辽宁省鞍山市台安县2024-2025学年九年级（上）期末化学试卷

这是一份辽宁省鞍山市台安县2024-2025学年九年级（上）期末化学试卷，共14页。试卷主要包含了水是宝贵的自然资源，下列可直接用于制造玻璃刀的是等内容，欢迎下载使用。
一、单选题：本大题共10小题，共20分。
1.五育并举，让劳动成为一种教育。在下列劳动过程中一定发生化学变化的是( )
A. 扫地B. 生火C. 摘菜D. 提水
2.下列客观事实对应的微观解释错误的是( )
A. 金秋时节，稻谷飘香——说明分子是在不断运动的
B. 氧气和液氧都能支持燃烧——构成物质的分子相同
C. 蔗糖放入水中很快溶解了——说明蔗糖分子分解了
D. 水烧开沸腾后，壶盖被顶起——水分子间的间隔增大
3.在医学工作中， ​14C主要用于检查患者是否感染幽门螺旋杆菌，以及评估服用药物清除幽门螺旋杆菌的治疗效果等。 ​14C表示含有6个质子和8个中子的碳原子，则该原子的核外电子数是( )
A. 6B. 8C. 12D. 14
4.今年6月2日，嫦娥六号探测器成功着陆月球背面。航天制造需要用到钛合金，工业上可用四氯化钛(TiCl4)生产钛。已知TiCl4中氯为−1价，TiCl4中钛元素的化合价为( )
A. +1B. +2C. +3D. +4
5.水是宝贵的自然资源。下列有关水的说法错误的是( )
A. 水蒸发现象说明水分子是在不断运动的
B. 自来水厂净水过程，必须有投药消毒的步骤
C. 电解水实验说明水是由氢气、氧气两种分子构成
D. 为节约用水，园林用水采用节水灌溉方式
6.下列物质在O2中充分燃烧时，不可能产生CO2的是( )
A. C2H2B. NH3C. C3H5OHD. CO
7.成语“春暖花开”生动地描绘了春天自然界的变化，在此变化过程中，一定不变的是( )
A. 原子质量B. 分子种类C. 物质质量D. 物质种类
8.下列可直接用于制造玻璃刀的是( )
A. C60B. 活性炭C. 石墨D. 金刚石
9.为及时发现煤气(主要成分是CO)泄漏，常在煤气中加入少量有特殊气味的乙硫醇(化学式为C2H5SH)。下列有关说法正确的是( )
A. C2H5SH中碳元素与氢元素的质量比为1：3
B. 可以在室内放一盆水防止煤气中毒
C. CO、CO2都是污染空气的有毒气体
D. CO不仅能作燃料还可用于冶炼金属
10.下列有关燃烧与灭火的说法正确的是( )
A. 用水浇灭燃着的木柴——降低着火点
B. 用烧杯罩住点燃的蜡烛，蜡烛熄灭——隔绝空气
C. 设置隔离带，防止森林火灾蔓延——降低温度
D. 红磷放置在空气中没有燃烧——红磷不是可燃物
二、实验题：本大题共2小题，共20分。
11.同学们在学习完氧气的性质后，知道了“氧气能使带火星的木条复燃”，在此基础上，同学们提出了以下问题，并逐一进行了探究。
(1)【问题一】带火星的木条复燃能否证明氧气是纯氧？
【进行实验】同学们用数字化实验探测仪进行实验(如图)，并获得了一系列数据。

【收集证据】③号集气瓶内的氧气浓度可能是 ______ 。
【实验结论】 ______ 。
【反思与评价】分析以上数据可知欲收集一瓶较为纯净的氧气最好的收集方法是 ______ 。
(2)【问题二】铁丝在氧气中的燃烧与氧气浓度和铁丝粗细有关系吗？
【收集证据】⑤号实验中细铁丝燃烧的较完整实验现象是 ______ 。
【实验解释】有关反应的文字表达式是 ______ ，实验操作中，在集气瓶底部放少量水或 ______ ，目的是 ______ 。
【实验结论】在相同条件下，氧气浓度越 ______ ，铁丝燃烧越剧烈。铁丝越细，燃烧越 ______ 。
【表达与交流】在完成铁丝燃烧的实验时，为保证实验成功需注意的一项实验操作是 ______ 。
12.物质的结构和组成
Ⅰ.建立宏观、微观和符号之间的相互联系是化学学科特点。请根据下列信息回答有关问题。

(1)图1为粒子之间的转化关系图，其中①表示的粒子是 ______ 。
(2)图2中 ______ 选项表示镁原子结构示意图。
(3)图2中表示相对稳定结构的选项有 ______ 。
(4)图2中A粒子得电子后形成的离子符号为 ______ 。
(5)图2中D为某粒子的结构示意图，当x=16时，则表示该粒子的符号为 ______ 。
Ⅱ.利用电解水实验可探究水的组成，请根据如图回答问题。

(6)C试管中收集到的气体是 ______ ，电源B是 ______ (填“正极”、“负极”或“不能确定”)。
(7)在水的电解实验中，正、负极产生的气体体积比是 ______ 。
(8)上述实验得出结论：水是由 ______ 组成的。
(9)水中两种元素的质量比为 ______ ，36克水中氢元素的质量为 ______ 克。
三、探究题：本大题共2小题，共20分。
13.我国提出努力争取在2060年前实现“碳中和”，化学兴趣小组以助力“碳中和”为主题，设计开展了如下学习活动。

【活动一】探究碳影响：
验证二氧化碳含量升高是否会导致温室效应，小组同学按图1所示装置进行实验，两个塑料瓶分别盛满同条件下的空气，二氧化碳与空气的混合物(体积比为1：1)并在阳光下照射。一段时间后，观察到中间封存的红墨水慢慢向 ______ 移动。
【活动二】调查碳循环
①自然界中消耗二氧化碳的途径有 ______ 。
②基于“碳循环”视角，实现“碳中和”可以从两方面进行：①减少碳排放；② ______ ；
【活动三】探究碳“捕捉”：海洋封存原理是利用CO2在水等溶剂中的溶解性来吸收CO2。
①探究CO2在水和食盐水(模拟海水)中的溶解情况。相同条件下，该小组分别用排水法、排食盐水法收集CO2(如图2)，待收集100mLCO2后，移出导管。每隔一段时间观察并记录量筒内CO2体积。重复实验，所测数据平均值如表。由上表数据分析：
(1)能用排水法收集CO2的理由是 ______ 。
(2)相同条件下，等体积水和食盐水吸收CO2更多的是 ______ (填“水”或“食盐水”)。
(3)海洋封存CO2过程可能发生的化学反应是 ______ (化学方程式来表示)。
②探究植物油隔离CO2对在水中溶解情况的影响
小芳设计并完成对照实验：用两个量筒分别收集100mLCO2倒置于水槽中，向其中一个量筒内注入少量植物油，使CO2与水被植物油隔开(CO2与植物油不反应)。测得量筒内CO2体积随时间变化曲线如图3。分析该图可得出的结论是 ______ 。为检验有植物油隔离时CO2是否会进入水中，取样，向水中滴入澄清石灰水，石灰水变浑浊，滴入澄清石灰水时发生的化学反应方程式为： ______ 。
【活动四】计算碳转化：我国科学家在利用二氧化碳直接合成乙醇(C2H5OH)的研究上已取得重大突破，其转化的化学方程式为2CO2+6H2C2H5OH+3H2O。如果用此方法处理44kg二氧化碳，使其完全反应，请根据化学方程式计算生成乙醇的质量为 ______ 克。
14.某科创小组提出“影响铁锈蚀的因素”课题并进行实验探究。
Ⅰ.探究钢铁锈蚀的基本条件

(1)一段时间后，C、D、E中铁钉生锈，A、B中铁钉无明显锈蚀。由A、B、C的现象可知，铁的锈蚀是铁跟 ______ (填化学式)等物质作用的过程。D中铁钉比C中铁钉锈蚀程度严重，说明 ______ 。
(2)使用自来水重新进行如图实验，一段时间后发现试管B中铁钉生锈了，其可能的原因是 ______ 。
Ⅱ.探究食盐水对钢铁腐蚀快慢的影响
用如图装置进行实验，锥形瓶中放生铁粉末，滴管中预先加入3mL不同浓度的食盐水，并用氧气传感器测定锥形瓶内的氧气浓度，数据如下表所示：

(3)X= ______ 。该实验探究的是食盐水浓度对钢铁腐蚀快慢的影响，其实验结论是 ______ 。
(4)查阅资料得知，食盐水中的氯离子能破坏钢筋表面的钝化膜(其原理如图甲所示)，并促使铁发生一系列反应得到Fe(OH)3，Fe(OH)3在空气中风化失水后变成氧化铁。
①氯离子破坏钢筋表面的钝化膜的过程中，从阳极向阴极转移的微粒是 ______ 。
②钢筋锈蚀过程中得到氧化铁的化学反应方程式为 ______ 。

Ⅲ.探究水样的pH及溶解氧浓度对钢铁腐蚀快慢的影响
步骤1：按如图乙连接好装置，检查装置气密性。
步骤2：向三颈烧瓶中放入3.5g生铁粉末，向分液漏斗内加入10mL不同浓度的稀盐酸。
步骤3：将盐酸全部注入三颈烧瓶内，关闭分液漏斗活塞，同时采集数据见下表：
(5)步骤1中检查装置气密性的方法为 ______ 。
(6)实验①和实验②反应后压强变大的主要原因是 ______ (用化学方程式表示)。
(7)当pH= ______ 时，铁粉与氧气的锈蚀速率最快。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解：A、扫地的过程中没有新物质生成，发生的属于物理变化，不合题意；
B、生火的过程中有二氧化碳等新物质生成，发生的属于化学变化，符合题意；
C、摘菜的过程中没有新物质生成，发生的属于物理变化，不合题意；
D、提水的过程中没有新物质生成，发生的属于物理变化，不合题意；
故选：B。
化学变化过程中有新物质生成，物理变化过程中没有新物质生成，是否生成新物质是判断化学变化的依据。
搞清楚物理变化和化学变化的本质区别是解答本类习题的关键，判断的标准是看在变化中有没有生成其它物质，一般地，物理变化有物质的固、液、气三态变化和物质形状的变化，而化学变化中有新物质生成。
2.【答案】C
【解析】解：A、金秋时节，稻谷飘香，是因为稻谷中含有的分子是在不断运动的，向四周扩散，使人们闻到香味，故选项解释正确。
B、氧气和液氧都能支持燃烧，是因为它们是由氧分子构成的，同种的分子化学性质相同，故选项解释正确。
C、蔗糖放入水中很快溶解了，是因为蔗糖分子是在不断运动的，运动到水分子中间去了，故选项解释错误。
D、水烧开沸腾后，壶盖被顶起，是因为温度升高，水分子间的间隔增大，故选项解释正确。
故选：C。
根据分子的基本特征：分子质量和体积都很小；分子之间有间隔；分子是在不断运动的；同种的分子性质相同，不同种的分子性质不同，可以简记为：“两小运间，同同不不”，结合事实进行分析判断。
本题难度不大，了解分子的基本性质(可以简记为：“两小运间，同同不不”)及利用分子的基本性质分析和解决问题的方法是正确解答此类题的关键。
3.【答案】A
【解析】解：因为原子中核电荷数=核内质子数=核外电子数，由题意 ​14C表示含有6个质子，故其原子的核外电子数为6。
故选：A。
根据原子中核电荷数=核内质子数=核外电子数，进行分析解答。
本题难度不大，解题的关键是掌握并灵活运用原子中核电荷数=核内质子数=核外电子数。
4.【答案】D
【解析】解：已知TiCl4中氯为−1价，设钛元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零可得：x+(−1)×4=0，则x=+4。
故选：D。
根据在化合物中正负化合价代数和为零，结合物质的化学式进行解答本题。
本题难度不大，掌握利用化合价的原则计算指定元素的化合价的方法即可正确解答。
5.【答案】C
【解析】解：A、水蒸发现象说明水分子是在不断运动的，故选项正确。
B、自来水厂净水过程，必须有投药消毒的步骤，故选项正确。
C、反应前后元素种类不变。电解水生成氢气和氧气，说明水由氢元素和氧元素组成，故选项不正确。
D、为节约用水，园林用水采用节水灌溉方式，故选项正确。
故选：C。
A、微观粒子是不断运动的。
B、自来水厂净水过程，必须有投药消毒的步骤。
C、反应前后元素种类不变。
D、为节约用水，园林用水采用节水灌溉方式。
本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。
6.【答案】B
【解析】解：由质量守恒定律：反应前后，元素种类不变，含碳元素的物质燃烧可生成二氧化碳，因此NH3中不含碳元素，不会生成二氧化碳。
故选：B。
由质量守恒定律：反应前后，元素种类不变分析。
本题难度不大，掌握化学反应前后元素守恒是正确解答此类题的关键。
7.【答案】A
【解析】解：成语“春暖花开”生动地描绘了春天自然界的变化，该变化涉及植物的光合作用等，有新物质生成，属于化学变化，根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类、数目和质量不变，元素的种类和质量不变，物质的总质量不变，分子的种类、物质的种类和各物质的质量一定改变。
故选：A。
根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类、数目和质量不变，元素的种类和质量不变，物质的总质量不变来分析。
化学反应遵循质量守恒定律，即化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变，这是书写化学方程式、判断物质的化学式、判断化学计量数、进行相关方面计算的基础。
8.【答案】D
【解析】解：金刚石是天然存在的硬度最大的物质，可直接用于制造玻璃刀。
故选：D。
物质的性质决定物质的用途，根据常见化学物质的性质和用途进行分析解答即可。
本题难度不大，物质的性质决定物质的用途，掌握常见化学物质的性质和用途是正确解答此类题的关键。
9.【答案】D
【解析】解：A.C2H5SH中碳元素与氢元素的质量比为(12×2)：(1×6)=4：1，故A错误；
B.煤气的主要成分一氧化碳难溶于水，在室内放一盆水不能防止煤气中毒，故B错误；
C.CO是污染空气的有毒气体，二氧化碳无毒，不属于污染空气的有毒气体，故C错误；
D.一氧化碳具有可燃性和还原性，则CO不仅能作燃料还可用于冶炼金属，故D正确；
故选：D。
A、根据元素的质量比进行分析；
B、根据一氧化碳难溶于水进行分析；
C、根据CO是污染空气的有毒气体，二氧化碳无毒进行分析；
D、根据一氧化碳具有可燃性和还原性进行分析。
本题主要考查一氧化碳的化学性质等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。
10.【答案】B
【解析】解：A、用水浇灭燃着的木柴，其灭火原理是使温度降到可燃物的着火点以下，而不是降低着火点，故选项说法错误。
B、用烧杯罩住点燃的蜡烛，蜡烛熄灭，其灭火原理是隔绝空气，故选项说法正确。
C、设置隔离带，防止森林火灾蔓延，其灭火原理是隔离可燃物，故选项说法错误。
D、红磷放置在空气中没有燃烧，是因为温度没有达到红磷的着火点，故选项说法错误。
故选：B。
根据燃烧需要同时满足三个条件：①可燃物、②氧气或空气、③温度要达到着火点；灭火的原理：①清除或隔离可燃物，②隔绝氧气或空气，③使温度降到可燃物的着火点以下，进行分析判断。
本题难度不大，了解燃烧的条件、灭火的原理等是正确解答本题的关键。
11.【答案】45% 带火星的木条复燃不能证明氧气是纯氧 排水法 剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体 铁+氧气→点燃四氧化三铁 细沙 防止炽热生成物溅落下来，炸裂瓶底 大 剧烈 除去铁锈
【解析】解：(1)【收集证据】根据表格中的信息可知，每个集气瓶中氧气的浓度间隔10%，所以③号集气瓶内的氧气浓度可能是45%；故答案为：45%；
【实验结论】带火星的木条复燃不能证明氧气是纯氧；故答案为：带火星的木条复燃不能证明氧气是纯氧；
【反思与评价】分析以上数据可知欲收集瓶较为纯净的氧气最好的收集方法是排水法；故答案为：排水法；
(2)【收集证据】⑤号实验中细铁丝燃烧的完整实验现象是：铁丝剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体；故答案为：剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体；
【实验解释】铁丝和氧气反应生成四氧化三铁，文字表达式为：铁+氧气→点燃四氧化三铁；实验操作中，在集气瓶底部放少量水或细沙，的目的是防止灼热的生成物溅落，使集气瓶底部炸裂；故答案为：铁+氧气→点燃四氧化三铁；细沙；防止炽热生成物溅落下来，炸裂瓶底；
【实验结论】Ⅰ.氧气浓度越大，铁丝燃烧越剧烈；
Ⅱ.铁丝越细，燃烧越剧烈；故答案为：大；剧烈；
【表达与交流】在完成铁丝燃烧的实验时，为保证实验成功需注意的一项实验操作是：实验前用砂纸除去铁丝表面的脏物或铁锈。故答案为：除去铁锈。
(1)【收集证据】根据表格中的信息进行分析；
【实验结论】根据实验现象进行分析；
【反思与评价】根据实验现象得出结论；
(2)【收集证据】⑤根据铁丝在氧气中燃烧的现象进行分析；
【实验解释】根据反应物、生成物和反应条件书写化学方程式；根据铁丝在氧气中燃烧的注意事项进行分析；
【实验结论】铁丝在氧气中燃烧的剧烈程度与氧气的浓度、铁丝的粗细的关系进行分析。
本题考查了学生根据氧气的性质结合图表信息分析、解决问题的能力，难度不大，细心分析即可。
12.【答案】原子 B CD Cl− S2− 氧气 负极 1：2 氢、氧两种元素 1：8 4
【解析】解：(1)原子得失电子形成离子。因此图1粒子转化关系图中，①表示的粒子是原子。
(2)原子中质子数等于核外电子数，因此镁原子核外有12个电子，故图2中表示镁原子的结构示意图是B。
(3)最外层电子数是8(如果第一层是最外层，电子数是2)的电子层结构为相对稳定结构，图2中A、B粒子最外层电子数都不是8，C、D粒子最外层电子数都是8，因此表示相对稳定结构的选项有CD。
(4)图2中A粒子是氯原子，得电子后形成带一个单位负电荷的氯离子，符号为：Cl−。
(5)硫原子核内质子数为16，图2中D粒子最外层有8个电子，当x=16时，则表示该粒子是得到2个电子带2个单位负电荷的硫离子，符号为：S2−。
(6)电解水实验中，电源负极得到的是氢气，正极得到的是氧气，氢气与氧气的体积比为：2：1，根据图中C管内气体体积比D管内小(大约为1：2)推断，C试管中收集到的气体是氧气，其化学式为：O2，D试管中收集到的气体是氢气，电源B是负极。
(7)在水的电解实验中，正极得到的是氧气，负极得到的是氢气，正、负极产生的气体体积比是：1：2。
(8)在电解水实验中，反应物只有一种，是水。反应过程中电源负极得到氢气，正极得到氧气，氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，因为化学反应前后元素的种类不变，所以反应前反应物水中也只含有氢、氧两种元素。故可得出结论：水是由氢、氧两种元素组成的。
(9)根据水的化学式H2O，水中氢、氧两种元素的质量比为：(1×2)：16=1：8(若是水中氧、氢两种元素的质量比则为：8：1)。36克水中氢元素的质量为：36g×1×21×2+16×100%=4g。
故答案为：(1)原子。
(2)B。
(3)CD。
(4)Cl−。
(5)S2−。
(6)氧气；负极。
(7)1：2。
(8)氢、氧两种元素。
(9)1：8；4。
(1)原子可以结合成分子，分子可以分裂为原子，原子得失电子形成离子。
(2)原子中质子数等于核外电子数。
(3)最外层电子数是8(如果第一层是最外层，电子数是2)的电子层结构为相对稳定结构。
(4)图2中A粒子是氯原子，得电子后形成带一个单位负电荷的氯离子。
(5)硫原子核内质子数为16，图2中D粒子最外层有8个电子，当x=16时，则表示该粒子是得到2个电子带2个单位负电荷的硫离子。
(6)电解水实验中，电源负极得到的是氢气，正极得到的是氧气，氢气与氧气的体积比为：2：1。
(7)在水的电解实验中，正极得到的是氧气，负极得到的是氢气，正、负极产生的气体体积比是1：2。
(8)化学反应前后元素的种类不变。
(9)根据化学式及其相对原子质量可以进行相关方面的计算和判断。
本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。
13.【答案】左 绿色植物的光合作用 增加二氧化碳的消耗 二氧化碳溶于水的速率远小于二氧化碳逸出的速率 水 CO2+H2O=H2CO3 植物油可以减缓二氧化碳在水中的溶解量 Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O 23000
【解析】解：【活动一】右侧二氧化碳的含量升高会加剧温室效应，右侧瓶中气体升温快导致右侧压强大于左侧，所以一段时间后，观察到中间封存的红墨水慢慢向左移动；
【活动二】①自然界中消耗二氧化碳的途径有绿色植物的光合作用；
②基于“碳循环”视角，实现“碳中和”可以从两方面进行：①减少碳排放；②增加二氧化碳的消耗；
【活动三】①(1)由表中数据可知，二氧化碳溶于水的速率较慢，48h才溶解了41mL，则能用排水法收集CO2的理由是二氧化碳溶于水的速率远小于二氧化碳逸出的速率；
(2)48h时，水中剩余二氧化碳59mL，食盐水中剩余88mL，说明相同条件下，等体积水和食盐水吸收CO2更多的是水；
(3)海洋封存CO2过程可能发生的化学反应是二氧化碳与水反应生成碳酸，反应的化学方程式为CO2+H2O=H2CO3；
②比较相同时间内二氧化碳的体积，有植物油的二氧化碳减少较慢，由探究植物油隔离CO2对在水中溶解情况的影响可以得出植物油可以减缓二氧化碳在水中的溶解量，二氧化碳与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O；
【活动四】设生成乙醇的质量为x，
2CO2+6H2C2H5OH+3H2O
88 46
44kg x
8846=44kgx
x=23kg
23kg=23000g，即生成乙醇的质量为2300克。
故答案为：【活动一】左；
【活动二】①绿色植物的光合作用；
②增加二氧化碳的消耗；
【活动三】①(1)二氧化碳溶于水的速率远小于二氧化碳逸出的速率；
(2)水；
(3)CO2+H2O=H2CO3；
②植物油可以减缓二氧化碳在水中的溶解量；Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O；
【活动四】23000。
【活动一】根据右侧二氧化碳含量升高会加剧温室效应，右侧瓶中气体升温快导致右侧压强大于左侧来分析解答；
【活动二】①根据自然界中消耗二氧化碳的途径有绿色植物的光合作用来分析解答；
②根据实现“碳中和”可以增加二氧化碳的消耗来分析解答；
【活动三】①(1)根据二氧化碳溶于水的速率远小于二氧化碳逸出的速率来分析解答；
(2)根据48h时，水中剩余二氧化碳59mL，食盐水中剩余88mL来分析解答；
(3)根据二氧化碳与水反应生成碳酸来分析解答；
②根据比较相同时间内二氧化碳的体积，有植物油的二氧化碳减少较慢来分析解答；根据二氧化碳与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水来分析解答；
【活动四】根据二氧化碳的质量和化学方程式求出乙醇的质量即可。
本题考查的是基础知识，完成此题，可以依据已有知识结合题干的信息进行解答。
14.【答案】O2、H2O 食盐水可以加速铁的锈蚀 自来水中含有溶解的氧气 3.5g 食盐水浓度越大，铁的锈蚀速率越快 电子 2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O 先在分液漏斗内加水，再打开活塞，观察若水不往下滴，表明装置气密性良好 Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ 4.0
【解析】解：(1)试管A中的铁钉只与氧气接触，没有生锈；试管B中的铁钉只与水接触，没有生锈；试管C中的铁钉与氧气和水同时接触，生锈；由A、B、C的现象可知，铁的锈蚀是铁跟O2和H2O等物质作用的过程；试管D中的铁钉与食盐水接触，比C中铁钉锈蚀程度严重，说明食盐水可以加速铁的锈蚀；
(2)使用自来水重新进行如图实验，一段时间后发现试管B中铁钉生锈了，其可能的原因是自来水中含有溶解的氧气，铁钉与氧气和水同时接触后发生了锈蚀；
(3)分析表格可知，四组实验中所以食盐水的浓度不同，相同时间内消耗的氧气的量不同，探究的是食盐水浓度对钢铁腐蚀速率的影响，根据对比实验中，变量唯一的原则，则X=3.5g；
根据表格可知，食盐水浓度越大，相同时间内消耗的氧气越多，表明钢铁锈蚀速率越快；
(4)①氯离子破坏钢筋表面的钝化膜的过程中，分析原理图可知，阳极发生的反应是Fe→Fe2++2e−，阴极发生的反应是O2+4H2O+4e−→4OH−，故从阳极向阴极转移的微粒是电子；
②钢筋锈蚀过程中得到氧化铁，即氢氧化铁分解生成氧化铁和水，化学反应方程式为2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O；
(5)步骤1中检查装置气密性的方法为先在分液漏斗内加水，再打开活塞，观察若水不往下滴，表明装置气密性良好；
(6)实验①和实验②反应后压强变大的主要原因是铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，气体增多，压强增大，反应的化学方程式是Fe+2HCl=FeCl2+H2↑；
(7)当pH=4.0时，溶解氧开始降低所需时间最短，铁粉与氧气的锈蚀速率最快。
故答案为：
(1)O2、H2O；食盐水可以加速铁的锈蚀；
(2)自来水中含有溶解的氧气；
(3)3.5g；食盐水浓度越大，铁的锈蚀速率越快；
(4)电子；2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O；
(5)先在分液漏斗内加水，再打开活塞，观察若水不往下滴，表明装置气密性良好；
(6)Fe+2HCl=FeCl2+H2↑；
(7)4.0。
铁与水和氧气同时接触时容易生锈，因此隔绝水和氧气可以防止铁制品生锈，食盐水能够促进铁生锈。
防止金属生锈的方法很多，例如给金属涂一层油漆，给金属镀一层金属，把金属制成合金，给金属烤蓝等，都可以达到防止金属生锈的目的。集气瓶编号
①
②
③
④
⑤
氧气浓度(体积分数)
25%
35%
……
55%
65%
带火星木条情况
微亮
亮
很亮
复燃
复燃
实验编号
①
②
③
④
⑤
氧气浓度(体积分数)
34%
47%
60%
73%
86%
直径0.2mm的细铁丝
不燃烧
稍有燃烧
剧烈燃烧
剧烈燃烧
剧烈燃烧
直径0.5mm的粗铁丝
不燃烧
不燃烧
不燃烧
稍有燃烧
剧烈燃烧
时间/h
0
0.5
6
12
24
48
排水法时CO2体积/mL
100
98.5
85.5
7
66
59
排食盐水法时CO2体积/mL
100
99
93
90.5
89
88
实验组
生铁粉末质量
食盐水浓度
3min时瓶内氧气浓度
实验①
3.5g
4%
18.96%
实验②
3.5g
8%
18.56%
实验③
X
16%
18.28%
实验④
3.5g
24%
17.99%
序号
盐酸pH
压强p/kPa
溶解氧/mg⋅L−1
p反应前
p反应后
DO反应前
DO反应后
开始降低所需时间/s
实验①
2.0
90.8
91.8
5.2
4.3
131
实验②
3.0
90.8
91.5
5.0
3.7
68
实验③
4.0
90.8
90.3
4.9
3.4
24
实验④
5.0
90.8
90.5
4.9
3.7
98
实验⑤
6.0
90.8
90.6
4.4
3.7
175