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

的导管伸至试管底部于CuO 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

因CO有____,增加对尾气处理装置，防止CO污染空气

①试管口略向下倾斜；②反应需高温；

常见气体的鉴别

先通入灼热的氧化铜，再通过澄清石灰

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 、①②③④⑤⑥

B 、⑥②③①⑤④

C 、⑥④②③⑤①

D 、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

C 、撤酒精灯过早

D 、没有继续通H 2 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CO 2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CuO D ．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

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CO

２、CO、H

２

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CuS0

4

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CO

２、CO、H

2

B.原混合气体中一定没有CO

2，一定含有H

２

和CO

C.原混合气体中一定含H

２和CO

２

，可能含CO

D.根据①④可推断实验过程中一定有CO

２

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

+Cu实验室用CO还原CuO的实验装

12．已知： CO+CuO CO

2

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，K

1、K

2

是活塞)：

(1)关闭K

1、开启K

2

，可以验证CO还原Fe

2

O

3

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K

2，开启K

1

，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②CO③H

2④CO

2

。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：

A B C D E F G （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；CH 4、H 2、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 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m ｇ，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H 2C 2O 4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

A

B

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H

2. CO生成；乙认为有H

2

、CO、CO

2

生成；丙认为除有H

2

、CO、CO

2

外，可能还有N

2

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H

2

，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CO

2

，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H

2O、H

2

、CO、CO

2

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H

2

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、、。

的现象

（2）证明水煤气中有H

2

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；

（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H

中不含有HCl，常在________装置之间增加装置__________（选

2

中不含有水蒸气，常在____________装置之间增加填I或II）；为了证明进入D装置玻璃管的H

2

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：

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（C

2H

5

OH）完全燃烧时生成CO

2

、H

2

O。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、CO

2和H

2

O。

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中变化的化学方程式

为。

（2）装置C中的药品为。

（3）E中氧化铜变红、F中无水硫酸铜变蓝、G中澄清石灰水变浑浊，说明混合气体中还存在的气体是； E中的变化说明氧化铜具

有性。

【实验结论】猜想正确。

【实验反思】

经过讨论，同学们将上图中装置C~H进行了简化，只

用下图所示装置并自选必要试剂就能完成探究。其中，干燥管中碱石灰的

作用为，烧杯上能观察到

的现象是。最后一步的实验操作及现象

是

。

29、一碳化学是以分子中只含一个碳原子的化合物(如CO、CH4等)为原料来合成一系列化工原料和燃

料的化学。

(1)工业上用天然气和水蒸气在高温条件下发生反应，得到CO和H2，该反应的化学方程式为，

得到的CO和H2的混合气被称为合成气，合成气在工业上可用于合成一系列化工原料和新型燃料，还可用于冶炼某些金属。

(2)某他学兴趣小组的同学在实验室模拟了合成气的制备，并设计实验验证合成气的还原性。

I．用甲烷和水蒸气在高温条件下反应得到合成气．根据(1)中所写的化学方程式．合成气中CO和H2的质量比为。

Ⅱ．用合成气还原足量氧化铜．实验装置如下图所示：

【设计买验步骤]

①连接好装置并检查气密性。②装入药品，通人一段时间合成气。

③分别称量装置D、E的质量。④缓缓通入合成气，加热装置C，使其充分反应。

⑤停止加热，继续通入合成气至恢复到室温。⑥再次分别称量装置D、E的质量。

[完善实验设计]经过讨论同学们认为，装置E后还应添加一个酒精灯，并在实验步骤中点燃。

[进行实验]该小组的同学按上述步骤进行实验，并记录了实验现象和数据：

①装置C中出现色物质。②称量数据如表所示。

[现象分析和数据处理]

①甲同学根据装置C中的现象，认为是合成气中的CO和H2还原了CuO。

②乙同学通过对上表数据的分析，推测除了CO和H2以外，制得的合成气中可能还有未反应的CH4，

且CH4也还原了CuO。试通过计算说明他的推测依据。

③丙同学提出，实验步骤⑤中通入的气体会带走装置E中的部分水蒸气，使实验产生误差。你认为该

误差对乙同学的推测结果是否有影响? (选填“是”或“否”，并说明理由)。

[拓展探究]该小组同学对于CH4是否真的能够还原氧化铜提出了质疑并进行探究。

查阅资料：甲烷具有还原性，可以还原氧化铜，生成CO2和H2O；白色的无水硫酸铜遇水会变成蓝色。实验设计：该小组同学拟用纯净的甲烷气体和如下装置进行实验。

①上图装置F中盛放的试剂名称是。

②上图装置的正确连接顺序是(填字母，且每套装置限用一次)。

[实验反思]除了可能是CH4也还原了CuO外，出现上表数据关系还可能是因为

30、某气体可能由H

2、HCl、CO

2

、H

2

O、CO中的一种或几种组成，为确定其成分，进行如下实验。

气体通过有关装置时所观察到的现象如下：

试推断：⑴该气体中一定没有_______________；⑵该气体中一定含有_______________；

⑶该气体中可能含有_______________；

⑷写出C装置中发生反应的化学方程式_________________________________。

）是一种具有还原性的气体，做了如下试验，装置图如下：将氨气31、某教师向同学们介绍氨气（NH

3

通入装有黑色粉末y的玻璃管A中，加热，当黑色粉末全部转化为光亮的红色固体时，U型管B 中的白色固体变为蓝色Z，同时集气瓶C中收集到一种无色的气态单质X。

（1）请写出下列物质的化学式x__________y_________z___________

（2）请写出A装置中反应的化学方程式_________________________

（3）请写出B装置中反应的化学方程式_________________________

（4）将少量的镁条与单质X在点燃的条件下化合，则单质X中元素的化合价由零价变为负三价，请写出反应的化学方程式_________________________

．现利用32、已知在不同的温度下，CO与铁的氧化物反应能生成另一种铁的氧化物(或铁单质)和CO

2下图1的实验装置进行实验，反应过程中管内的固体质量随温度的变化曲线如图2．

注：图1中的仪器甲是一种加热仪器，图2中A、B点的固体组成分别是铁的氧化物中的一种．

(1)查阅资料发现，酒精灯加热时玻璃管的受热温度是400～500℃，酒精喷灯加热时玻璃管的受热温

度是800～1200℃．实验室要利用图1来制取金属铁，仪器甲应选用的加热仪器是_________(填“酒精灯”或“酒精喷灯”)；图l装置明显存在的不足之处是_______________________________．

(2)利用图2显示的相关信息，回答如下问题．

①在0～400℃温度范围内，管内固体质量不变，其原因是______________．

②图中x=_________g．

③试据图计算并推断A点固体的合理化学式(要求有计算过程)．

33、有一气体发生装置产生的无色气体可能含有H

2、CO、CO

2

、HCl中的一种或几种，现将气体通过以

下装置。

实验现象如下：B处由紫色变成红色；C处有白色沉淀生成；D处有白色沉淀生成；F处由黑色变成红色；G处由白色变成蓝色；H处无现象。

1. 无色气体肯定含有。

2. 由长颈漏斗加入的酸是，锥形瓶中装入的固体是少

量的混合物。

3. E装置是为了排除对验证的影响。

4. E装置中浓硫酸（选填“能”或“不能”）换成浓氢氧化钠。

5. 如果B装置中的试纸不变色，则可省去、装置（填装置代号）。