原子构成的，选项错误；
D、氯化钠是由钠离子和氯离子构成的，硫酸铜是由铜离子和硫酸根离子构成的，选项错误；
故选B。
5. 2024年初，有关部门在三门峡地区发现1.07亿吨大油田。下列关于石油的说法中，错误的是
A 主要含有碳、氢两种元素B. 属于化石能源
C. 是不可再生资源，属于纯净物D. 综合利用可得汽油、医药、塑料等产品
【答案】C
【解析】
【详解】A、石油主要含有碳和氢两种元素，还含有少量的硫、氧、氮等元素，故选项说法正确；
B、煤、石油、天然气等化石燃料都是不可再生能源，故选项说法正确；
C、石油使用后短时间内不能形成，是不可再生资源，由于其中含有多种成分，属于混合物，故选项说法不正确；
D、石油和煤不仅是重要的能源，还是重要的化工原料，综合利用后能得到塑料、化肥、医药、染料等产品，故选项说法正确。
故选C。
6. 化学是一门以实验为基础的科学。下列实验操作不正确的是
A. 闻气味B. 倾倒液体
C. 称量氯化钠D. 氧气验满
【答案】D
【解析】
【详解】A、闻气体气味时，应用手轻轻扇动，使极少量气体飘入鼻孔，A正确；
B、倾倒液体时，试管倾斜，试剂瓶紧挨试管口，标签向手心，瓶塞倒放，B正确；
C、用天平称量物品时，左盘放物品，右盘放砝码。有腐蚀性的物品需放在玻璃器皿内称量，没有腐蚀性的物品需放在纸上称量，氯化钠没有腐蚀性，应放在纸上称量，C正确；
D、验满氧气时，将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，说明氧气已收集满。图中木条伸入集气瓶中，D错误。
故选：D。
7. 电视机是必备的家用电器，其中液品（化学式为C18H21NO）显示屏耗电低、体积小、辐射低。下列关于液晶的说法正确的是
A. 液晶属于氧化物B. 液晶由41个原子构成
C. 液晶中氢元素的质量分数最小D. 液晶中碳元素和氧元素的质量比为27：2
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A、液晶是由碳、氢、氮、氧四种元素组成的化合物，不属于氧化物，故选项说法错误。
B、液晶是由液晶分子构成的，1个液晶分子由41个原子构成，故选项说法错误。
C、液晶中碳、氢、氮、氧四种元素的质量比为（12×18）：（1×21）：（14×1）：（16×1）=216：21：14：16，则液晶中氮元素的质量分数最小，故选项说法错误。
D、液晶中碳元素和氧元素的质量比为（12×18）：（16×1）=27：2，故选项说法正确。
故选：D。
8. 下列物质的用途中，利用其化学性质的是
A. 石墨用于制作电极B. 干冰用于人工降雨
C. 金刚石可用来裁玻璃D. 生石灰用作干燥剂
【答案】D
【解析】
【详解】A 、石墨用于制作电极，是利用了石墨的导电性，属于物理性质，不符合题意；
B、干冰用于人工降雨，是利用干冰升华吸热，使周围环境温度降低，水蒸气凝结成水滴，属于物理性质，不符合题意；
C、金刚石可用来裁玻璃，是利用金刚石的硬度大，属于物理性质，不符合题意；
D 、生石灰主要成分是氧化钙（CaO），氧化钙能与水反应生成氢氧化钙，从而起到干燥的作用，该性质通过化学变化表现出来，属于化学性质，符合题意。
故选D。
9. 逻辑推理是一种重要的化学思维方法。以下推理正确的是
A. 单质中只含有一种元素，只含有一种元素的物质一定是单质
B. 化学变化中分子种类发生改变，分子种类发生改变的变化定是化学变化
C. 氢气燃烧生成水的反应是化合反应，有水生成的反应一定是化合反应
D. 活泼金属能与稀盐酸反应放出气体，能与稀盐酸反应放出气体的物质一定是活泼金属
【答案】B
【解析】
【详解】A、单质是由同种元素组成的纯净物，单质由同种元素组成，但由同种元素组成的物质不一定属于单质，也可能是混合物，如氧气和臭氧的混合物，故选项错误；
B、化学变化的实质是分子分成原子，原子再重新组合成新分子，化学变化中分子种类发生改变，分子种类发生改变的变化一定是化学变化，故选项正确；
C、氢气燃烧生成水的反应是化合反应，但有水生成的反应不一定是化合反应，如CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O，故选项错误；
D、活泼金属能与稀盐酸反应放出气体，但能与稀盐酸反应放出气体的物质不一定活泼金属，也可能是碳酸盐等，故选项错误；
故选：B。
10. 我国化学家张青莲教授主持测定了铟、锑、铈等元素的相对原子质量的新值。铈元素在元素周期表中的相关信息如图所示。下列说法中，错误的是
A. 铈属于金属元素B. 铈的元素符号是
C. 铈的相对原子质量为D. 铈原子的核外电子数为58
【答案】C
【解析】
【详解】A、由“金”字旁可知，铈属于金属元素，不符合题意；
B、在元素周期表中，元素名称右上角的符号表示元素符号，故铈的元素符号是 Ce，不符合题意；
C、在元素周期表中，元素名称下方的数字表示相对原子质量，相对原子质量是一个比值，单位为“1”，常省略不写，故铈的相对原子质量为140.1，符合题意；
D、在元素周期表中，元素名称左上角的数字表示原子序数，在原子中，原子序数=质子数=核外电子数，故铈原子的核外电子数为58，不符合题意。
故选C。
11. 如图所示为治理汽车尾气时发生反应的微观示意图。下列说法中，错误的是
A. 该反应能使有害气体转化为无害物质B. 图中有三种氧化物
C. 此催化剂在反应前后质量和性质均不变D. 该反应中甲和丙质量比为
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知，该反应为一氧化碳和一氧化氮在催化剂的作用下反应生成氮气和二氧化碳，该反应的化学方程式为：。
【详解】A、该反应中，一氧化碳、一氧化氮均属于空气污染物，氮气和二氧化碳均是空气的组成成分之一，属于无害物质，故该反应能使有害气体转化为无害物质，不符合题意；
B、该反应中一氧化碳是由C、O元素组成的化合物，一氧化氮是由N、O元素组成的化合物，二氧化碳是由C、O元素组成的化合物，它们均属于氧化物，氮气是由氮元素组成的纯净物，属于单质，故图中有三种氧化物，不符合题意；
C、化学反应前后催化剂质量和化学性质不变，物理性质可能改变，符合题意；
D、该反应中甲和丙的质量比为：，不符合题意。
故选C。
12. 实验室配制50g质量分数为6%的NaCl溶液，下列有关说法中正确的是
A. 配制过程为称量、量取、溶解
B. 所需玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒
C. 量取水时俯视读数会导致溶液溶质质量分数偏小
D. 转移配好的溶液时有少量溅出，不会影响溶液溶质质量分数
【答案】D
【解析】
【详解】A、用固体配制一定溶质质量分数的溶液，实验步骤为：计算、称量、量取、溶解、装瓶贴标签，不符合题意；
B、用固体配制一定溶质质量分数的溶液，实验步骤及所需仪器为：计算、称量（托盘天平、药匙）、量取（量筒、胶头滴管）、溶解（烧杯、玻璃棒）、装瓶贴标签，无需漏斗，不符合题意；
C、量取水时俯视读数，读取数值大于实际数值，会导致量取水的体积偏小，溶液质量偏小，会导致溶液溶质质量分数偏大，不符合题意；
D、溶液具有均一性，转移配好的溶液时有少量溅出，不会影响溶液溶质质量分数的大小，符合题意。
故选D。
13. 下列图像中，能正确表示对应关系的是
A. 红磷在密闭容器中燃烧
B. 用等质量、等浓度的过氧化氢溶液在有、无催化剂的条件下制取氧气
C. 高温煅烧碳酸钙
D. 向饱和的硝酸钾溶液中不断加入硝酸钾
【答案】D
【解析】
【详解】A、红磷燃烧放出大量热，温度升高，压强增大，随着反应的进行氧气被消耗，温度恢复至室温，压强逐渐减小，小于原大气压，直至完全反应不再发生变化，故选项图像不正确；
B、用等质量、等浓度的过氧化氢溶液在有无催化剂条件下制取氧气，催化剂只能影响反应速率，不影响产生氧气的质量，有催化剂的反应速率快，至完全反应所需时间短，故选项图像不正确；
C、碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳，碳酸钙中氧元素质量分数为，氧化钙中氧元素质量分数为，随着反应进行，固体中氧元素质量分数减小，故选项图像不正确；
D、向饱和的硝酸钾溶液中不断加入硝酸钾，硝酸钾不能溶解，溶液质量不变，故选项图像正确。
故选D。
14. 已知都能与稀硫酸反应生成，现有四种固体共，其中镁元素的质量分数为，加入足量的稀硫酸，充分反应后，可得的质量为
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】、、、，依据质量守恒定律，混合物充分反应后，混合物中镁元素的质量等于MgSO4中镁元素的质量，设反应后溶液中的溶质MgSO4的质量为x，则
x=90g
故选C。
二、填空题（本题包括6个小题，每空1分，共16分）
15. 用化学用语填空：空气中含量较高且可以用于医疗急救的是_________；地壳中含量位于前两位的元素形成的化合物为_________；两个镁离子_________。
【答案】 ①. O2 ②. SiO2 ③. 2Mg2+
【解析】
【详解】空气成分按体积计算，大约是：氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%，氧气在空气中含量较高，能供给呼吸，可用于医疗急救，其化学式为O2；地壳中元素含量（前四位）由高到低依次是O、Si、Al、Fe，则地壳中含量位于前两位的元素是氧、硅，氧元素在化合物中显-2价，硅元素在化合物中显+4价，两者形成的化合物为二氧化硅，其化学式为SiO2；由离子的表示方法，在表示该离子的元素符号右上角，标出该离子所带的正负电荷数，数字在前，正负符号在后，带1个电荷时，1要省略，若表示多个该离子，就在其离子符号前加上相应的数字，则两个镁离子可表示为2Mg2+；
故填：O2；SiO2；2Mg2+。
16. 人类的衣、食、住、行都离不开化学，请用化学知识回答：自来水净水过程中，活性炭池中活性炭的作用是_________；过滤是工业生产和化学实验中分离混合物的常用方法，过滤所需玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和_________。
【答案】 ①. 吸附水中的色素和异味 ②. 漏斗
【解析】
【详解】活性炭具有吸附性，能吸附水中的色素和异味，自来水净水过程中，活性炭池中活性炭的作用是吸附水中的色素和异味；过滤所需玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗。
17. 2024年10月30日，我国“神舟十九号”载人飞船成功发射，三名航天员顺利进入空间站。空间站内的氧气可由电解水提供，反应的化学方程式为_________；同时可以生成氢气，氢气作为能源的优点是________（写一条即可）。火箭推进剂常见的有四氧化二氮（助燃剂）和偏二甲肼（燃料），请写出四氧化二氮中氮元素的化合价：_________。
【答案】 ①. ②. 清洁无污染 ③. +4
【解析】
【详解】电解水生成氢气和氧气，方程式为：2H2O2H2↑+O2↑
氢气燃烧热值高，且产物只有水，清洁无污染（合理即可）；
四氧化二氮中氧元素的化合价-2价，设氮元素化合价为x，根据化合物中正负化合价代数和为0，2x+（-2）×4=0，x=+4。
18. 如图是甲、乙两种固体物质的溶解度曲线。
（1）温度为_________时，甲、乙两种物质的溶解度相等。
（2）甲中含有少量乙时，可采用_________的方法提纯甲。
（3）时，将甲物质投入水中，充分溶解后得到甲溶液的质量为_________g。
【答案】（1）t1 （2）降温结晶
（3）75
【解析】
【小问1详解】
由溶解度曲线图可知，当温度为t1 时，甲、乙两种物质的溶解度相等；
【小问2详解】
由溶解度曲线图可知，甲物质溶解度受温度的影响较大，乙物质溶解度受温度的影响较小，甲溶液中含有少量的乙，若提纯甲，可采用降温结晶的方法；
【小问3详解】
时，甲物质溶解度为50g，将甲物质投入水中，充分溶解后得到甲溶液的质量为25g+50g=75g。
19. 如图所示为初中化学几种常见物质之间的关系图（“→”表示反应可一步实现，“—”表示两种物质可以反应，部分物质和反应条件已略去）。A、E为固体单质，且A为黑色，E为红色；B、C、D均为氧化物，C、D为组成元素相同的气体，B为黑色固体且氧元素的质量分数为，C能使澄清石灰水变浑浊。
（1）请写出A与B反应的基本反应类型：_________。
（2）请写出C→D反应的化学方程式：__________。
（3）从分子的角度解释，C、D性质有差异的原因是__________。
【答案】（1）置换反应
（2）
（3）两者的分子构成不同
【解析】
【分析】C、D为组成元素相同的气体，C能使澄清石灰水变浑浊，C为二氧化碳，D为一氧化碳；单质A为黑色，能转成成一氧化碳、二氧化碳，故A为碳；B为黑色固体且氧元素的质量分数为，E为红色固体单质，B与E能形成相互转化，E为铜，B为氧化铜，氧化铜中铜元素质量分数为。将答案带入原题，符合题意。
【小问1详解】
A为碳，B为氧化铜，碳与氧化铜在高温的条件下生成铜和二氧化碳，反应符合一种单质与一种化合物生成另一种单质和另一种化合物，属于置换反应；
【小问2详解】
C为二氧化碳，D为一氧化碳，二氧化碳在高温条件下与碳反应生成一氧化碳，方程式为：
；
【小问3详解】
C为二氧化碳，D为一氧化碳，二氧化碳是由二氧化碳分子构成的，一氧化碳是由一氧化碳分子构成的，同种分子性质相同，不同种分子性质不同，由于二氧化碳和一氧化碳的分子构成不同，所以性质不同。
20. 天然气的主要成分是甲烷（），请写出甲烷完全燃烧的化学方程式：________。当氧气不足时，甲烷在密闭容器内不充分燃烧生成二氧化碳、一氧化碳和水，其中二氧化碳的质量为，则参加反应的氧气的质量是_________g。
【答案】 ①. ②. 16
【解析】
【详解】甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水，方程式为：；
甲烷在密闭容器内不充分燃烧生成二氧化碳、一氧化碳和水，根据质量守恒定律可知，甲烷中碳元素质量等于一氧化碳和二氧化碳中碳元素质量和，甲烷中碳元素质量为，4.4g二氧化碳中碳元素质量为：，故一氧化碳中碳元素质量为3.6g-1.2g=2.4g，所以一氧化碳质量为：；生成水中氢元素质量等于甲烷中氢元素质量，故生成水的质量为：。根据质量守恒定律，参加反应的甲烷和氧气的质量和等于生成二氧化碳、一氧化碳和水的质量和，故参加反应的氧气质量为：。
三、简答题（本题包括4个小题，共10分）
21. 用如图所示装置探究燃烧的条件。推动注射器活塞将空气挤入瓶中，使红磷和白磷露出水面。已知：红磷着火点为，白磷着火点为。
（1）根据白磷在热水中不燃烧，露出水面后燃烧的现象，说明燃烧需要什么条件？
（2）写出热水的一条作用。
【答案】（1）温度达到可燃物的着火点
（2）提供热量或隔绝氧气
【解析】
【小问1详解】
白磷在80℃热水中温度达到了着火点，但是隔绝氧气，不燃烧，露出水面后，白磷与氧气接触，温度达到了着火点，燃烧，说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点；
【小问2详解】
该实验中，80℃热水可提供热量，使温度达到白磷的着火点，使白磷露出水面后燃烧，热水还可以隔绝氧气，可通过对比得出燃烧需要与氧气接触。
22. 如图所示为实验室制取气体的常用装置。
（1）采用装置A制取气体时，反应物的状态和反应条件需满足什么要求？
（2）利用发生装置B和收集装置_________（填装置编号）组合可制取并收集较纯净的氧气，请写出该反应的化学方程式：____________。
【答案】（1）反应物是固体，反应条件是加热
（2） ①. E ②.
【解析】
【小问1详解】
采用装置A制取气体，反应物应是固体，反应条件应是加热；
【小问2详解】
氧气不易溶于水，密度比空气略大，可用排水法或向上排空气法收集，排水法收集的气体比较纯净，故收集装置可选E；
B装置适用于固液不加热反应制取气体，适用于过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，该反应的化学方程式为：。
23. 学习化学最重要的是学会用化学的观点去分析、解决生活中的问题。
（1）小明同学做饭时发现燃气灶的火焰旱黄色，锅底出现黑色物质。此时他应该将灶具的进风口_________（填“调大”或“调小”）。
（2）炒完菜后他关闭燃气阀门，火焰熄灭。该操作依据灭火原理是什么？
【答案】（1）调大 （2）清除可燃物
【解析】
【小问1详解】
炒菜时，燃气灶的火焰呈黄色，锅底出现黑色物质，是由于燃气燃烧不充分造成的，此时可将灶具的进风口调大，以利于燃气充分燃烧，故填：调大；
【小问2详解】
炒完菜后关闭燃气阀门，火焰熄灭。该操作依据的灭火原理是隔离（清除）可燃物，达到灭火的目的，故填：清除可燃物。
24. 某化学小组利用如图微型装置进行实验。
（1）写出试管内所发生反应的化学方程式_________。
（2）A处V形管内可观察到什么现象？
（3）B处V形管内若观察到澄清石灰水变浑浊，请写出发生反应的化学方程式_________。
【答案】（1）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
（2）紫色石蕊溶液变红
（3）CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
【解析】
【小问1详解】
试管内大理石（主要成分碳酸钙）和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑，故填：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；
【小问2详解】
A处V形管内二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变红，故填：紫色石蕊溶液变红；
【小问3详解】
B处V形管内若观察到澄清石灰水变浑浊，即二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O，故填：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。
四、综合应用题（共10分）
25. 金属及金属材料广泛成用于生产、生活及科学实验。请回答下列问题：
（1）下列生活用品中，利用金属导热性的是_________（填字母）。
A. 金饰品B. 铝箔纸C. 铜导线D. 铁火锅
（2）2024年11月17日，第十五届中国国际航空航天博览会在广东珠海落幕，“大国重器”集中亮相，显示了中国航空航天事业的巨大成就。大型客机C919的机身采用了第三代铝钾合金，铝锂合金属于_________（填“金属材料”或“非金属材料”）。
（3）如图甲所示为工业炼铁的流程。
①焦炭的作用是燃烧提供热量和_________。
②高炉中一氧化碳还原氧化铁的化学方程式为_________。
（4）铁在潮湿的空气中易生锈。如图乙所示为某探究小组同学设计的铁钉生锈条件的探究实验，要达到实验月的，还需要补充的实验是_________。
（5）某同学将锌粉投入一定量硝酸银、硝酸铜的蓝色混合溶液中，充分反应后过滤，得到无色滤液。
①滤渣中一定含有的物质是_________。
②写出有关反应的化学方程式：____________（写出一个即可）。
（6）黄铜是铜和锌的合金，常用来制造机械零件，仪表等。探究小组同学想测定黄铜中铜的含量，将黄铜样品放入烧杯中，加入足量稀硫酸，完全反应后生成0.1g氢气。请计算黄铜样品中铜的质量分数。
【答案】（1）D （2）金属材料
（3） ①. 生成CO ②.
（4）铁钉放入有干燥空气的试管中
（5） ①. 铜和银 ②. ##
（6）解：设黄铜样品中锌的质量为x，
83.75%
答：黄铜样品中铜的质量分数为83.75%。
【解析】
【小问1详解】
A、金饰品是利用金属良好的金属光泽；
B、铝箔包装纸是因为金属具有良好的延展性；
C、铜导线利用铜的导电性；
D、铁火锅利用铁的导热性；
故选D；
【小问2详解】
金属材料包括纯金属和合金，故铝锂合金属于属于金属材料；
【小问3详解】
①炼铁时需要高温，焦炭与氧气反应生成二氧化碳，同时放出大量热，燃烧产生热量可维持炉温；炼铁时还需一氧化碳作还原剂，二氧化碳与过量焦炭反应可以生成一氧化碳；
②高温条件下，一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为：；
【小问4详解】
铁与氧气、水同时接触易发生锈蚀，要设计实验探究铁生锈的条件，该实验中只有铁只与水接触、铁与水和氧气同时接触的实验，因此需要补充铁钉在干燥的空气中不生锈的实验；
【小问5详解】
根据金属活动性顺序Zn＞Cu＞Ag，将锌粉投入到一定量硝酸银、硝酸铜的蓝色混合溶液中，锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，待硝酸银反应完全，若锌粉有剩余，锌会与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜。充分反应后过滤，得到无色滤液，说明滤液中无铜离子，那么硝酸银一定被反应完全，硝酸铜也被反应完全，滤渣中一定含有银和铜，可能含有锌，滤液中只含有硝酸锌。
①滤渣中含有的物质是银和铜；
②实验中发生的反应有锌与硝酸银反应生成硝酸锌和银，锌与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，方程式分别为：、；
【小问6详解】