还原性气体实验探究 浙教版上学期九年级科学“期中冲刺”核心考点训练（七）

九上科学期中冲刺训练（七九上科学期中冲刺训练（七）：还原性气体实验1氢气、木炭、一氧化碳是金属冶炼中常用的还原剂。如图甲是氢气还原氧化铜的实验，如图乙是木炭还原氧化铁的实验，如图丙是一氧化碳还原氧化铜的实验。酒精灯A酒精灯B（1）实验步骤的先后次序很重要，如甲实验中反应前须先通氢气后点灯，否则易发生爆炸；请再列出二项不能颠倒的先后次序：甲实验中反应后必须，否则生成的红色的铜会变成黑色；丙实验中反应前必须，否则易发生煤气中毒。（2）某同学正确操作做完乙实验后，发现澄清石灰水变浑浊，试管中粉末全部变为黑色，用另一试管取5克黑色残留粉末，加入足量稀硫酸充分振荡，她惊讶地发现试管中并未产生预期的气泡，她向老师求教，才知道“铁的氧化物除了氧化铁和四氧化三铁外还有氧化亚铁（也为黑色），其中只有四氧化三铁常温下不溶于稀硫酸”，于是她又对试管中的悬浊液进行过滤和烘干操作，滤液无色澄清，滤渣经称量后仍为5克。请你据此写出乙实验试管中发生的化学方程式。（3）到底是什么原因导致乙实验的冶炼效果不理想呢？该同学先经过科学猜想，后采用酒精喷灯代替普通酒精灯A重做这个实验来加以验证，结果证明她的猜想是正确的。由此可以推断，该同学的科学猜想是。2.(2021江南实验)某同学用含有CO2的CO来模拟炼铁实验，他设计如图所示的微型实验装置(夹持设备已略去)。已知：3CO+Fe2O32Fe+3CO2，一氧化碳为有毒气体，为防止刚生成的铁被空气氧化，反应结束后需继续通一会儿气，直至装置冷却。(1)写出B处玻璃管中发生反应的现象：。(2)装置D的作用是。(3)实验结束后，D中有部分溶液进入E处量筒中，请设计实验方案，确定该溶液中含有氢氧化钠 ：。3.(2021开元中学)如图装置可以做CO还原Fe2O3的实验并检验该反应的气体生成物。已知由一氧化碳发生装置得到的CO中混有杂质CO2和H2O。（1）写出B装置玻璃管内发生反应的化学方程式为。（2）若没有A装置，则该实验不能达到检验气体生成物的目的，请说明原因。（3）5.6克铁粉样品（含有杂质铝或铜中的一种）与足量的盐酸反应产生0.19克氢气，则该样品的组成为，将一定量的该样品加入到硝酸镁和硝酸银的混合溶液中，待反应结束后，过滤在残渣中加入适量的稀盐酸有气泡，产生则滤液中一定含有的溶质是。4.(2020江南实验)工业铁红的主要成分是Fe2O3，还含有少量的FeO、Fe3O4，为了测定铁红中铁的质量分数，兴趣小组的同学进行了如下实验，请你参与过程分析．【资料1】碱石灰既能吸收水又能吸收二氧化碳；浓硫酸可以吸收水蒸气；【资料2】实验室常用氢氧化钠溶液来除去CO2反应生成碳酸钠和水；用澄清的石灰水来检验CO2气体；【问题讨论】用如图所示装置进行实验：（1）进入D中的气体是纯净、干燥的CO，则A、C中的试剂依次是___（填字母编号）a．浓硫酸b．澄清的石灰水c．氢氧化钠溶液（2）对D装置加热前和停止加热后，都要通入过量的CO，其停止加热后继续通CO的作用是________．【数据分析与计算】【资料4】铁的常见氧化物中铁的质量分数铁的氧化物FeOFe2O3Fe3O4铁的质量分数77.8%70.0%72.4%（3）称取铁红样品10.0g用上述装置进行实验，测定铁红中铁的质量分数．①D中充分反应后得到Fe粉的质量为mg，则m的取值范围是___．②实验前后称得E装置增重6.6g，则此铁红中铁的质量分数是___．（计算结果精确到0.1%）5.(2020启正中学)小明为了测定铜和氧化铜混合物中氧化铜的质量分数。设计组装了如图的实验装置看图回答下列问题：(1)能除去H2中混有少量HCl气体的装置是___(填装置序号).(2)装置E中硫酸铜粉末变蓝色，说明硬质试管中反应后有___生成。(3)实验前硬质试管中混合物的质量为5g，实验后剩余固体质量为4.2g，求混合物中氧化铜的质量分数___%.6.(2020朝晖中学)可燃冰是甲烷与水在一定条件下形成的冰状固体，是极具开发前景的能源，可燃冰的主要成分是CH4·nH2O，由可燃冰可得到甲烷（CH4）。某兴趣小组对甲烷燃烧的产物产生了兴趣。请你参与探究。【提出问题】甲烷燃烧后可能生成哪些物质？【猜想假设】甲同学：CO2H2O；乙同学：COH2O；丙同学：CO2COH2O。【实验探究】将甲烷在一定量的纯净氧气中燃烧产物依次通过下列装置，进行验证。（1）A、B装置的顺序不能颠倒，原因是___________________。（2）实验中用纯净O2而不用空气的原因是___________________。（3）实验中发现A中粉末变蓝，B、D石灰水变浑浊，C中___________，由此推断丙同学猜想成立。（4）装置末端气球的作用是___________________。7.(2020十三中)某小组用耐强碱的反应管等仪器组装成如图实验装置，以研究铜酸钠（NaCuO2)跟H2的反应，实验中观察到如下现象：①固体中出现紫红色物质：②试管中无水硫酸铜由白色变为蓝色。回答：（l）经检验紫红色物质为一种金属单质，完成下列反应的化学方程式：2NaCuO2+3H22NaOH+________（2）若实验过程中包含下列步骤（没有根据操作顺序排列）：①停止通H2；②通纯净H2排净装置里空气：③点燃酒精灯加热：④熄灭酒精灯停止加热。正确的操作顺序是________（填序号)。（3)根据题干中给出的实验________现象（选填“①”或“②”），可直接判断氢气发生了化学变化。（4）完全反应后，为了测定固体产物中Cu的质量，要用蒸馏水多次洗涤后晾干，称量。在洗涤环节中判断洗涤干净的操作方法是_____________。8.(开元中学)氢气、木炭、一氧化碳是金属冶炼中常用的还原剂。如图甲是氢气还原氧化铜的实验，如图乙是木炭还原氧化铁的实验，如图丙是一氧化碳还原氧化铜的实验。（1）实验装置的设计应考虑反应物、生成物的性质和反应条件等因素。比较图甲和图丙所示的实验装置，从反应物的角度分析他们的不同点，写出一点并说明原因________。（2）实验步骤的先后次序很重要，如甲实验中反应前须先通氢气后点灯，否则易发生爆炸；请再列出二项不能颠倒的先后次序：甲实验中反应后必须________，否则生成的红色的铜会变成黑色；丙实验中反应前必须________，否则易发生煤气中毒。（3）某同学正确操作做完乙实验后，发现澄清石灰水变浑浊，试管中粉末全部变为黑色，用另一试管取5克黑色残留粉末，加入足量稀硫酸充分振荡，她惊讶地发现试管中并未产生预期的气泡，她向老师求教，才知道“铁的氧化物除了氧化铁和四氧化三铁外还有氧化亚铁(也为黑色)，其中只有四氧化三铁常温下不溶于稀硫酸”，于是她又对试管中的悬浊液进行过滤和烘干操作，滤液无色澄清，滤渣经称量后仍为5克。请你据此写出乙实验试管中发生的化学方程式________。（4）到底是什么原因导致乙实验的冶炼效果不理想呢？该同学先经过科学猜想，后用酒精喷灯代替普通酒精灯重做这个实验来加以验证，结果证明她的猜想是正确的。由此推断，该同学的科学猜想是________9.

(十五中)某化学兴趣小组为了验证甲烷与水蒸气经高温催化反应得到的混合气体（以下简称“合成气”）中含有生成的氢气和一氧化碳，同时检验“合成气”中是否含有未反应完的甲烷和水蒸气，进行了如图所示的实验。（夹持仪器已省略，假设每个步骤中气体均吸收完全）查阅资料知，氧化铁与氢气在高温条件下反应生成铁和水；氧化铁与甲烷在高温条件下反应生成铁、二氧化碳和水。（1）请写出甲烷与水蒸气在高温催化条件下反应的化学方程式______________________。（2）实验开始前要先通一会“合成气”，然后再点燃B处的酒精喷灯，目的是_______________。（3）实验结束后，测得装置A、C、D的质量均增加，其中装置C增加了3.6g，装置D增加了3.3g。假设加热时“合成气”在装置B中反应完全，则可推断出该“合成气”的组成物质为_____________。（4）装置E在实验过程中的作用是___________________________。10.

(2021翠苑中学)某校实验室有一瓶久置的铁屑，其成分是铁、氧化铁和水。为测定其中各成分的质量分数，某兴趣小组按如图所示装置进行实验(装置气密性良好：固定装置已略去；氮气不与铁屑中的成分反应；碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物)。部分实验步骤如下：Ⅰ、称量硬质玻璃管的质量。将样品放入硬质玻璃管中，称量硬质玻璃管和样品的质量。Ⅱ、连接好装置。缓缓通入N2，点燃甲处的酒精喷灯，待硬质玻璃管中固体恒重，记录硬质玻璃管和剩余固体的质量。Ⅲ、再次连接好装置，继续实验。通入CO，点燃丙处的酒精灯和甲处的酒精喷灯。待硬质玻璃管中固体恒重，熄灭酒精喷灯，继续通入CO直至硬质玻璃管冷却。再次记录硬质玻璃管和剩余固体的质量。实验数据记录如下表：请回答下列问题：(1)步骤Ⅲ丙处酒精灯的作用是________________。(2)步骤Ⅲ硬质玻璃管中反应的化学方程式为_______________。(3)样品中氧化铁的质量分数为___________(用m1、m2、m3、m4的代数式表示)若步骤Ⅲ中氧化铁没有完全反应，样品中水的质量分数测量结果将__________(填“偏大”“偏小”或“不变”)(4)有关样品，下列说法正确的是__________(填字母标号)。A.样品中氢元素的质量为(m2−m3)/9B.样品中铁单质和氧化铁的质量总和为m3−m1C.样品中铁单质的质量为m4−m1D.样品中氧元素的质量为m3−m411.

(大关中学)小乐利用干燥的H2和CO混合气体，以及下图所示装置进行如下实验。实验一：验证H2和CO的还原性（1）装置的正确连接顺序是___________（按顺序书写字母，且每套装置限用一次）；能证明H2具有还原性的实验现象是______________。（2）有人质疑使澄清石灰水变浑浊的不一定是CO2，也有可能是CO或H2；因此提出CO和H2在与氧化铜反应前应先通入澄清石灰水加以检验。小乐认为从实验操作角度分析，没有必要补充上述检验，理由是____________________。实验二：定量分析混合气体中H2和CO的质量比小乐在实验前后对B、C装置（硬质玻璃管和内部药品）进行了质量的测定，假设B、C装置中反应完全，则H2和CO的质量比为____________________。12.

(观成中学)已知某混合气体由H2、CO和CO2三种气体组成。为验证该混合气体成分，科学研究小组的同学经过讨论，设计了如图1所示的实验方案。根据方案回答下列问题：(1)装置C在实验中的作用是_____。(2)仅根据D装置中黑色粉末变红这一现象，能否证明混合气体中一定存在CO？请判断并说明理由_____。(3)小丁根据装置E中出现白色硫酸铜粉末变成蓝色的实验现象，得出该混合气体中有氢气存在的结论。你认为结论是否可靠？若可靠，请说明理由;若不可靠，请对图1实验装置提出改进意见。_____。(4)图1方案中B装置可用来吸收CO2但没有现象。为证明CO2和NaOH能发生反应，小丁又设计了图2所示的方案。则图2方案中所加试剂X应该是_____。13.

(2021文晖中学)某学生利用下图所示的装置，要测定含杂质（杂质不参加反应）的氧化铜的质量分数取样品10克，得到如下两组数据：请回答下列同题：（1）不应选择____组的实验数据来计算样品中的氧化铜的质量分数，原因是____________。（2）若要使两组数据计算得到的结果一样，应在右图的D装置中装入________(写名称)并连接在上图中B和C之间的位置。参考答案1（1）先熄灭酒精灯，继续通入H2直至试管冷却、先点酒精灯B，后通CO（2）C+6Fe2O34Fe3O4+CO2（3）加热的温度不够高2.(1)红棕色粉末慢慢变成黑色；(2)吸收二氧化碳，并收集一氧化碳；(3)取少量溶液于试管中，向试管中加入过量的CaCl2(BaCl2)溶液，有白色沉淀产生，静置，向上层清液滴加酚酞，溶液变红，说明含有氢氧化钠。3.（1）3CO+Fe2O32Fe+3CO2；（2）A装置吸收气体中的CO2和H2O，若无A，就不能确定使C溶液变浑浊的是原气体中的CO2还是产生的CO2；（3）Fe、Cu；Fe（NO3）2、Mg（NO3）2。4.（1）c；a；（2）把反应生成的二氧化碳全部排入E装置中；（3）7.0<m<7.78；（4）76.0%.5.(1)B;

(2)水(或水蒸气或H2O);(3)80；6.（1）