2022-2023學年江蘇省南京市鼓樓區(qū)九年級上學期化學期末試題及答案

這是一份2022-2023學年江蘇省南京市鼓樓區(qū)九年級上學期化學期末試題及答案，共3頁。試卷主要包含了5 Fe-56， 下列金屬中，熔點最高的是， 造成酸雨的主要物質是， 下列物質屬于合金的是， 下列有關化學用語表示正確的是， 決定元素種類的是， 下列有關實驗的操作不正確的是等內容，歡迎下載使用。
一、選擇題（本題共15小題，每小題只有一個選項個選項符合題意。每小題2分，共30分）
1. 下列金屬中，熔點最高的是
A. 銅B. 鎢C. 鉻D. 鋁
【答案】B
【解析】
【詳解】銅的熔點是1083℃、鋁的熔點是660℃、鉻的熔點是1907 ℃，鎢的熔點是3410℃，則熔點最高的是鎢，故選B。
2. 今年9月15日到11月15日為我國秋季森林防火期。下列圖標中表示“禁止煙火”的是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【詳解】A、為禁止煙火標志，故A正確；
B、為禁止帶火種標志，故B不正確；
C、為禁止燃放鞭炮標志，故C不正確；
D、為禁止吸煙標志，故D不正確。故選A。
3. 造成酸雨的主要物質是
A. 甲烷和一氧化碳B. 二氧化硫和一氧化碳
C. 一氧化碳和二氧化碳D. 二氧化硫和二氧化氮
【答案】D
【解析】
【詳解】酸雨主要由化石燃料燃燒產生的二氧化硫、氮氧化物等酸性氣體，經過復雜的大氣化學反應，被雨水吸收溶解而成。
A、甲烷和一氧化碳不是造成酸雨的主要物質，不符合題意；
B、一氧化碳不是造成酸雨的主要物質，不符合題意；
C、二氧化碳和一氧化碳不是造成酸雨的主要物質，不符合題意；
D、二氧化硫能與水反應生成酸，二氧化氮能與水反應生成酸，故二氧化硫和二氧化氮是造成酸雨的主要物質，符合題意。
故選D。
4. 下列物質屬于合金的是
A. 水銀B. 磁鐵礦C. 黃銅D. 金剛石
【答案】C
【解析】
【詳解】A、水銀是純金屬，故A不正確；
B、磁鐵礦是一種鐵礦石，故B不正確；
C、黃銅是銅鋅合金，故C正確；
D、金剛石是碳的單質，故D不正確；
故選C。
5. 把少量下列物質分別放入水中，充分攪拌，可以得到溶液的是
A. 面粉B. 泥土C. 蔗糖D. 汽油
【答案】C
【解析】
【分析】可以得到溶液的條件是，該物質能夠溶解在水中形成均一穩(wěn)定的混合物。
【詳解】A、面粉不溶于水，不能得到溶液，故A不正確；
B、泥土不溶于水，不能得到溶液，故B不正確；
C、蔗糖能夠溶解在水中，能得到溶液，故C正確；
D、汽油不溶于水，不能得到溶液，故D不正確。故選C。
6. 下列有關化學用語表示正確的是
A. 2個氫分子：2H2B. 氧化鋁：AlO
C. 2個鎂離子：2Mg+2D. 60個碳原子：C60
【答案】A
【解析】
【詳解】A、分子的表示方法，正確書寫物質的化學式，表示多個該分子，就在其化學式前加上相應的數字。故2個氫分子表示為2H2，故A正確；
B、氧化鋁中氧元素顯示-2價，鋁元素顯示+3價，根據化合物的化學式書寫：顯正價的元素其符號寫在左邊，顯負價的寫在右邊，化合價的絕對值交叉約減，得化學式右下角的數字，數字為1時不寫。故氧化鋁表示為Al2O3，故B錯誤；
C、離子的表示方法，在表示該離子的元素符號右上角，標出該離子所帶的正負電荷數，數字在前，正負符號在后，帶1個電荷時，1要省略，若表示多個該離子，就在其離子符號前加上相應的數字。故2個鎂離子表示為2Mg2+，故C錯誤；
D、原子的表示方法，用元素符號來表示一個原子，表示多個該原子，就在其元素符號前加上相應的數字。故60個碳原子表示為60C，故D錯誤；
故選A。
7. 決定元素種類的是
A. 中子數B. 質子數C. 核外電子數D. 最外層電子數
【答案】B
【解析】
【詳解】試題分析：質子數決定元素種類。選B。
考點：原子的結構。
點評：質子數決定元素種類，最外層電子數決定原子的化學性質。
8. 下列結構示意圖中，表示陽離子的是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【詳解】A、質子數為8，核外電子數為8，為原子，故A不正確；
B、質子數為9，核外電子數為10，質子數小于核外電子數，為陰離子，故B不正確；
C、質子數為10，核外電子數為10，質子數等于核外電子數，為原子，故C不正確；
D、質子數為13，核外電子數為10，質子數大于核外電子數，為陽離子，故D正確。故選D。
9. 如圖是今年世界杯吉祥物La'eeb手辦，其主體是由PVC塑料制成，PVC由氯乙烯（C2H3Cl）在一定條件下聚合而成。下列關于氯乙烯的說法正確的是
A. 氯乙烯的相對分子質量為62.5
B. 氯乙烯中碳元素的質量分數最大
C. 氯乙烯中碳元素、氫元素和氯元素的質量比為2：3：1
D. 氯乙烯由2個碳原子、3個氫原子和1個氯原子構成
【答案】A
【解析】
【詳解】A、氯乙烯（C2H3Cl），氯乙烯的相對分子質量為，故A正確；
B、氯乙烯中碳、氫、氯三種元素的質量比為，氯元素的質量分數最大，故B不正確；
C、氯乙烯中碳元素、氫元素和氯元素的質量比為，故C不正確；
D、氯乙烯是由氯乙烯分子構成，1個氯乙烯分子由2個碳原子、3個氫原子和1個氯原子構成，故D不正確。故選A。
10. 下列有關實驗的操作不正確的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【詳解】A、制取氣體之前先要檢查裝置氣密性，然后再加入藥品，進行實驗，故A正確；
B、氫氣屬于可燃性氣體，為防止不純點燃發(fā)生爆炸，先檢驗氫氣的純度，再點燃氣體，故B正確；
C、木炭還原氧化銅實驗結束時，為防止水倒吸，先將導管從液體中移出，再熄滅酒精燈，故C不正確；
D、排水法集滿氧氣后，為防止氧氣逸出，先在水面下用玻璃片蓋住瓶口，再把集氣瓶移出水槽，故D正確；
故選C。
11. “催化轉化器”可以將汽車尾氣中的有毒氣體一氧化碳和一氧化氮轉變?yōu)闊o毒氣體，其反應的微觀示意圖如下所示。下列有關該反應的說法正確的是
A. 該反應為置換反應
B. 參加反應的兩種物質的分子個數比為1：1
C. 生成物中有兩種氧化物
D. 和由同種元素組成，所以化學性質相似
【答案】B
【解析】
【分析】由反應的微觀示意圖可知，反應的化學方程式為。
【詳解】A、反應不符合一種單質和一種化合物生成另一種單質和另一種化合物，則該反應不是置換反應，故A不正確；
B、由分析可知，參加反應的兩種物質的分子個數比為，故B正確；
C、生成物是二氧化碳和氮氣，有一種氧化物，故C不正確；
D、和由同種元素組成，但是分子構成不同，化學性質不相似，故D不正確。故選B。
12. 化學興趣小組同學采用圖1裝置對可燃性粉塵爆炸進行探究，爆炸的劇烈程度可用產生的最大壓力來衡量。下列說法不正確的是
A. 實驗中容器加蓋，目的是創(chuàng)造一個有限的空間
B. 實驗中迅速下壓打氣閥，是為了增大可燃物與氧氣的接觸面積
C. 據圖2可知，可燃性粉塵顆粒直徑越大，爆炸威力越小
D. 據圖3可知，可燃性粉塵的濃度越大，爆炸越劇烈
【答案】D
【解析】
【詳解】A、爆炸要在密閉的空間發(fā)生，該實驗中若容器無蓋，可燃性粉塵不會爆炸，因此實驗中容器加蓋，目的是創(chuàng)造一個有限的空間，故A選項說法正確，不符合題意；
B、實驗中迅速下壓打氣閥，可以增大可燃物與氧氣的接觸面積，使粉塵燃燒更充分，故B選項說法正確，不符合題意；
C、 根據圖 2 可知，可燃性粉塵顆粒直徑越大，產生的壓力越小，爆炸威力越小，故C選項說法正確，不符合題意；
D、據圖3可知，在一定濃度范圍內，可燃性粉塵的濃度越大，產生的壓力越大，爆炸越劇烈，但超過這個濃度范圍后，可燃性粉塵的濃度越大，產生的壓力越小，爆炸劇烈程度減弱，故D選項說法不正確，符合題意。
故選D。
【點睛】本題結合圖像考查燃燒與爆炸的知識，學會分析圖像是正確解答本題的關鍵。
13. 如圖所示，打開止水夾，將液體A滴入試管②中與固體B接觸。若試管①中導管口有較多氣泡產生，則液體A和固體B的組合不可能是
A. 雙氧水和二氧化錳B. 水和生石灰
C. 水和氫氧化鈉D. 水和硝酸銨
【答案】D
【解析】
【詳解】A、雙氧水和二氧化錳反應會產生氧氣，從①中的導管冒出，不符合題意；
B、水和生石灰反應會放出大量熱，使得試管②中的空氣膨脹，從①中的導管冒出，不符合題意；
C、氫氧化鈉溶解于水時也會放出大量熱，使得試管②中的空氣膨脹，從①中的導管冒出，不符合題意；
D、硝酸銨溶于水時，要從環(huán)境只收熱量，試管②內空氣遇冷體積縮小，從而①中的導管形成水柱，符合題意。
故選D。
考點：物質反應或溶解時的吸放熱現象
14. 除去下列物質中混有的少量雜質（括號內為雜質），擬定的實驗方案不可行的是
A. FeCl2溶液（CuCl2）——加入過量的鐵粉，過濾
B. KCl固體（KClO3）——加入少量的二氧化錳，加熱
C. CO2氣體（CO）——通過足量灼熱的氧化銅
D. CaO固體（CaCO3）——高溫嫩燒
【答案】B
【解析】
【詳解】A、鐵能與氯化銅反應生成銅和氯化亞鐵，過濾能除去銅和過量的鐵，該選項方案可行；
B、氯酸鉀在二氧化錳催化并加熱條件下生成氯化鉀和氧氣，而二氧化錳為該反應的催化劑，反應前后質量不變，會引入新雜質，該選項方案不可行；
C、一氧化碳能與氧化銅在加熱條件下生成銅和二氧化碳，則能除去二氧化碳中的一氧化碳，該選項方案可行；
D、碳酸鈣高溫分解生成氧化鈣和二氧化碳，則能除去碳酸鈣，該選項方案可行。
故選B。
15. 密閉容器中有甲、乙、丙、丁四種物質，在一定條件下反應，測定反應前及反應過程中的兩個不同時刻各物質的質量，部分數據如下表所示。下列說法不正確的是
A. a=56B. b=80C. c=90D. d=81
【答案】D
【解析】
【詳解】A、由質量守恒定律可知，反應前反應后的總質量等于反應后生成物的總質量，則，，故A正確；
B、，，故B正確；
C、，，故C正確；
D、，，故D不正確。故選D。
二、（本題包括2小題，共14分）
16. 隨著經濟的發(fā)展，能源與環(huán)境成為人們日益關注的問題。
（1）目前，人們使用的燃料大多來自化石燃料，如煤、石油和______等?；剂系娜紵紩a生二氧化碳，導致溫室效應加劇，下列氣體中也能產生溫室效應的有______（填序號）。
①一氧化碳 ②二氧化硫 ③甲烷 ④臭氧 ⑤氮氣 ⑥氟利昂
（2）如圖所示，將煤粉和木屑分開放在一塊薄銅片的兩側，加熱銅片的中部片刻，發(fā)現木屑燃燒，煤粉未燃燒，該實驗說明燃燒的條件之一是______。
（3）氫氣被認為是理想的清潔、高能燃料。計算燃燒100g氫氣，需要氧氣的質量是多少？（利用化學方程式計算，寫出完整計算過程。）
【答案】（1） ①. 天然氣
②. ③④⑥

（2）溫度達到可燃物的著火點
（3）解：設需要氧氣的質量是x
x=800g
答：需要氧氣的質量是800g
【解析】
【小問1詳解】
化石燃料包括煤、石油和天然氣；
①一氧化碳有毒，屬于空氣污染物，但不會導致溫室效應，錯誤；
②二氧化硫會導致形成酸雨，不會導致溫室效應，錯誤；
③甲烷會導致溫室效應，正確；
④臭氧會導致溫室效應，正確；
⑤氮氣是空氣的組成成分之一，不會導致溫室效應，錯誤；
⑥氟利昂會導致溫室效應，正確。
故選 ③④⑥；
【小問2詳解】
加熱銅片的中部片刻，木屑和煤粉均是可燃物，均與氧氣接觸，木屑著火點低，故木屑燃燒，煤粉著火點高，故煤粉未燃燒，說明燃燒需要溫度達到可燃物的著火點；
【小問3詳解】
見答案。
17. 實驗室制取氣體的部分裝置如圖所示，請回答下列問題。
（1）寫出儀器a的名稱______。
（2）實驗室用A裝置制取氧氣，反應的化學方程式為______。
（3）實驗室用石灰石和稀鹽酸制取二氧化碳，反應的化學方程式為______，若要控制反應的發(fā)生和停止，應選用發(fā)生裝置______（填字母），用E收集二氧化碳后，驗滿的方法是______。
（4）實驗室用鋅粒和稀硫酸制取氫氣，反應的化學方程式為______，可用D裝置收集氫氣的理由是______。
【答案】（1）長頸漏斗
（2）
（3） ①. ②. B ③. 將燃著的木條放在集氣瓶口，若木條熄滅，則說明已集滿二氧化碳
（4） ①. ②. 氫氣難溶于水
【解析】
【小問1詳解】
a為長頸漏斗；
【小問2詳解】
實驗室用A裝置制取氧氣，A裝置為固體加熱型發(fā)生裝置，且試管口有一團棉花，即為高錳酸鉀加熱分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，該反應方程式為；
【小問3詳解】
實驗室用石灰石和稀鹽酸制取二氧化碳，碳酸鈣與稀鹽酸反應生成氯化鈣、二氧化碳和水，該反應方程式為；
該反應為固液常溫型，發(fā)生裝置可選擇BC，由于B裝置中當打開彈簧夾時，長頸漏斗內的液體在重力作用下進入試管，使試管內液面上升到多孔塑隔板以上，與固體試劑接觸，開始反應；當關閉彈簧夾時，產生的氣體無法排出，在試管上半部分聚積，使試管內部氣壓增大，將液體壓回到長頸漏斗，使液面降到多孔塑料隔板以下，使反應物相互分離，反應停止，故若要控制反應的發(fā)生和停止，應選用發(fā)生裝置B；
用E手機二氧化碳后，由于二氧化碳不能燃燒且不支持燃燒，所以驗滿方法是：將燃著的木條放在集氣瓶口，若木條熄滅，則說明已集滿二氧化碳；
【小問4詳解】
實驗室用鋅粒和稀硫酸制取氫氣，鋅與稀鹽酸反應生成氯化鋅和氫氣，該反應化學方程式為，可用D裝置排水法收集氫氣的理由是氫氣難溶于水。
三、（本題包括2小題，共19分）
18. 金屬材料的使用作為一個時代的標志，見證了人類文明發(fā)展的過程。
（1）2022年11月20日，卡塔爾世界杯開幕，來自世界各國的足球勁旅在綠茵場上角逐今年的“大力神杯”（如圖甲）?！按罅ι癖庇?8K金鑄造，基座鑲有兩圈墨綠色的孔雀石，金可制成金箔，拉成金絲，說明金具有良好______。孔雀石的主要成分是堿式碳酸銅【Cu2（OH）2CO3】，堿式碳酸銅加熱后分解生成三種氧化物（反應前后各元素化合價不變），請寫出該反應的化學方程式______。
（2）《呂氏春秋》記載“金柔錫柔，合兩柔則剛”（注：金指銅單質，錫指錫單質）。這句話說明銅錫合金比組成它的純金屬______。
（3）如圖乙是用三根潔凈無銹的鐵釘探究鐵生銹條件的實驗。
①由實驗a、c可得出的結論是______。
②鐵銹主要成分是Fe2O3·xH2O，其中鐵元素的化合價是______。
③下列措施中，能防止鋼鐵生銹的是______。（選填字母）
A．在鋼鐵表面涂油 B．在鋼鐵表面刷漆
C．鍍耐磨和耐腐蝕的鉻 D．制成耐腐蝕的合金如不銹鋼
（4）小王用圖丙所示實驗來驗證鐵和銅的金屬活動性強弱，發(fā)生反應的化學方程式為______。
小李同學將試管①中的稀鹽酸換成另一種溶液，僅一步操作即驗證了鐵和銅的金屬活動性強弱，請你完成實驗報告。
【答案】（1） ①. 延展性 ②. （2）硬度大
（3） ①. 鐵生銹的條件之一為鐵與水接觸 ②. +3 ③. ABCD
（4） ①.
②. 放入硫酸銅溶液中 ③. 鐵絲表面有紅色固體析出，溶液由藍色變?yōu)闇\綠色
④. 鐵的活動性比銅強
【解析】
【小問1詳解】
金可制成金箔，拉成金絲，說明金具有良好的延展性；
堿式碳酸銅加熱后分解生成三種氧化物，根據質量守恒，則三種氧化物分別為氧化銅、二氧化碳和水，反應的化學方程式為。
【小問2詳解】
“金柔錫柔，合兩柔則剛”，說明銅錫合金比組成它的純金屬的硬度大。
【小問3詳解】
①a中鐵釘與水和氧氣接觸，生銹，而c中鐵釘只與氧氣接觸，不會生銹，則對比可知鐵釘生銹的條件之一的條件為與水接觸。
②Fe2O3中，氧元素的化合價為-2價，設鐵元素的化合價為x，根據”化合物中各元素化合價代數和為零“，可知：2x+（-2）×3=0，解得x=+3。
③在鋼鐵表面刷漆、涂油，或將其制成合金或鍍耐磨和耐腐蝕的鉻等，均能防止鋼鐵生銹，故選ABCD。
【小問4詳解】
鐵能與鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣，銅不能與鹽酸反應，反應的化學方程式為；
鐵能與硫酸銅中的銅置換出來，則也能說明鐵的活動性比銅強，則可將打磨后的鐵絲放入硫酸銅溶液中，會觀察到鐵絲表面有紅色固體析出，溶液由藍色變?yōu)闇\綠色，則說明鐵的活動性比銅強。
19. 不同溫度下KNO3的溶解度數據表（表1）和溶解度曲線（圖1）如下、
（1）不同的數據處理方法，作用不同。20℃時，KNO3的溶解度是______；25℃時，KNO3的溶解度是______。
（2）化學小組同學分別完成“配制一定溫度下KNO3的飽和溶液”的任務，實驗操作如下（該實驗條件下，水的密度為1g/mL）；
①小王取10.0mL蒸餾水于燒杯中，加入一定質量KNO3固體，充分攪拌并冷卻至室溫，無固體剩余，此時得到的______（填“一定是”、“可能是”或“一定不是”）該溫度下KNO3的飽和溶液。
②小張取20.0gKNO3固體和10.0mL蒸餾水于燒杯中，充分攪拌并冷卻至20℃，進行______操作去除不溶物，則剩余溶液的質量為______g。
③小李將②中蒸餾水的體積由10.0mL改為20.0mL、30.0mL、40.0mL……，充分攪拌，直至固體完全溶解。記錄實驗數據，繪制如圖2。A點對應的溶液中KNO3的質量為______g，此時KNO3的溶解度為______，此時溫度的范圍是______（選填字母）。
a．0-10℃ b．10-20℃ c．20-30℃ d．30-40℃
A、B、C、D、E五點對應的溶液中，屬于不飽和溶液的是______（選填字母）。
【答案】（1） ①. 31.6g ②. 40g
（2） ①. 可能 ②. 過濾 ③. 13.16 ④. 5 ⑤. 50g ⑥. d ⑦. E
【解析】
【小問1詳解】
由表格數據可知，20℃時，KNO3的溶解度是31.6g，由溶解度曲線圖1可知，25℃時，KNO3的溶解度是40g。
【小問2詳解】
①充分攪拌并冷卻至室溫，無固體剩余，可能固體恰好溶解，溶液剛好達到飽和，也可能固體完全溶解，溶液未達到飽和，則此時得到的可能是該溫度下KNO3的飽和溶液。
②20℃時，硝酸鉀的溶解度為31.6g，10.0mL蒸餾水的質量為，10.0mL蒸餾水中最多溶解的硝酸鉀的質量為，20.0gKNO3固體和10.0mL蒸餾水于燒杯中，充分攪拌并冷卻至20℃，最多溶解硝酸鉀3.16g，過濾可以分離固體和液體，則進行過濾操作去除不溶物，則剩余溶液的質量為。
③由圖2可知，A點對應的溶液的質量為15g，加入溶劑水的質量為10g，則A點對應的溶液中KNO3的質量為，則100g水中溶解50g硝酸鉀達到飽和狀態(tài)，此時KNO3的溶解度為50g，此時溫度的范圍是30-40℃，故選d。
A、B、C、D、E五點對應的溶液中，A點的硝酸鉀的溶解度為50g，10g水中溶解5g硝酸鉀，達到飽和狀態(tài)；B點20.0mL蒸餾水，即20g水，能溶解的硝酸鉀的質量為，B點有溶質剩余，達到飽和狀態(tài)；C點為30.0mL蒸餾水，即30g水，能溶解的硝酸鉀的質量為，C有溶質剩余，達到飽和狀態(tài)；D點40.0mL蒸餾水，即40g水，能溶解的硝酸鉀的質量為，D點恰好完全溶解，達到飽和狀態(tài)，E點為50.0mL蒸餾水，即50g水，能溶解的硝酸鉀的質量為，硝酸鉀完全溶解，溶質不足，E點為不飽和溶液，則屬于不飽和溶液的是E。
四、（本題包括1小題，共6分）
20. 圖中A~H是初中化學常見物質，且分別由H、C、O、Al、Ca、Fe、Cu中一種或幾種元素組成。其中B、E、F、G、H為單質，B由地殼中含量最多的金屬元素組成；D是最常用的溶劑。圖中“一”表示兩端的物質能發(fā)生化學反應；“→”表示物質間存在轉化關系；部分反應物、生成物或反應條件已略去。
（1）寫出化學式：D______，H______。
（2）寫出B→F反應的化學方程式______。
（3）寫出A與C反應的化學方程式______。
【答案】（1） ①. H2O ②. Fe
（2）
（3）
【解析】
【分析】A~H分別由H、C、O、Al、Ca、Fe、Cu中一種或幾種元素組成。其中B、E、F、G、H為單質，B由地殼中含量最多的金屬元素組成，則B為鋁；D是最常用的溶劑，則為水；B（鋁）能轉化為E，D（水）能與E相互轉化，則E為氫氣；又由于B、E、H均能轉化為F，且H能轉化為E，則F為銅，H為鐵。又由于D（水）能轉化為G，G能與H（鐵）反應，則G為氧氣，又由于水能與氧化鈣反應生成氫氧化鈣，則A為氫氧化鈣；氫氧化鈣、水均能與C反應，則C為二氧化碳。
【小問1詳解】
由分析可知，D的化學式為H2O；H的化學式為Fe。
【小問2詳解】
B為鋁，F為銅，鋁能與硫酸銅反應生成銅和硫酸亞鐵，反應的化學方程式為。
【小問3詳解】
A為氫氧化鈣，C為二氧化碳，二氧化碳能與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和水，反應的化學方程式為。
五、（本題包括1小題，共11分）
21. 鋼鐵工業(yè)是國家的基礎工業(yè)。
（一）如圖是“煉鐵高爐及爐內化學反應過程示意圖”。
（1）以赤鐵礦為例，寫出A區(qū)、B區(qū)主要反應的化學方程式：
A區(qū)：______。
B區(qū)：______，______。
（2）生鐵和鋼是含碳量不同的兩種鐵合金，其中生鐵的含碳量______（填“大于或小于”）鋼的含碳量。
（二）化學小組同學查閱資料后獲知甲燒也具有還原性，于是在實驗室里嘗試利用甲烷和氧化鐵反應模擬煉鐵。反應后，觀察到固體由紅棕色全部變成黑色，同學們對除固體以外的其它產物進行如下探究。
【提出假設】
假設①：CO、CO2 假設②：CO、H2O
假設③：CO2、H2O 假設④：CO、CO2、H2O
其中假設______不合理，理由是______。
【查閱資料】①濃硫酸具有吸水性，可用作干燥劑；
②氫氧化鈉溶液可吸收二氧化碳。
【設計實驗】為了判斷其它幾種假設的合理性，小王設計了如圖裝置進行實驗。
【實驗步驟】
①按上圖連接裝置，并檢查裝置氣密性，稱取80g氧化鐵放入硬質玻璃管中；
②通入甲烷一段時間，分別稱量A、B、C、D裝置質量后，再點燃酒精噴燈；
③待反應結束，熄滅酒精噴燈，再緩緩通入一段時間甲烷；
④冷卻至室溫，再次稱取A、B、C、D裝置質量，記錄數據如下表所示（假設藥品均足量）。
【分析與討論】
（1）步驟③中緩緩通入一段時間甲烷目的是______；______。
（2）由以上數據可推測，假設______合理，寫出該反應的化學方程式______。
【答案】 ①. ②. ③. ④. 大于 ⑤. ① ⑥. 反應物中有氫元素，則生成物一定有氫元素 ⑦. 防止空氣進入裝置使生成的鐵被氧化 ⑧. 防止B中液體發(fā)生倒吸 ⑨. ④ ⑩.
【解析】
【詳解】（一）
（1）A區(qū)是一氧化碳和氧化鐵高溫下生成鐵單質和二氧化碳，化學方程式為：。
B區(qū)先是碳和氧氣點燃生成二氧化碳，化學方程式為：。然后是二氧化碳和碳單質在高溫的條件下生成一氧化碳，化學方程式為： 。
（2）生鐵的含碳量大于鋼的含碳量。
（二）[提出假設]
甲烷和氧化鐵反應生成鐵單質和其他產物，反應物有碳元素、氫元素和氧元素，根據質量守恒定律，生成物一定有碳元素、氫元素和氧元素，所以假設①不合理，反應物中有氫元素，則生成物一定有氫元素
[分析與討論]
（1）步驟③中反應結束后，緩緩通入一段時間甲烷的目的是：防止空氣進入裝置使生成的鐵被氧化、防止B中液體發(fā)生倒吸。
（2）B中濃硫酸增重為生成水的質量，D中是排除空氣中少量水蒸氣的干擾，可以忽略；C中氫氧化鈉溶液質量的增加是生成二氧化碳的質量。
A減少的質量是氧元素的質量=220g-196g=24g；生成水的質量=171g-156.6g=14.4g；生成二氧化碳的質量=270g-256.8g=13.2g。
則生成的水和二氧化碳中氧元素質量=＜24g，所以還生成了CO，猜想④正確。
該反應是甲烷和氧化鐵加熱的條件下生成一氧化碳、二氧化碳、水和鐵單質，生成一氧化碳的質量為：；生成一氧化碳、二氧化碳、水的化學計量數為：，則化學方程式為：。
選項
實驗
操作
A
制取氣體
先檢查裝置的氣密性，再加入藥品
B
點燃氫氣
先檢驗氫氣的純度，再點燃氣體
C
木炭還原氧化銅實驗結束時
先熄滅酒精燈，再將導管從液體中移出
D
排水法集滿氧氣后
先在水面下用玻璃片蓋住瓶口，再把集氣瓶移出水槽
物質
甲
乙
丙
丁
反應前的質量/g
100
200
0
2
反應中t1時刻的質量/g
66
120
60
a
反應中t2時刻的質量/g
49
b
c
d
實驗步驟
實驗現象
實驗結論
把一根用砂紙打磨過的鐵絲______。
______。
______。
溫度/℃
0
10
20
30
40
50
KNO3的溶解度/g
13.3
20.9
31.6
45.8
63.9
85.5
裝置編號
A
B
C+D
實驗前裝置的質量/g
220
156.6
256.8
實驗后裝置的質量/g
196
171
270