碳、一氧化碳、氢气还原氧化铜实验

碳、一氧化碳、氢气还原氧化铜实验(北京习题集)(教师版)选择题(共3小题)(2014•北京校级模拟)用氢气还原氧化铜，发现氧化铜先变成光亮红色，后又变成黑色，造成这种后果的主要原因是( )没有继续通入氢气至试管冷却通入氢气不够C•实验开始时先加热后才通入氢气D.加热温度不够(2012秋•海淀区校级期末)氢气还原氧化铜的实验有如下操作：通入纯净的氢气排净大试管中的空气； (2)用酒精灯给大试管中的药品加热；停止加热； (4)停止通氢气.TOC\o"1-5"\h\z正确的操作顺序是( )(1) (2) (3) (4) B. (2) (1) (4) (3)(1) (2) (4) (3) D. (2) (1) (3) (4)(2007•北京)下列物质中，能除去铁制品表面铁锈的是( )稀硫酸 B.水C.氢氧化钠溶液 D.硫酸铜溶液多选题(共1小题)(2016秋•西城区月考)对于木炭、氢气、一氧化碳分别跟氧化铜反应，下列叙述中正确的是( )A.都有还原剂参加反应 B.都是置换反应C•都有二氧化碳生成 D•都有红色物质生成填空题(共2小题)(2008•北京)钢铁是重要的金属材料.(1)下列铁制品的用途中，利用金属导热性的是 (填字母，下同).铁锤 勺铁祸 匚铁丝 工水龙头目前世界上已有50%以上的废钢铁得到回收利用，其目的 .A.节约金属资源B.合理开采矿物C.防止钢铁生锈为防止水龙头生锈，其表面镀有一层铬•铁生锈的条件 .

将生锈的铁制品放入盛有过量稀盐酸的洗槽中，观察到溶液变黄，有无色气泡逸出.TOC\o"1-5"\h\z写出发生反应的化学方程 .氯化铁溶液可以作净水剂.欲将上述所得溶液中含铁的物质以氯化铁形式回收，加入过氧化氢溶液反应可生成氯化铁和水.已知每生成162.5g的氯化铁，就同时生成18g的水.则该反应的反应物的化学式为 .(2002•宣武区)右图为一氧化碳还原氧化铜的装置图：图中A、B两处的实验现象是：A处 ，B处 —氧化碳还原氧化铜的化学方程式 ，该反应说明一氧化碳具有 性.该装置中存在的主要问题 ，改进的具体方法 澄清的石灰水澄清的石灰水解答题(共2小题)(2017秋•惠民县校级期中)如图是用于干燥纯净的氢气还原氧化铜来测定铜的相对原子质量的实验装置。TOC\o"1-5"\h\z指出图中的一个错 。实验中进行如下操作：①加热②通入氢气③停止通氢气④停止加热，则正确的操作顺序应该是(填序号) 。实验中可观察到的现象 。若实验数据如下：氧化铜质量：Ag；生成铜的质量：Bg.已知氧的相对原子质量为16,则铜的相对原子质量可表示为 ，反应中生成水的质量可表示为 。若实验中氧化铜还没有充分反应就停止加热，则铜的相对原子质 (填偏大、偏小、不变)(2012•朝阳区二模)在实验探究课上，老师给同学们一包红色粉末，该粉末是铜粉和氧化铁粉中的一种或两种。同学们为了确定该粉末的成分，进行如下探究。请回答下列问题。【提出问题】红色粉末的成分是什么？【猜想假设】猜想1:红色粉末是铜粉；猜想2：红色粉末是氧化铁粉；TOC\o"1-5"\h\z猜想3：红色粉末是 。【设计方案】取少量红色粉末放入硬质玻璃管中，通入一氧化碳片刻后高温至充分反应(实验装置如下图所示)实验中可能出现的现象结论红色粉末不变色，石灰水不变浑浊猜想1成立猜想2成立猜想3成立TOC\o"1-5"\h\z【实验结论】同学们进行了实验并经过分析，确认猜想3成立。【反思评价】实验时通入一氧化碳片刻后再加热的原因 。从环保角度看，上述装置有不足之处，具体的改进措施 请你用另一种反应原理证明猜想3成立，实验方案 。碳、一氧化碳、氢气还原氧化铜实验（北京习题集）（教师版）参考答案与试题解析一．选择题（共3小题）【分析】注意事项：“氢气检纯试管倾，先通氢气后点灯．黑色变红水珠出，熄灭灯后再停氢；熄灭灯后再停氢”：意思是说停止实验时务必先熄灭酒精灯，过一会儿待试管冷却后再停止通氢气．否则，空气将进入试管，这样还原出来的铜又和空气中的氧气在受热的条件下，发生氧化反应，重新生成氧化铜，于是导致实验失败．【解答】解：氢气还原氧化铜实验后，红色粉末又变成黑色，原因为没有“熄灭灯后再停氢”；而空气将进入试管，这样还原出来的铜又和空气中的氧气在受热的条件下，发生氧化反应，重新生成氧化铜，于是导致实验失败。故选：A。【点评】了解实验数据处理或者误差分析的探究方法；了解一些实验操作的注意事项，如停止实验时务必先熄灭酒精灯，过一会儿待试管冷却后再停止通氢气．【分析】实验室用氢气还原氧化铜的实验步骤：可概括为“实验开始先通氢，通氢以后再点灯，由黑变红先撤灯，试管冷却再停氢”，据此进行分析解答即可．【解答】解：氢气还原氧化铜的步骤为：先检验装置气密性；再检验氢气的纯度，防止氢气不纯实验时引起爆炸通入氢气，排净试管内原有空气；加热氧化铜；观察到由黑变红时停止加热；继续通氢气至试管冷却为止，防止生成的铜再次被氧化；应先熄灭酒精灯，待试管冷却至室温后再停止通氢气。故正确操作顺序为：（1）（2）（3）（4）。故选：A。【点评】本题难度不大，掌握氢气还原氧化铜的步骤（实验开始先通氢，通氢以后再点灯，由黑变红先撤灯，试管冷却再停氢）是正确解答本题的关键．【分析】根据铁锈的主要成分是氧化铁，是金属氧化物，难溶与水，不与碱和盐反应，能和酸反应。【解答】解：A、 铁锈能与稀硫酸反应，生成可溶性的硫酸铁，同时生成水，故A对；B、 铁锈难溶与水，故B错；C、 碱与铁锈不反应，故C错；D、 盐与铁锈不反应，故D错；故选：A。【点评】此题考查了金属氧化物的化学性质，需熟悉其只与酸反应。二．多选题（共1小题）【分析】本题考查了一氧化碳、木炭和氢气的化学性质，它们共同的化学性质是可燃性和还原性，因此都可以做还原剂.一氧化碳、木炭还原氧化铜的现象相同：黑色变红色；澄清的石灰水变浑浊.氢气还原氧化铜的现象：黑色变红色；试管壁上有水雾.木炭和氢气还原氧化铜时发生的是置换反应，一氧化碳发生的不是置换反应.【解答】解：A、一氧化碳、木炭和氢气都具有还原性，都可以做还原剂。故选项正确；B、 一氧化碳与氧化铜发生的反应不是置换反应。故选项错误；C、 氢气还原氧化铜生成的是水。故选项错误；D、 一氧化碳、木炭和氢气还原氧化铜具有相同的现象：黑色变红色。故选项正确。故选：AD。【点评】本考点探究了铜的冶炼原理，实际上也是考查了一氧化碳、木炭和氢气的还原性.本题既考查了反应的现象，又考查了反应的基本类型，希望同学们加强记忆、认真把握.三.填空题（共2小题）5【分析】根据金属的共性硬度大，延展性，导热性和回收金属的目的来解答；根据铁锈蚀的条件与空气中的水和氧气同时接触来解答；根据题干中的反应物，生成物来写方程式及判断反应物.【解答】解：（1） 铁锤和水龙头利用了硬度大等性质，铁丝利用了延展性，炊具是利用其导热性的，故选B；（2） 回收利用金属是为了节约金属资源，故选A；（3） 铁与空气中的水和氧气同时接触易生锈，故填：与潮湿的空气接触；（4） 生锈的铁制品放入过量稀盐酸中.铁锈和与稀盐酸反应生成氯化铁和水，铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气；将上述所得溶液中，加入过氧化氢溶液反应是氯化亚铁，过氧化氢和氯化氢反应生成氯化铁和水.故答案为:@Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O，Fe+2HCl=FeCl2+H2f②FeCl2、H2O2、HCl【点评】此题是一道综合性题目，但并不难，需结合所学知识和题干信息仔细分析，从而作答.6【分析】根据一氧化碳还原氧化铜的反应现象、原理和操作注意事项分析.【解答】解：（1）氧化铜是黑色固体，铜是红色固体，当一氧化碳把氧化铜还原为铜时，观察到的现象是黑色固体变为红色；另外二氧化碳可以使澄清石灰水变浑浊，所以还可以观察到澄清石灰水变浑浊；（2）CO还原氧化铜生成了铜和二氧化碳，反应的化学方程式为:CO+CuO°Cu+CO2，该反应说明CO具有还原性；（3）因为一氧化碳有毒，所以该实验的不足之处是未进行尾气处理.故答案为：（1）黑色固体逐渐变为光亮的红色；澄清石灰水变浑浊；（2）CO+CuO°Cu+CO2；还原；（3）从导管中排出的尾气含有CO会污染空气；将尾气点燃（合理答案均可）.【点评】主要考查了一氧化碳的性质，一氧化碳还原氧化铜的实验.要掌握一氧化碳还原氧化铜的实验原理和实验中的一些注意事项.四.解答题（共2小题）7【分析】氢气具有还原性，可以还原氧化铜，氢气和氧化铜反应能生成铜和水；氢气还原氧化铜时，反应前，试管口略向下倾斜，将氢气验纯后先通一段时间氢气，然后再加热；反应后，继续通入氢气，直到试管及其中的固体冷却后，再停止通氢气。根据化学方程式CuO+H2丄「Cu+H2O，进行计算。【解答】解：根据实验室制氢气和用氢气还原氧化铜的装置可知：（1） 指出图中的一个错误：氢气导管没有插入到试管下部。（2） 实验开始时，先通入氢气，待试管中的空气被排净后，再给氧化铜加热，以防试管内的混合气体受热发生爆炸；试管口要略向下倾斜，试管口有小液滴，防止反应生成的水倒流到试管底部，引起试管炸裂，同时也能在试管底部保存有氢气，有利于氧化铜的还原实验结束时，先熄灭酒精灯，待试管冷却后，再停止通氢气，目的是使还原出来的铜在氢气环境下冷却，防止空气进入试管中致使灼热的铜被再度氧化，导致实验失败。故正确的操作顺序为②①④③。（3） 氢气还原氧化铜时，黑色的氧化铜被还原成红色的铜，同时有试管口有水珠生成。（4） 已知“氧化铜质量：Ag；生成铜的质量：Bg.已知氧的相对原子质量为16”，则设铜的相对原子质量为x，反应中生成水的质量为y。ACuO+H2： Cu+H2OTOC\o"1-5"\h\zx+16 xAg BgmiiK+L6 Ag 知 16Bx Bg A-Bmiljc+16 18 小、 16B 9— c、贝小 ，代入X=，，解得77（A-B）。Ag y A-B 8（5） 若实验中氧化铜还没有充分反应就停止加热，则铜的相对原子质量偏大。故答案为：（1）氢气导管没有插入到试管下部。（2）②①④③。（3） 黑色的氧化铜被还原成红色的铜，同时有试管口有水珠生成。（4） 垄瓦，旦（A-B）.（5）偏大。A-B3【点评】本题考查学生根据实验室制氢气和用氢气还原氧化铜的装置，操作步骤注意事项进行分析解题的能力。8【分析】猜想3：根据题干的所给的信息即粉末的颜色可以作出判断；设计方案：根据铜、氧化铁的性质来进行解答；反思评价：（1）一氧化碳具有可燃性，当混有一定量的氧气时，达到着火点可能发生爆炸；（2）一氧化碳有毒，能够污染空气，所以要放一个尾气处理装置；（3）根据二者能否与酸的反应解答。【解答】解：猜想3：该粉末是铜粉和氧化铁粉中的一种或两种，因此红色粉末也可能为两物质的混合物；设计方案：铜在高温下不与一氧化碳反应，因此粉末不变色，澄清石灰水也不会出现浑浊；氧化铁在高温下可与一氧化碳反应生成黑色铁粉和二氧化碳，充分反应后，粉末变黑色，澄清石灰水浑浊；故答案为：红色粉末全部变为黑色，石灰水变浑浊；红色粉末部分变为黑色，石灰水变浑浊；反思评价：（1）一氧化碳具有可燃性，与空气混合点燃可能发生爆炸，因此应先通一氧化碳，待玻璃管内气体为纯净的一氧化碳时再进行加热，防止形成混合气体而引起爆炸，故答案为：把玻璃管内空气排净，防止加热时硬质玻璃管发生爆炸；（2）一氧化碳有毒，排放到空气中会引起空气的污染，故应该加一个尾气处理装置，例如用酒精灯点燃，或用塑料袋（气球）收集；（3）因为铜不能和酸反应，而氧化铁能与酸反应且溶液变成黄色，所以方案为：取少量红色粉于试管中，加入足量的稀盐酸充分反应，试管底部有红色固体剩余，溶液变为黄色，则猜想3成立；故答案为：【猜想假设】铜粉和氧化铁粉【设计方案】实验中可能出现的现象结论红色粉