2.5 物质的转化2 培优训练（举一反三）-2020-2021学年九年级科学上册举一反三培优训练（浙教版）

第五节 物质的转化（举一反三） 思维导图 考点目录 考点三、金属的冶炼——氢气还原氧化铜 考点四、化合物之间的转化 考点精讲 考点三、金属的冶炼——氢气还原氧化铜 实验操作：在一支试管中加入少量的氧化铜，观察颜色，通入氢气，过一会儿，再给氧化铜加热，注意观察试管中变化，反应结束后继续通入氢气直至试管冷却。 实验现象：加热前氧化铜为黑色粉末状固体，加热反应一段时间后可观察到黑色的固体逐渐变成红色。 实验结论：氢气也可以使氧化铜变成铜。 注意：点燃酒精灯前需要通入一段时间的氢气，是为了排尽装置内的空气，反应结束后仍然需要通入一段时间的氢气，目的是为了避免铜又重新被氧化为氧化铜。 典例分析 典例1：在学习“金属的冶炼”时，某学习小组用如图所示的装置测量氧化铜样品中氧化铜的质量分数，实验所取氧化铜样品质量为10克。（所含杂质不参加反应） （1）玻璃管内观察到的现象是________。 （2）甲同学的方法：先测出氢氧化钠浓溶液的质量为50克，待反应完全后再次称量，质量为54.4克。请你计算样品中氧化铜的质量分数。（一氧化碳不与氢氧化钠溶液反应） （3）乙同学的方法：先称量出玻璃管及样品的总质量为m1，待反应完全后再次称量，质量为m2，利用m1-m2的值，求出样品中氧化铜的质量分数。其中m1-m2的值是指________的质量。 （4）同学们查阅到CO除了具有可燃性、难溶于水等性质外，还具有毒性。因此，本实验中还需对尾气进行处理。请你提出一种处理方法________。 举一反三 变式1：电脑芯片的制作要用到高纯度的硅。目前广泛采用石英砂（主要成分是Si02）为原料制取，其中一步反应为：SiO2+2C 高温 Si+2CO↑。对该反应分析正确的是 ( ) A．该反应属于置换反应 B．碳发生了还原反应 C．碳元素化合价由0价变为+4价 D．该反应利用了CO的还原性 变式2：（2019九上·吴兴期中）铜是人类最早发现的金属之一，早在三千多年前人类就开始使用铜。在实验室里我们常用氢气和一氧化碳还原氧化铜来的到金属铜，下图甲和乙分别是氢气和一氧化碳还原氧化铜的实验装置，有关甲、乙两实验说法错误的是（    ） A.甲实验试管口略向下倾斜是为了防止冷凝水倒流使试管炸裂 B.乙实验可以通过澄清石灰水是否变浑浊判断反应是否发生 C.甲、乙两实验中，都应先通入气体，再加热，以防止发生爆炸 D.甲、乙两实验中，氢气和一氧化碳都将氧化铜变成游离态铜，都发生了置换反应 变式3：炼铁的主要原料是赤铁矿石（主要成分为Fe2O3）、焦炭、空气等，转化过程如图所示： (1)②中，反应为CO2+C 高温 2CO，其中化合价发生改变的元素是____。 (2)③中，CO与Fe2O3反应的化学方程式为________________________。 变式4：图所示为实验室用氢气还原氧化铜实验的示意图。 (1)实验过程中，观察到的现象是________________________。 (2)下面是氢气还原氧化铜的操作步骤：①停止用酒精灯加热：②将CuO粉末平铺在试管底：③把试管固定在铁架台上；④用酒精灯加热：⑤继续通入氢气到试管冷却；⑥向盛有氧化铜粉末的试管中通人氢气。实验时正确的操作顺序是___________________。 (3)该反应中的还原剂是__________。 变式5：如下图所示的实验中，通入的气体A是氢气和一氧化碳中的一种或两种，黑色粉末B是氧化铜和木炭粉中的一种或两种。实验中观察到的现象是：黑色粉末变红色，无水硫酸铜变蓝色，澄清石灰水变浑浊。 （1）若气体A为纯净物，则A是________， 黑色粉末B是________。 （2）若气体B为纯净物，则A是________， 黑色粉末是CuO。 变式6：以石灰石、赤铁矿为原料，进行金属铁的冶炼，各物质之间的转化关系如下图所示． 试回答： Ⅰ．写出步骤①和③的化学方程式：① 、③ ． Ⅱ．上述流程中可循环利用的物质是 （填物质名称）． Ⅲ．B中还含有未煅烧完的碳酸钙．检验方法Ⅰ：取样， ，证明B残渣中含有碳酸钙；检验方法Ⅱ： ，证明B残渣中含有碳酸钙． 变式7：（2019·杭州模拟）用含有二氧化碳和水蒸气杂质的某种还原性气体测定一种铁的氧化物（FexOy）的组成，实验装置如图所示： （1）过程中丁装置中没有明显的变化，而戊装置中出现了白色沉淀，则该还原性气体是________. （2）乙装置的作用是 ________ 。 （3）上述实验中，如果没有甲装置，将使测定结果中铁元素与氧元素的质量比