还原氧化铜专题金属冶炼专题 无答案.docx
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还原氧化铜专题金属冶炼专题 无答案.docx
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还原氧化铜专题金属冶炼专题无答案
专题还原氧化铜
课题属性:
基础知识难点重点易错点常考点综合难度:
☆☆☆☆☆
教师:
张老师学生:
时间:
201年月日段
一、本次课目标
1、实验探究3
二、知识点分析
1
H2还原CuO
原理
H2+CuO
Cu+H2O
装置
特点
①试管口略向___倾斜;②通H2的导管伸至试管底部于CuO
步骤
反应前需检验气体纯度。
还原过程分四步:
一通,二点,三撤,四停
现象
①黑色粉末变成___色;②试管口有___生成
2
CO还原CuO
原理
CO+CuO
Cu+CO2
装置
特点
因CO有____,增加对尾气处理装置,防止CO污染空气
步骤
反应前需检验气体纯度。
还原过程分四步:
一通,二点,三撤,四停
现象
①黑色粉末逐渐变成___色;②生成的气体使澄清石灰水
3
C还原CuO
原理
C+2CuO
2Cu+CO2↑
装置
特点
①试管口略向下倾斜;②反应需高温;
步骤
①检查气密性;②装药品固定试管;③点燃;④移导管,熄灭酒精灯。
现象
①黑色固体逐渐减少;②有光亮红色固体生成;③生成的气体使澄清石灰水变浑浊
常见气体的鉴别
气体
方法和装置
现象
有关方程式
O2
纯氧:
用带火星的木条放在集气瓶口
木条复燃
C+O2
CO2
非纯氧:
将燃着的木条伸入集气瓶口
木条继续燃烧
CO2
将气体通入澄清石灰水
澄清石灰水变浑浊
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
H2O
通入白色
无水硫酸铜粉末
白色粉末变蓝
CuSO4+5H2O=CuSO4·5H2O
HCl
通入AgNO3溶液
产生白色沉淀
HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3
H2
先通入灼热的氧化铜,再通过白色无水硫酸铜粉末
试管内黑色粉末变红;U形管内白色粉末变蓝。
CuO+H2
Cu+H2O
CuSO4+5H2O=CuSO4·5H2O
CO
先通入灼热的氧化铜,再通过澄清石灰水
试管内黑色粉末变红;澄清石灰水变浑浊。
CuO+CO
Cu+H2O
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
三、练习
1、在氢气还原氧化铜的实验中,有以下六步操作程序:
①熄灭酒精灯,②通入氢气,③加热,④停止通氢气,⑤继续通氢气,⑥检验氢气纯度。
其正确的操作顺序是()
A、①②③④⑤⑥B、⑥②③①⑤④C、⑥④②③⑤①D、④⑤①③⑥②
2、在氢气还原氧化铜的实验中,氧化铜先变成亮红色,后又变成暗红色,造成这种后果的原因可能是()
A、通入氢气量不足B、加热温度不够
C、撤酒精灯过早D、没有继续通H2到试管冷却
3.除掉空气中的氧气可采用的方法是()
A.使空气通过灼热的焦炭B.使空气通过灼热的氧化铜
C.使空气通过灼热的铜网D.将空气点燃
4.要除去CO2中混有的少量CO,最好的方法是将混合气体()
A.点燃B.通过水C.通过灼热CuOD.通过澄清石灰水
5.有化学反应2M+3C=4Fe+3CO2↑,其中物质M的化学式为,此反应中发生还原反应的物质的化学式为,还原剂是。
6、木炭、氢气、一氧化碳分别跟足量灼热的氧化铜粉末充分反应,若木炭、氢气、一氧化碳三者质量相同,则下列说法正确的是()
A、一氧化碳还原出铜最多B、木炭还原出铜最少
C、氢气还出铜最多D、木炭与一氧化碳还原出铜一样多
7.由两种气体组成的混合气体M通过灼热的氧化铜后,氧化铜由黑色变为亮红色,剩余气体依次通过白色的无水硫酸铜和澄清的石灰水后,前者显蓝色,后者变浑浊,则M的组成()
A.一定是氢气与一氧化碳的混合气体B.一定是氢气与二氧化碳的混合气体
C.可能是水蒸气与二氧化碳的混合气体D.可能是一氧化碳与氢气的混合气体
8、某无色气体可能含有CO2、CO、H2中的一种或几种,依次进行以下实验(假设每步反应均完全进行);①通过赤热的炭层后,恢复到原状态,气体体积不变;②通过灼热的CuO时,固体变成红色;③通过白色CuS04粉末时,粉末变成蓝色晶体;④通人澄清石灰水中,石灰水变浑浊。
下列判断正确的是()
A.原混合气体中一定含有CO2、CO、H2
B.原混合气体中一定没有CO2,一定含有H2和CO
C.原混合气体中一定含H2和CO2,可能含CO
D.根据①④可推断实验过程中一定有CO2生成
9、某气体可能含有H2、CO、CO2和N2中的一种或几种气体,当该气体通过紫色石蕊试液时,没有变色,通过灼热的氧化铜时有红色的物质生成,再通过澄清石灰水时,石灰水变浑浊。
该气体中一定含有______,一定不含______,可能含有_________
10.有一包由氧化铜和木炭组成的黑色混合物,其质量为10克。
将其置于硬质试管中加热到高温,使它们充分反应,反应结束后测得固定的质量减少了2.2克,则原来混合物中木炭的质量可能是()
①0.6克②l.2克③2.2克④2.0克
A.①②B.②③C.③④D.①④
11、若完全除去N2中混有的少量H2,CO2,H2O(气),,可用以下操作
a.通过浓H2SO4吸水 b.通过灼热的CuO c.通过澄清石灰水最好的操作顺序为( )
A.abc B.acb C.bac D.cba
12.已知:
CO+CuO
CO2+Cu实验室用CO还原CuO的实验装置如右图所示(图中略去了铁架台等夹持装置)
(1)实验过程中,若试管B中的液体为澄清石灰水,应观察到的现象是;若试管B中的液体为紫色石蕊溶液,应观察到的现象是。
(2)CO通过盛CuO的A管时,仍有部分未反应而从尾气管排出,将尾气管排出的气体点燃,这样做的目的是;
(3)当A管中黑色的CuO全部变成亮红色物质后。
停止通CO气体和加热,撤下A管右端的单孔塞,不一会发现部分亮红色物质变黑了,分析造成这一实验现象的可能原因是:
。
(4)在加热氧化铜前需先通一会儿一氧化碳,这是为了。
(5)以上装置验证了一氧化碳的性和性。
(6)如上图所示,将尾气通过导管通入到酒精灯火焰上的一条优点是 。
(7)实验结束时应注意的操作是___________________。
①先停止通入CO ②先熄灭加热CuO的酒精灯,并继续通入CO ③熄灭酒精灯,同时停止通入CO ④先熄灭加热CuO的酒精灯,继续通入CO至被还原的铁粉冷却
13、为检验二氧化碳气体中是否混有氢气和一氧化碳,某课外兴趣小组的同学设计了如下图所示的实验装置:
根据上图装置回答:
(1)实验时,在点燃C处酒精灯前必须先通一会儿气体,其目的是___________________.
(2)A装置的作用是__________________________以排除对下面实验的干扰.
(3)若实验时,需要对尾气进行处理,则处理的方法是__________________________.
(4)若实验时,观察到__________________________现象,则证明原气体中一定含有一氧化碳.
(5)若实验时,观察到__________________________现象,则证明原气体中一定含有氢气.
(6)经分析,若要同时检验出氢气和一氧化碳,需对该实验装置进行改进,请简要说明改进方案:
___________________________________________________________________.
14、2011年是国际化学年(IYC2011),其宗旨是“增进公众对化学重要性的认识,鼓励青年人热爱化学,学习和研究化学”。
某校化学兴趣小组的同学,对课本中一氧化碳还原氧化铁的实验作了绿色化改进后制取单质铁(如下图,K1、K2是活塞):
(1)关闭K1、开启K2,可以验证CO还原Fe2O3的产物。
①这是关于气体的实验,实验前必须对装置进行________________。
(2)关闭K2,开启K1,可以将d口出来的气体再从a通入装置而循环使用。
①c瓶中应装______(填字母)。
A.澄清石灰水 B.水 C.石蕊溶液 D.浓硫酸
③该实验这样改进的主要优点是____________________________________。
15、某气体可能由以下气体中的一种或几种组成:
①水蒸气②CO③H2④CO2。
某同学设计了如图示的装置进行实验,A、B、C、D瓶可根据需要盛装物质。
请根据要求回答问题:
(1)如果此气体是由①②③三种气体组成,若用干燥的还原性气体和CuO反应,且能观察到A瓶中固体物质有明显的颜色变化,则A瓶装的固体物质可能是
(2)如果此气体是由①②③④四种气体组成,则B瓶装的物质可能是
,C瓶装的物质可能是 。
(3)当经过A、B、C装置后的干燥气体与CuO在加热的条件下充分反应,若D瓶中没有发生明显变化(D瓶中装有与A装中相同的固体物质),E瓶中有沉淀产生。
则原混合气体中一定不含
(4)如果有①②③④四种气体经过A、B、C装置,且B瓶中盛装的物质是碱溶液,请写出在B瓶中发生的化学反应方程式:
16.根据下列实验装置图,请回答下列相关问题:
ABCDEFG
(1)写出仪器①、②的名称:
①___________、②____________;
(2)装置A中所发生反应的化学方程式为_______________________;
(3)装置B的作用是吸收装置A中挥发出来的HCl;装置C中浓硫酸的作用是____________________;
(4)反应一段时间后,装置F的玻璃管中可观察到的现象是___________________;装置G中澄清石灰水变浑浊,请写出该反应的化学方程式_________________________;
(5)某学生在验证CuO与CO反应产物时,在装置E中加入了一种试剂.你认为该试剂是___________.
17、为了确定三种可燃性气体;CH4、H2、和CO(简称试验气),分别将它们在氧气中燃烧,把燃烧后生成的气体依次通过A、B两个洗气瓶(如右下图),回答下列问题:
(1)装置A的液体是。
装置B的液体是。
(2)若装置A的质量增加,B的质量不变,
AB
则试验气是,燃烧的化学方
程式为。
(3)若装置A的质量不变,B的质量增加则试验气是,燃烧的化学方程式为。
(4)若装置A、B的质量都增加,则试验气是,若B的质量增加mg,则A的质量增加g。
18、类比法是化学研究物质的重要方法之一。
草酸H2C2O4的化学性质与碳酸相似。
已知碳酸易分解,
草酸在受热条件下也分解,仅生成三种氧化物。
某校研究性学习小组对此展开探究:
⑴小明首先根据草酸中含有 元素,可推测生成物中含有水。
⑵小明对分解生成的其他产物进行猜测、验证:
【假设一】生成物中有二氧化碳
实验一:
将生成的气体通入澄清的石灰水,实验现象是,小明
据此判断生成物中含有二氧化碳。
假设二】生成物中有一氧化碳
实验二:
小明用右图装段进行实验,从而证明生成物中含有一氧化碳。
请回答:
A装置中黑色固体粉末是
⑶讨论交流:
小芳认为,小明的“实验二”不需要B装置也能够推断出生成物中含有一氧化碳,你是否支持小芳的观点:
(填“支持”或“不支持”),请说出你的理由:
。
19、在高温下赤热的焦炭能与水蒸气发生反应,对其反应后的生成物,探究小组同学作了如下探究:
(1)猜想与假设
甲认为有H2.CO生成;乙认为有H2、CO、CO2生成;丙认为除有H2、CO、CO2外,可能还有N2生成。
探究小组组长丁认为丙同学的猜想不合理,丁同学做出判断的理论依据是________ ____。
(2)设计与实验
甲乙同学为了证明他们的猜想是正确的,设计了如下图所示的实验装置:
①证明混合气体中含有H2,相应的反应现象是_________________________;
②证明混合气体中含有CO,相应的反应现象是_______________________;
③证明混合气体中含有CO2,相应的反应现象是_______________________。
(3)理论与思考
①写出符合甲同学猜想的焦炭与水蒸气发生反应的化学方程式______________ _;
②丁同学认为此设计不够合理,如果在A、B装置之间再加一个洗气瓶,内装________溶液,才能弥补上述设计的不足。
20、工业上用赤热的焦炭和水蒸气在高温条件下生产水煤气,其产物中含有H2O、H2、CO、CO2等物质。
课外兴趣小组的同学设计如下实验装置,用来证明水煤气中含有H2和CO,请根据下图回答有关问题:
(1)装置A、B、C的作用分别是 、 、 。
(2)证明水煤气中有H2的现象是 。
(3)D装置中发生反应的化学方程式为 。
(4)该装置的设计,有一处明显的不足,应如何改进 。
21、杭州市某中学化学兴趣小组按照课本实验方法(如图19甲),做木炭与氧化铜反应实验时,发现很难观察到紫红色铜的生成,却往往有暗红色固体出现。
他们决定对这个实验进行探究和改进。
【提出问题】暗红色的固体是什么?
如何选择合适的条件,使木炭还原氧化铜的实验现象更明显?
【查阅资料】铜有+1和+2两种化合价,通常情况下,氧的化合价为-2,碳的化合价为+4或-4。
(1)同学们认为这种暗红色固体可能是一种化合物,并猜测它的化学式为 。
(2)同学们还认为,通过改变反应物的状态、质量比,以及反应装置,可以使该实验现象更加明显,减少出现暗红色固体的情况。
(3)小吴建议用超细炭粉与氧化铜粉末进行实验。
你认为这样建议的原理是 。
(4)小周建议用图乙装置替代甲装置。
与甲相比较,乙装置中将试管直立放置的作用是 。
(3)对下列三种氧化铜和碳的质量比例,小施建议选择 (填选项序号)的比例。
A.32︰3 B.40︰3 C.48︰3
你认为小施这样选择的理由是 。
同学们决定按改进后的方案进行实验,他们在检验了乙装置的 后,往试管中加入已干燥的药品并开始加热,当看到澄清的石灰水刚出现浑浊时, (填“可以”或“不能”)确定氧化铜和炭粉已经开始反应。
不久,即可看到试管底部变红热,停止加热后,仍能看到红热现象,并沿试管底部自下而上蔓延,这个现象说明该反应是 (填“吸”或“放”)热反应。
待反应结束,先将导气管从石灰水中取出,然后关闭止水夹,让产物自然冷却。
若不关闭止水夹,可能出现的问题是
22、炭粉还原氧化铁,某学生小组对过量炭粉与氧化铁反应产物中气体的成分进行研究。
(1)假设:
该反应的气体产物全部是二氧化碳。
(2)设计方案:
将一定量氧化铁在隔绝氧气的条件下与过量炭粉完全反应,测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比。
(3)查阅资料:
氮气不与碳、氧化铁发生反应,可用来隔绝氧气。
(4)实验:
操作步骤及实验现象
①称得3.2g氧化铁与2g炭粉均匀混合,放入重48.48g的玻璃管中,装置连接
②加热前,先通一段时间纯净、干燥的氮气 其目的是________________________
③夹紧T处弹簧夹,加热一段时间,澄清石灰水变浑浊, 该现象说明________________________
④完成反应后,冷却至室温,称得玻璃管和固体的总质量为52.24g
(5)数据处理:
经计算,参加反应的碳元素质量为0.48g,氧元素质量为0.96g…
结论:
根据数据处理结果,得出原假设不成立,理由____________________。
23、某有机物在氧气中充分燃烧后,产物只有二氧化碳和水,甲、乙两组同学分别用下图两种方法测定它的组成。
请你分析,并参与测定工作;
燃烧有机物的质量
实验装置
实验
(1)~(4)装置质量
实验前
实验后
甲组
1.6g
甲
(1)150g
(1)154.6g
(2)150g
(2)153.4g
乙组
1.6g
乙
(3)150g
(3)153.6g
(4)150g
(4)154.4g
(1)你选用的实验装置是 (填“甲”或“乙”),你不选另一个装置的原因是
。
(2)根据表中数据,推测出该有机物是由 元素组成的,各元素的质量比为 (假设实验过程中气体均全部被吸收)。
24、用下图所示实验装置作测定水组成的实验,回答有关问题:
⑴图中仪器a的名称是_____________________,仪器b的名称是__________________。
⑵根据精确实验测知,水中氢氧元素的质量比为1∶8,试用“<”、“>”或“==”符号回答:
①如果没有C装置,则测得的水中氢氧两种元素的质量比___________1∶8;
②如果没有F装置,则测得的水中氢氧两种元素的质量比___________1∶8;
⑶为了证明进入D装置玻璃管的H2中不含有HCl,常在________装置之间增加装置__________(选填I或II);为了证明进入D装置玻璃管的H2中不含有水蒸气,常在____________装置之间增加一个装有无水硫酸铜的干燥管,则新增的两个装置在达到实验目的的前提下实验现象是:
_______________________________________________。
25、为了测定水的组成选用下列装置回答问题:
(氢气用盐酸和锌制得)
(1)为准确测定水的组成,为防止杂质干扰,正确的连接顺序为:
己
_______
丙;
(2)乙装置的作用是 ______ _______ 。
(3)若测得丁装置中样品在实验前后减少6.4克,乙装置中药品增加了7.2克,丙装置增
加了3.6克,根据此可求出水中H、O质量比为(只写计算式)______________ 。
(4)实验结束后,若丁处仍有黑色固体,这对实验的结果的影响是_______(填“氧的质
量偏大”、“氢的质量偏大”、“无影响” );
(5)装置中的丙能否省去?
为什么?
。
26、现有一种不纯的氧化铁粉末样品(杂质为铁粉),小刚和小强通过实验测定样品中氧化铁的质量分数。
请你回答相关问题:
⑴小刚称取10g样品,利用下图所示装置进行实验,相关实验数据见下表:
编号
称量物
反应前
反应后
一
硬质玻璃管及所盛固体总质量
76.2g
73.8g
二
B装置总质量
153.7g
160.3g
①由上表的数据可分析出,反应后硬质玻璃管及所盛固体总质量减少的是__________的质量。
②请根据B装置总质量变化的数据,计算出样品中氧化铁的质量分数(写出计算过程)。
解:
设样品中氧化铁的质量为x。
⑵为达到同样的实验目的,小强设计的方案为:
将一定质量的样品于过量的稀盐酸反应,准确称量反应前、后固体和液体物质的总质量,据此可求出氧化铁的质量分数。
请你分别对小刚和小强设计的实验方案进行评价(各写出一条即可)_________________________。
⑶如果小强还想计算出所用稀盐酸的溶质质量分数,请简要说明对其方案的改进方法及原因:
_________________________________________________________________;
__________________________________________________________________。
27、 乙醇是以高粱、玉米、薯类等为原料,经发酵、蒸馏制得,属于可再生能源。
在汽油中加入适量乙醇作为汽油燃料,可节省石油资源,减少汽车尾气的污染。
2001年4月2日国家技术监督局发布《车用乙醇汽油国家标准》并于同年4月15日开始实施。
乙醇(C2H5OH)完全燃烧时生成CO2、H2O。
如果氧气不足,乙醇燃烧可生成多种物质。
现用下图装置进行实验,确证乙醇燃烧产物中有CO、CO2和H2O。
请回答下列问题:
(1)能确证产物中有
的现象是________________________;能确证产物中有CO的现象是_______________________________。
(2)实验时,可观察到装置B中石灰水变浑浊,D中石灰水无变化。
B装置的作用是___________________________________;C装置的作用是_______________________;D装置的作用是___________________________________________。
(3)为了保护环境,应在装置的排气管口采取的措施是________________________。
28、水蒸气通过灼热的焦炭后得到的混合气体有哪些成分?
某化学兴趣小组在老师的指导下,对此进行了实验探究。
【提出猜想】1.该混合气体只含有一氧化碳、氢气
2.该混合气体含有一氧化碳、二氧化碳、氢气和水蒸气
3.该混合气体只含有二氧化碳、氢气和水蒸气
4.该混合气体只含有一氧化碳、二氧化碳和氢气
【查阅资料】a.无水硫酸铜遇水由白色变为蓝色。
b.碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物。
c.浓硫酸具有强烈的吸水性,常用作某些气体的干燥剂
【实验过程】同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置,并进行了实验(部分夹持仪器已略去)。
(1)装置A中无水硫酸铜变蓝,装置B中澄清石灰水变浑浊,由此得出的结论为混合气体中有 。
B中变化的
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