2020-2021学年初中九年级化学上学期期末测试卷01（沪教版）（解析版）

这是一份2020-2021学年初中九年级化学上学期期末测试卷01（沪教版）（解析版），共14页。试卷主要包含了下列实验操作，正确的是，下列关于氧气的说法正确的是，下列有关实验现象描述合理的，下列实验方案及操作中，合理的是等内容，欢迎下载使用。
2020-2021学年九年级化学上册期末测试卷01（沪教版）
（考试时间：60分钟 试卷满分：100分）
考试内容：沪教版九年级上册 难度：★★★☆☆
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 Cl-35.5 Ca- 40 Fe-56 Cu-64 Zn-65
一、单选题（共15题；共45分）
1.今年世界各地爆发了“新冠肺炎”，中国人民在中国共产党的坚强领导下，取得了抗击疫情的重大胜利。下列防疫措施中利用了化学变化的是(     )
A． 外出配戴N95口罩           B． 用84消毒液消毒          C． 用水银温度计测体温          D． 经常开窗通风
【答案】 B
【解析】A． 外出配戴N95口罩不涉及新物质生成，不符合题意；
B． 用84消毒液消毒有新物质生成，发生了化学变化，符合题意；
C． 用水银温度计测体温是汞原子间隔变大或缩小，没有新物质生成，属于物理变化，不符合题意；
D． 经常开窗通风不涉及新物质生成，不符合题意；
2.我们已经学习了有关利用海水的方法：①海水“晒盐”；②海水“制碱”；③海水淡化；④从海水中提取镁。：以上过程都体现了人类改造物质的智慧，其中主要利用了物理变化的是(    )
A． 全部是                           B． 只有①③                           C． 只有②④                            D． ①②③④
【答案】 B
【解析】①海水“晒盐”，只是溶剂蒸发，溶剂于溶质分离，没有新物质生成，属于物理变化；
②海水“制碱”，需要经过复杂的化学反应，生成纯碱，属于化学变化；
③海水淡化，是将海水里的杂质去除的过程，没有新物质生成，属于物理变化；
④从海水中提取镁，需要熟石灰于海水里的氯化镁反应生成氢氧化镁，氢氧化镁于盐酸反应生成氯化镁，氯化镁在通电条件下反应生成金属镁，属于化学变化；
所以只有①，③属于物理变化。
3.下列实验操作，正确的是（     ）
A． 验满氧气                                     B． 量取液体
C． 过滤                                                  D． 称量NaCl固体
【答案】 B
【解析】A． 氧气验满，带火星的木条不能伸到集气瓶中，应该在集气瓶口，故错误，不符合题意；
B． 读取量筒液体体积时，视线与凹液面最低处相平，不可俯视或仰视，否则“俯大仰小”，故正确，符合题意；
C． 过滤操作，没有用玻璃棒引流，故错误，不符合题意；
D． 用托盘天平称量物质时，物质应该放在左盘上，故错误，不符合题意；
4.下列变化中,前者一定是物理变化,后者一定是化学变化的是(    )
A． 冰雪融化   食物腐烂                                         B． 汽油挥发   工业上制取氧气
C． 胆矾研碎    爆炸                                                D． 铁生锈    粮食酿酒
【答案】 A
【解析】A、冰雪融化，水由固态变成液态，没有新物质生成，是物理变化；食物腐烂变质，生成了新的物质，发生了化学变化，选项A符合题意；
B、汽油挥发，没有新物质生成，是物理变化；工业上制取氧气是利用沸点的不同将空气液化后将氧气分离出来，没有新物质生成，是物理变化，选项B不符合题意；
C、胆矾研碎，大颗粒变成小颗粒，没有新物质生成，是物理变化；爆炸有的过程中有新物质生成，是化学变化，有的过程中没有新物质生成，是物理变化，选项C不符合题意；
D、铁生锈有新物质生成，是化学变化，粮食酿酒有新物质生成，是化学变化，选项D不符合题意。
5.下列关于氧气物理性质的描述错误的是（   ）
A． 通常条件下，氧气是无色无味的气体                  B． 氧气的密度比空气略大
C． 液态氧是无色的，固态氧是淡蓝色的                  D． 鱼能在水中生存，说明氧气可以溶于水
【答案】 C
【解析】A．通常条件下，氧气是无色无味的气体，A说法不符合题意；
B．氧气的密度为1.429g/L，空气的密度为1.293g/L，氧气密度比空气略大，B说法不符合题意；
C．液态氧是淡蓝色的，固态氧是淡蓝色的，C说法符合题意；
D．鱼能在水中生存，说明氧气可以溶解于水，D说法不符合题意。
6.如图表示以液态氢、液态氧为推进剂的火箭发动机内氢气和氧气燃烧生成水的微观过程。下列说法错误的是(    )

A． 氢气、氧气和水都是由分子构成的
B． 氢气和氧气燃烧生成水的过程中，分子种类没有发生改变
C． 氢气和氧气燃烧生成水的过程中，原子种类没有改变
D． 氢气和氧气燃烧生成水的反应属于化合反应
【答案】 B
【解析】【解答】A． 氢气、氧气和水都是由分子构成的，不符合题意；
B． 氢气和氧气燃烧生成水的过程中，分子种类发生改变，原子种类没有发生改变 ，符合题意；
C． 氢气和氧气燃烧生成水的过程中，原子种类没有改变 ，只是重新组合，不符合题意；
D． 氢气和氧气燃烧生成水的反应符合“多变一”属于化合反应 ，不符合题意；
7.下列关于氧气的说法正确的是(    )
A． 性质决定用途，氧气能支持燃烧，所以可以做燃料
B． 空气中按质量分数计算，含有21%的氧气
C． 测定空气中氧气含量的实验中，可以用铁丝代替红磷
D． 在充满氧气的集气瓶中做铁丝燃烧实验时，可以用细沙代替集气瓶底部的水
【答案】 D
【解析】A． 性质决定用途，氧气能支持燃烧，所以可以做助燃剂，故说法错误，不符合题意；
B． 空气中按体积分数计算，含有21%的氧气，故说法错误，不符合题意；
C． 测定空气中氧气含量的实验中，不可以用铁丝代替红磷，因为铁丝在空气中不能燃烧，故说法错误，不符合题意；
D． 在充满氧气的集气瓶中做铁丝燃烧实验时，可以用细沙代替集气瓶底部的水，起到缓冲作用，故说法正确，符合题意；
8.下列有关实验现象描述合理的（   ）
A． 加热条件下一氧化碳还原氧化铜：红色固体变成黑色
B． 红磷在空气中燃烧：生成大量白色烟雾，放出热量
C． 硫在空气中燃烧：产生蓝紫色火焰，生成有刺激性气味的气体
D． 铁丝在氧气中燃烧：剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体
【答案】 D
【解析】A． 加热条件下一氧化碳还原氧化铜，黑色固体变成红色 ，不符合题意；
B． 红磷在空气中燃烧，生成大量白烟，放出热量 ，不符合题意；
C． 硫在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰，生成有刺激性气味的气体 ，不符合题意；
D． 铁丝在氧气中燃烧，剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体 ，符合题意；
9.下列实验方案及操作中，合理的是（   ）
A． 制取CO2气体：可以利用稀硫酸和石灰石反应
B． 区分氢气、一氧化碳和甲烷：点燃，检验产物
C． 分离Zn和Cu的固体混合物：加适量Cu(NO3)2溶液，过滤
D． 检验混合气体中含有CO和CO2：先将混合气体通过灼热的氧化铜，再通过石灰水
【答案】 B
【解析】A． 稀硫酸和石灰石反应会生成微溶硫酸钙，阻碍反应持续进行，所以不能用于制取二氧化碳，不符合题意；
B．点燃气体，只产生水的为氢气，只产生二氧化碳的为一氧化碳，既有水又有二氧化碳生成的为甲烷，可以鉴别，符合题意；
C． 加适量Cu(NO3)2溶液，过滤 ，只能得到铜，而不能得到锌，不符合题意；
D． 先将混合气体通过灼热的氧化铜，再通过石灰水 ，无法验证原气体中是否有二氧化碳，不符合题意；
10.物质的性质决定用途，下列说法错误的是(    )
A． 食品包装中充入氮气用来防腐，是因为氮气常温下具有稳定性
B． 氧气用于火箭发射，是利用氧气的可燃性
C． 稀有气体充入霓虹灯，是因为稀有气体通电能发出不同颜色的光
D． 液氮可用于冷冻麻醉，是因为液氮气化时能吸收大量的热量
【答案】 B
【解析】A．氮气常温下不活泼，氮气用来保护粮食，是利用氮气常温下化学性质稳定的性质， A不符合题意；
B．氧气具有助燃性，氧气被用作火箭的发射，利用了氧气的助燃性，而不是可燃性， B符合题意；
C．稀有气体充入霓虹灯，是利用稀有气体通电能发出不同颜色的光的性质， C不符合题意；
D．液氮可用于冷冻麻醉，是利用液氮气化时能吸收大量的热量，D不符合题意；
11.有媒体报道：我国每年300万吨地沟油返回餐桌，不少油炸食物都是用地沟油加工出来的，这些油炸食物经长时间煎炸后所产生的大量丙烯酰胺(化学式C3H5NO)等有毒物质，会损害人体健康。下列有关丙烯酰胺的说法不正确的是（    ）
A． 丙烯酰胺由碳，氢、氮、氧四种元素组成
B． 丙烯酰胺中氢元素的质量分数是 512×3+5+14+16 ×100%
C． 丙烯酰胺在空气中完全燃烧的产物是二氧化碳和水
D． 丙烯酰胺分子中碳、氢、氮、氧原子个数比为3：5：1：1
【答案】 C
【解析】【解答】A． 丙烯酰胺由碳，氢、氮、氧四种元素组成，故说法正确，不符合题意；
B． 丙烯酰胺中氢元素的质量分数是  1×512×3+5+14+16×100%，故说法正确，不符合题意；
C． 丙烯酰胺在空气中完全燃烧的产物是二氧化碳、二氧化氮和水，故说法错误，符合题意；
D． 丙烯酰胺分子中碳、氢、氮、氧原子个数比为3：5：1：1，故说法正确，不符合题意；
12.关于下列几种化学符号的说法正确的是(    )
①N ②NH3 ③Mg2+ ④ CuSO-24 ⑤ Ca+2O ⑥Fe
A． 能表示1个原子的是①⑥                                     B． ②中的数字“3”表示氨气中有3个氢原子
C． 能表示1个分子的是②③⑤                                 D． 3④中的数字“2”都表示离子所带电荷数
【答案】 A
【解析】① N为元素符号，表示一个氮原子，还表示氮元素；
② NH3为化学式，表示一个氨气分子，还表示氨气；
③ Mg2+表示一个镁离子；
④  CuSO4-2表示硫酸铜中氧元素显-2价；
⑤  Ca+2O表示氧化钙中钙元素显+2价；
⑥Fe为元素符号，表示一个铁原子，表示铁元素，还表示铁单质。
A． 由原子的表示方法，用元素符号来表示一个原子，表示多个该原子，就在其元素符号前加上相应的数字，①N2、⑥Fe分别表示1个氮分子、1个铁原子，故说法正确，符合题意。
B． 标在化学式中元素右下角的数字表示一个分子中所含原子的数目，②中的数字“3”表示1个氨分子中有3个氢原子，故说法错误，不符合题意。
C． 由分子的表示方法，正确书写物质的化学式，表示多个该分子，就在其分子符号前加上相应的数字，则② NH3可表示1个氨分子，④  CuSO4-2、⑤  Ca+2O不能表示1个分子，故说法错误，不符合题意。
D． 由标在元素符号右上角的数字表示1个离子所带的电荷数，③Mg2+、④CuSO4-2数字“2”分别表示一个镁离子带有两个单位的正电荷、硫酸铜中硫酸根的化合价为-2价，故说法错误，不符合题意。
13.已知“C- 13”是指原子核内含有6个质子、7个中子的碳原子。人类探月的重要目的之一是勘察、获取地球上蕴藏量很小而月球上却极为丰富的核聚变燃料“He-3”，解决地球能源危机。“He- 3”所指的氦原子核内(    )
A． 含有3个质子，没有中子 B． 含有2个质子，1个中子
C． 含有1个质子，2个中子 D． 含有3个中子，没有质子
【答案】 B
【解析】He中含有质子数微2，所以“He- 3”所指的氦原子核内含有质子数微2，中子数=3-2=1.
14.一氧化碳与氢气在一定条件下发生反应的化学方程式是2CO+4H2=X+H2O。下列分析正确的是(    )
A． x与CO的相对分子质量之差为16 B． X中只含有C,H元素
C． 反应前后各元素的化合价均不变 D． X中C,H元素质量比为4：1
【答案】 D
【解析】反应物中含有2个碳原子、2个氧原子、8个氢原子，生成物中含有2个氢原子、1个氧原子，所以X的化学式中需要含有2个碳原子、1个氧原子、6个氢原子，所以化学式是C2H6O。
A． C2H6O的相对分子质量为12×2+1×6+16=46，CO的相对分子质量为：12+16=28，二者之差为：46-28=18，故A错误，不符合题意；
B． 根据求出的X可知，X中含有碳、氢、氧三种元素，故B错误，不符合题意；
C． 反应前氢气是单质，反应后C2H6O，水是化合物，所以反应前后各元素的化合价均有变化，故错误，不符合题意；D． X中C、H元素质量比=（12×2）：（1×6）=4：1，故正确，符合题意；
15.对如图四幅图的相关说法中不正确的是（　　）

A B C D
A． 向装有二氧化碳的塑料瓶中倒水，拧紧瓶盖、振荡、塑料瓶变瘪．如图：因为二氧化碳能溶于水且能与水反应，所以塑料瓶变瘪
B． 向装有二氧化锰的锥形瓶中加过氧化氢溶液，反应速率加快．如图：因为MnO2对H2O2具有催化作用，所以反应速率加快
C． 用酒精灯给烧杯中的水加热如图：因为液体沸腾时需要吸热，所以试管中的水一会儿就会沸腾
D． ②中尖嘴导管口有“喷泉”产生如图：烧瓶中所加物质为铝粉和稀盐酸
【答案】 C
【解析】（1）二氧化碳能溶于水且能与水反应，使瓶中的气体体积缩小，所以塑料瓶变瘪，正确；
（2）MnO2在H2O2的反应中具有催化作用，能加快H2O2反应速率，故正确；
（3）因为水在1标准大气压下的沸点是100℃，且沸腾后温度保持不变，所以试管内的水不会沸腾起来，故错误；
（4）因为铝能与盐酸反应生成氢气，使集气瓶内的气体压力不断增大，从而把水从尖嘴导管中压出，故正确；
二、填空题（共3题；共15分）
16.请选择合适的数学符号填空（选填“＞”、“﹦”或“＜”）：
（1）液体体积：50mL酒精与50mL水混合________100mL；
（2）空气中气体的体积分数：稀有气体________二氧化碳；
（3）核外电子总数：钠原子（Na）________钠离子（Na+）；
（4）地壳中元素含量：铝________铁．
【答案】 （1）＜ （2）＞ （3）＞ （4）＞
【解析】（1）因分子间有间隔，所以50mL酒精与50mL水混合后总体积小于100mL；
（2）空气中，稀有气体体积分数为0.94%，二氧化碳体积分数为0.03%，则稀有气体体积大于二氧化碳的体积；
（3）在原子中，质子数＝电子数，阳离子中质子数>电子数，所以钠原子核外电子数大于钠离子核外电子数；
（4）地壳中铝元素含量大于铁元素含量。
17.构建和谐社会，建设社会主义新农村的目标之一是让农民饮用清洁的自来水．自来水消毒过程中常会发生甲、乙化学反应，其反应的微观过程可用如图表示

（ 表示氯原子， 表示氧原子， 表示氢原子）
①从图中可以看出化学变化的实质是 ；
②乙图发生反应的基本反应类型是________．
③生活中常用________方法鉴别硬水和软水，生活中通常采用________的方法降低水的硬度．
【答案】分子分解成原子，原子重新组合成新的分子；分解反应；肥皂水；煮沸
【解析】①从图中微粒的变化可以看出化学变化的实质是：分子分解成原子，原子重新组合成新分子；
②乙图发生反应是由一种物质生成了两种物质，属于分解反应．
③硬水和软水的区别在于所含的钙镁离子的多少，生活中可用肥皂水来区分硬水和软水，产生泡沫较多的是软水，较少的硬水．生活中常用煮沸的方法来降低水的硬度．
18.初中化学的核心素养之一是宏观与微观的联系及符号表征
（1）用化学符号和数字表示下列微粒．
2个氢原子________； 2个硝酸根离子________．
（2）下图为气体粒子的示意图，图中“ ”和“ ”分别表示不同质子数的原子，按要求填空：

表示混合物的有（填字母序号）________．
（3）已知X元素的氧化物的化学式为X2O3 ， 则X的氯化物的化学式为________ （X元素的化合价不变）．
（4）化学家道尔顿认为原子是一个简单的、不可分割的实心球体。你认为该观点________
（填是否正确）。如下图， 图1表示的粒子名称是________ 
图2是元素周期表的一部分， 16号元素的原子得到电子形成相对稳定结构的离子，该离子与Na+形成化合物的化学式是________

【答案】 （1）2H；2NO3- （2）AC （3）XCl3 （4）不正确；氮原子；Na2S
【解析】【解答】（1）元素符号可表示一个原子，表示多个原子元素符号前加系数，故２个氢原子表示为２Ｈ；离子符号前加系数表示多个离子， 2个硝酸根离子表示为2NO3-；（2）Ａ为两种单质形成的混合物，Ｂ为化合物；Ｃ为一种单质和一种化合物形成的混合物，Ｄ为一种单质形成的纯净物。（3）由Ｘ元素的氧化物的化学式可知，Ｘ元素的化合价为+３价，所以X的氯化物的化学式为XCl3；（4）原子是由原子核和核外电子构成，所以道尔顿的观点错误；图1为氮原子结构示意图； 16号元素的原子得到电子形成相对稳定结构的离子为硫离子，与钠离子形成的化合物为Na2S。
三、推断题（共1题；共7分）
19.下图中 A、B、C、D、E、F 是初中常见物质，其中 A、B、C、D、E 是五种不同类别的物质，D 是氧化物，且可作气体肥料。

（1）固体 D 是 ________(填俗称)。
（2）A 与 E 反应的化学方程式是 ________。
（3）B 与 C 反应的化学方程式是 ________。
（4）D→B 的化学反应方程式是 ________。
【答案】 （1）干冰
（2）Fe +2HCl= FeCl2+H2↑
（3）Na2CO3 + Ca(OH)2= CaCO3↓+2NaOH
（4）2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
【解析】【解答】D 是氧化物，且可作气体肥料，说明D是二氧化碳；A、B、C、D、E、F 是初中常见物质，其中 A、B、C、D、E 是五种不同类别的物质，根据物质间的转化关系，可推知：E为活泼金属铁（或锌、镁等），A为盐酸（或硫酸），B为碳酸钠，C为氢氧化钙，F为水。(1)固体二氧化碳俗称干冰；(2) A 与 E 反应的化学方程式是 Fe +2HCl= FeCl2+H2↑；(3) B 与 C 反应的化学方程式是 Na2CO3 + Ca(OH)2= CaCO3↓+2NaOH；(4) D→B 的化学反应方程式是2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O。
四、综合题（共1题；共10分）
20.中国古代文献记载了丰富的化学知识．
（1）我国是最早生产钢铁的国家这一，“百炼成钢”是指将生铁转化为钢，其主要原理是降低生铁中________（填符号）元素的含量；
（2）黑火药是我国的“四大发明”之一，爆炸时发生的主要反应如下，请完成配平（在方框内配上计量数，计量数“1”也要写）：
________KNO3+________S+________C ________K2S+________N2↑+________CO2↑．
（3）我国是最早采用湿法冶铜的国家，文献记载“胆铜法”：用铁与“胆水”（含CuSO4）反应获得铜，写出反应的化学方程式： ；
（4）古诗“投泥泼水愈光明”：在高温条件下，炭与水蒸气反应得到两种可燃性气体，写出反应的化学方程式 ．
【答案】 （1）C （2）2；1；3；1；1；3 （3）Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
（4）C+H2O CO+H2
【解析】（1）“百炼成钢”是指降低生铁中的含碳量，故填：C；（2）黑火药爆炸的化学方程式为：2KNO3+S+3C K2S+N2↑+3CO2↑，故填：2，1，3，1，1，3；（3）铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，故填：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；（4）碳与水蒸气高温反应生成一氧化碳和氢气，故填：C+H2O CO+H2 ．
五、实验探究题（共3题；共23分）
21.以下是实验室制取气体时常用的装置．请按要求将代号填空：

根据下列装置图回答问题：
（1）写出带标号的仪器名称：①________；实验室用氯酸钾和二氧化锰共热制备和收集氧气，选择的气体发生装置是________（填序号）；用过氧化氢制氧气选择的装置是________ ．用装置E来收集的原因是  收集氧气的适宜时刻是  ．用化学式简要表示其反应 ．
（2）通常用如图2所示的方法进行气密性检查，如果装置不漏气，可以看到导管口有气泡冒出，将手松开一段时间后（导管仍插入水中），可以看到的现象是 ．
（3）若选用C收集氧气，验满的方法是 ．
（4）实验结束拆除装置后，发现试管炸裂，试分析造成此后果的可能原因
； （要求答出两点即可）．
（5）过去实验室制氧气，常用氯酸钾与二氧化锰混合加热制取，从预热到收集满一瓶（250mL）氧气大约需8～10分钟，从反应后剩余的固体中回收二氧化锰比较困难，曾有同学去闻自己收集到的氧气，想找找吸氧的感觉，结果却闻到刺激性气味（少量氯酸钾发生副反应生成有毒的氯气）．现行教材已改用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气，你认为这样做的优点都有哪些？
① ；
② ；
③ ．
【答案】 （1）长颈漏斗；B；A；氧气不易溶于水；气泡均匀冒出时；2KClO3 =ΔMnO2 2KCl+3O2↑
（2）水在导管中上升，形成一段水柱
（3）把带火星的木条放在瓶口来验满，如果带火星的木条在瓶口能复燃，则证明该瓶氧气已经收集满了
（4）如果没有预热，试管外壁有水，试管触及灯芯等
（5）反应不需要加热；生成物不污染环境；操作简单、安全
【解析】（1）据常用仪器的名称，①为长颈漏斗；用氯酸钾和二氧化锰制取氧气时需要加热，应选用的气体发生装置是B装置；用过氧化氢制氧气不需要要加热，应选用的气体发生装置是A装置；因为氧气不易溶于水，可以用排水法收集，即用装置E来收集氧气；因为氧气不易溶于水；排水法收集氧气的最佳时机是导管口有气泡连续均匀冒出时；氯酸钾在二氧化锰的催化作用下受热分解的化学方程式为：2KClO3 =ΔMnO2 2KCl+3O2↑；

（2）将手松开一段时间后（导管仍插入水中），可以看到的现象是水在导管中上升，形成一段水柱，这是因为将手松开一段时间后，试管中的温度降低，压强减小，在外界大气压的作用下，水在导管中上升；（3）氧气的验满方法是把带火星的木条放在瓶口来验满，如果带火星的木条在瓶口能复燃，则证明该瓶氧气已经收集满了；（4）如果没有预热，试管外壁有水，试管触及灯芯等，都能够导致试管破裂；
（5）用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气时，优点有：反应不需要加热，生成物是水和氧气，不污染环境，操作简单、安全．
故答案为：（1）长颈漏斗、B、氧气不易溶于水、气泡均匀冒出时、2KClO3 =ΔMnO2 2KCl+3O2↑；（2）水在导管中上升，形成一段水柱；（3）把带火星的木条放在瓶口来验满，如果带火星的木条在瓶口能复燃，则证明该瓶氧气已经收集满了；（4）如果没有预热，试管外壁有水，试管触及灯芯等；（5）反应不需要加热；生成物不污染环境；操作简单、安全．
22.常温下没有氧气存在时，铁与水几乎不反应，但高温下，铁与水蒸气能反应生成一种常见铁的氧化物和一种气体．小明很好奇，设计如下实验探究铁粉与水蒸气反应后的产物．
（1）试管尾部放一团湿棉花的目的是 ．
（2）探究生成的气体是什么？
反应中有肥皂泡飘到空中时，用燃着的木条靠近肥皂泡，有听到爆鸣声．说明生成的气体是________．
（3）探究试管中剩余固体成分是什么？
【查阅资料】
常见铁的氧化物
FeO
Fe2O3
Fe3O4
颜色、状态
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体
能否被磁铁吸引
否
否
能
【初步验证】试管中剩余固体为黑色，能全部被磁铁吸引．
【猜想与假设】猜想一：剩余固体是Fe与Fe3O4；猜想二：剩余固体是________．
（4）【实验探究】根据猜想与假设，设计实验方案加以检验．
实验操作
实验现象及结论
取适量黑色固体，加入足量的________
有气泡产生
（5）【实验结论】剩余固体是Fe与Fe3O4 ．
【反思与交流】该黑色固体不可能是Fe2O3 ， 理由是 ．

【答案】 （1）提供水蒸气 （2）氢气 （3）Fe3O4 （4）稀盐酸 （5）Fe2O3红棕色粉末且不能被磁铁吸引
【解析】（1）根据图和“高温下，铁与水蒸气能反应”，可知试管尾部放一团湿棉花的目的是提供水蒸气．（2）用燃着的木条靠近肥皂泡，有爆鸣声，稍后有肥皂泡飘到空中．说明生成的气体具有可燃性、密度小于空气，再根据反应物为“铁与水蒸气”，则是氢气．
【猜想与假设】能被磁铁吸引的只有Fe与Fe3O4 ， 则猜想一Fe与Fe3O4；又不可能只有Fe没有其他反应产物，猜想二是Fe3O4；验证猜想一与猜想二，关键是否含有Fe．
【实验探究】根据铁与稀盐酸反应产生气体，进行设计实验：
实验操作
实验现象及结论
取少量黑色固体于试管中，加入足量的稀盐酸
有气泡产生
【实验结论】剩余固体是Fe与Fe3O4 ． ．
【反思与交流】该黑色固体不可能是Fe2O3 ， 理由是 Fe2O3红棕色粉末且不能被磁铁吸引。
23.铁合金是生产生活中使用最广泛的金属材料，但铁制品容易被腐蚀而在表面生成红褐色的铁锈。为探究铁制品锈蚀的条件，寻找防止铁制品锈蚀的方法，现进行如下实验：
步骤1：利用右图所示装置，将干燥的O2从导管a通入U形管（装置气密性良好，药品如图所示）；待U形管内充满O2后，将导管a、b处的止水夹k1、k2夹紧。
步骤2：一段时间后，观察U形管内三处铁丝表面的变化情况。
回答下列问题：

（1）步骤1中，检验U形管内已充满O2的方法是 。
（2）步骤2中，观察到①处没有明显变化，说明铁制品锈蚀的条件之一是需要有________（填化学式），②处可能观察到的现象是 ，③处没有明显变化，说明纯铁的抗腐蚀能力较________（填“强”或“弱”）。
（3）待U形管内有明显现象后，将b导管插入水中，打开止水夹k2 ， 观察到 现象，说明该条件下铁制品锈蚀过程消耗了O2。
（4）通过上述实验现象，请你提出一种防止铁制品锈蚀的方法(不包括制造纯铁)：________。
【答案】 （1）在导管b处放一根带火星的木条，若木条复燃，则证明U形管内已充满O2
（2）H2O；产生较多红褐色的锈斑；强
（3）水倒吸入U形管内
（4）刷漆（涂油等合理即可）
【解析】(1)步骤1中，检验U-形管内已充满O2的方法是：在导管b处放一根带火星的木条，若木条复燃，则证明U形管内已充满O2；
(2)步骤2中，U形管内已充满O2 ， 观察到①处没有明显变化，说明铁制品锈蚀的条件之一是需要有水，化学式为：H2O；
②处潮湿的普通铁丝与氧气接触，可能观察到的现象是：产生较多红褐色的锈斑；③处没有明显变化，说明纯铁的抗腐蚀能力较强；
(3) 待U形管内有明显现象后，将b导管插入水中，打开止水夹k2 ， 由于该条件下铁制品锈蚀过程消耗了O2 ， U形管内气压降低，在外界气压的作用下，会观察到水倒吸入U形管内的现象；
(4)通过上述实验现象，提出一种防止铁制品锈蚀的方法：刷漆（涂油等合理即可）。