2024年上海市中考化学一轮复习：还原氧化铜实验（1）

2024年上海市 中考化学一轮复习：还原氧化铜实验（1） 1、 某兴趣小组同学探究木炭还原氧化铜的气体产物，为此进行下列探究。 【作出猜想】根据质量守恒定律猜想气体可能为CO、CO2。 【设计实验】小组同学进行如图所示实验。 【实验结论】最终得出木炭还原氧化铜的气体产物中有CO、CO2。 【交流反思】 ①实验开始时，　 　（A或B）处先加热； ②A处实验现象是 　 　，B处发生的反应是 　 　（写化学方程式）； ③根据 　 　现象，得出木炭还原氧化铜生成气体中有一氧化碳； ④装置C的作用是 　 　。能否通过C处现象得出木炭还原氧化铜生成气体中有二氧化碳的结论，如能，请说明理由；如不能，请改进实验装置 　 　。 2、 实验是形成“科学思维”和“科学探究与实践”化学素养的重要手段。某化学研究性学习小组开展了下列实验活动。 活动1：探究影响化学反应速率的因素 实验一 实验二 实验三 将空气中点燃后的木炭放入氧气中 向块状和粉末状大理石中分别加入稀盐酸 同时加热两支试管中等质量的氯酸钾 a空气：燃烧，发出红光 b氧气：燃烧更旺，发出白光 a试管：产生气泡 b试管：迅速产生大量气泡 b试管中氯酸钾较快反应完 （1）木炭燃烧的化学方程式为_________，二氧化锰是氯酸钾分解反应的_________； （2）上述三个实验说明，影响化学反应的速率因素有________等。 活动2：探究天然气燃烧产物 为什么家里的天然气热水器都是安装在浴室外开放空间的呢？小组同学为此对天然气的燃烧产物开展探究活动。 【提出问题】天然气燃烧产物是什么？ 【查阅资料】天然气主要成分甲烷（CH4）具有可燃性：含碳元素物质完全燃烧生成CO2，不完全燃烧生成CO。 【猜想与假设】甲：CO2和H2O，乙：CO2、CO和H2O，丙：CO和H2O，丁：H2、CO2 【实验方案】为验证上述猜想，小组同学将甲烷在一定量氧气中的燃烧产物通过下列实验装置（夹持仪器省略）。 【收集证据】A中白色粉末变蓝，B、E中石灰水变浑浊，打开D中黑盒子可观察实验现象。 【分析与论证】 （3）A中反应的生成物为________（写物质名称）； （4）结合A、B中的实验现象，可初步推断_______猜想错误； （5）装置D黑盒子中的试剂可能是___________；有同学认为不用打开D中的黑盒子，也可根据E中石灰水变浑浊直接判定CO的存在，请谈谈你对此观点的认识________。 【交流与评价】甲烷燃烧会产生CO，燃气热水器安装在浴室内容易发生CO中毒；整套装置设计缺少尾气处理等。 3、 水煤气是一种气态燃料，工业上用水蒸气（H2O）通过炽热的焦层（C）所得气体即为水煤气。某化学兴趣小组同学欲探究水煤气的成分，开展如下活动： 【提出问题】水煤气成分是什么？ 【作出猜想】猜想Ⅰ：CO和H2；猜想Ⅱ：CO2和H2；猜想Ⅲ：CO、CO2和H2 猜想依据是：______。 经过讨论，小组同学认为水煤气中一定还含有水蒸气。 【查阅资料】H2的化学性质与CO相似，也能与氧化铜反应，产物为铜和水； 【设计方案】小组同学验证猜想的方案如图所示（夹持仪器省略），并进行实验。 【实验现象】A、E中白色粉末变蓝；D中黑色粉末变红；B、F中澄清石灰水变浑浊，C中澄清石灰水不变浑浊。 【实验结论】根据上述现象，兴趣小组推断出水煤气中含有H2O、CO2、H2和CO。 请完成下列问题： ①装置A中反应的化学方程式为______； ②推断出水煤气中含有CO的依据是______； ③装置C的作用是______； 【实验评价】该兴趣小组设计的实验方案存在问题，你的改进措施是______。 4、 某学习小组为验证碳及其化合物的性质设计如图所示实验装置进行实验。实验时先通一段时间氮气，然后分别点燃A、C处酒精喷灯和D处酒精灯。 回答下列问题： （1）B处反应的化学方程式为　 　，其基本反应类型是　 　； （2）C处碳粉可将二氧化碳转化为一氧化碳，此处可能观察到的现象　 　； （3）D处黑色粉末变为亮红色，此处反应的化学方程式为　 　； （4）E处可观察到的实验现象是　 　，仅从观察到的E处出现了明显现象是无法判断C、D处已经发生了化学反应的，请简述理由：　 　； （5）实验结束后，小组同学欲探究A中碳酸钙是否完全分解，有同学提出以下实验方法： 方法一：将A中剩余固体放入烧杯中，加水充分溶解，观察是否有不溶物； 方法二：将A中剩余固体放入烧杯中，加足量稀盐酸，观察是否有气泡产生； 方法三：称量A中剩余固体质量。 小组同学研讨后认为：方法一不可行，方法二和方法三可行。 Ⅰ.方法一不可行的理由是：　 　； Ⅱ.用方法三进行实验，称得A中剩余固体质量为6.6克，A中剩余固体成分是　 　。 5、 某学习小组用下图中的装置A和装置B分别进行氢气和一氧化碳还原氧化铜实验。(B中夹持装置省略) ①补画装置A通入氢气的导管____，试管中反应的化学方程式为____； ②装置B中用足量一氧化碳还原0.01摩尔氧化铜，可得到铜多少克?____(根据化学方程式计算) ③关于装置B的说法正确的是____； A 澄清石灰水的作用是检验生成的二氧化碳 B 本装置中尾气处理的目的就是防止一氧化碳污染空气 C 玻璃管减少的质量一定小于石灰水增加的质量 D 根据石灰水增加的质量可算出消耗的一氧化碳质量 ④从反应物角度看：装置A和装置 B不同之处是____。 6、 某火力发电厂燃烧煤炭过程中，排出的废气可能含有 H2O、CO、CO2、SO2 中的一种或几种，某兴趣小组为探究废气的成分，在查阅资料后，设计如下图所示的探究过程。 【查阅资料】 I. SO2 能使品红溶液红色变为无色，能与高锰酸钾溶液反应，能使澄清石灰水变浑浊 II. H2O、CO 和 CO2 均不能使品红溶液褪色、均不与高锰酸钾溶液反应 III. 氢氧化钠溶液能与 CO2 反应，不与 CO 反应 【探究过程】 【实验现象】 A 中褪为无色；E 中无明显现象；B、C、F、G、H 均有明显现象。请回答： ①根据 A 中现象可知废气中含有 ； ②F 中的现象为 ，G 中反应的化学方程式为 ； ③若组合 I 和组合 II 调换，造成的后果是 ； ④请你分析该探究实验设计是否有不足之处，若你认为无不足之处，请忽略此问；若你认为有不足之处，请写出不足之处： 。 7、 某校化学兴趣小组利用电解水、氢气燃烧、氢气还原氧化铜三组实验装置分别测定水的组成，其中图二、图三中反应所需的氢气来自实验室制氢气装置。（资料：实验室用锌粒和20%的硫酸溶液反应制取氢气，反应方程式为Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑） 1 按左上图一实验，写出电解水反应方程式 ，b管中产生的气体是 。 2 按右上图二实验，图二U型管中氧化钙的作用是 , 在d处点燃氢气，证明水的组成的现象是 。 3 按下图三实验，B装置中反应的化学方程式为 ， C装置中的现象是 。若实验测得B装置实验前后减少了3.2克，C增加了4.0克，根据实验数据计算出水中氢氧元素质量比为1:4，大于实际结果1:8，可能的原因是 。若B中仍有黑色固体，则实验结果 （ 偏大，偏小，无影响），图三实验装置中D装置的作用是 。 8、 高温的煤炭遇水蒸气产生的气体称为水煤气，水煤气的主要成分是一氧化碳和氢气（混有少量的二氧化碳和水蒸气），某兴趣小组利用下列装置进行实验，检验水煤气中含有一氧 化碳和氢气。（已知：A、D中试剂为无水硫酸铜，B、E中试剂为澄清石灰水。） ①无水硫酸铜的作用是　 　。（用化学方程式表示）； ②若含有一氧化碳，则判断一氧化碳存在的现象依据为　 　，相关反应化学方程式为　 　； ③从环保角度看装置明显缺陷是　 　，利用上述装置该 小组同学能否达成实验目的，请加以说明　 　。 9、 某化学兴趣小组学习一氧化碳后，对如何制取一氧化碳产生了浓厚兴趣，他们进行了如下的探究活动，请你参与完成探究实验． 【查阅资料】 （1）实验室通常是利用草酸（化学式为H2C2O4）分解来制取一氧化碳的； （2）草酸是一种无色透明状晶体或粉末，在189.5℃或遇浓硫酸分解． 【提出问题】草酸在浓硫酸催化下能生成哪些物质？ 【提出猜想】猜想1：草酸分解产物为CO2、CO； 猜想2：草酸分解产物为CO2、H2O； 猜想3：草酸分解产物为CO、H2O； 猜想4：草酸分解产物为CO2、CO、H2O … 小组同学经过一番讨论和推理后，认为只有猜想4能成立． 【实验验证】小组同学选用如图所示装置（装置可重复利用）验证猜想4（草酸分解装置省略） （1）该小组所选用的装置有一明显缺陷是　 　． （2）选择装置　 　可证明　 　的存在，反应的化学方程式为　 　． （3）小丽认为用B装置就可证明CO的存在，她依据的现象是　 　；小刚认为她的做法不够严谨，应结合A装置进行CO的验证．你认为小刚的质疑理由可能是：　 　． （4）请用箭头按顺序连接验证猜想4的整套实验装置（假设每步反应完全）（可根据需要添加装置）草酸分解产生的气体→　 　． 【实验结论】实验证明猜想4正确，请写出草酸在浓硫酸催化下分解的化学方程式　 　． 10、 某兴趣小组用木炭还原氧化铜制取铜．该小组对生成的气体提出了质疑，根据碳与氧气反应后产物可能是CO2和CO，联想到碳与氧化铜反应是否有可能会产生CO．基于上述思考，为探究产物中气体的组成，设计如下实验： Ⅰ．请写出A装置试管中的化学方程式：　 　． Ⅱ．装置B、D中盛放的足量的试剂名称及作用是　 　． Ⅲ．若在　 　的现象，说明有一氧化碳气体生成． Ⅳ．当装置B中的石灰水里不再冒气泡时，反应停止，待A装置中试管冷却后倒出残留的固体物，固体残留物中一定含有铜，可能还含有物质有　 　．（用化学式表示） Ⅴ．兴趣小组对CO产生的原因进行了分析： 原因一：木炭和氧化铜在高温条件下直接发生反应生成CO和 Cu； 原因二：用化学方程式表示还可能产生CO的反应：　 　． ( 第 1 页 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024年上海市 中考化学一轮复习：还原氧化铜实验（1）——答案 1、 某兴趣小组同学探究木炭还原氧化铜的气体产物，为此进行下列探究。 【作出猜想】根据质量守恒定律猜想气体可能为CO、CO2。 【设计实验】小组同学进行如图所示实验。 【实验结论】最终得出木炭还原氧化铜的气体产物中有CO、CO2。 【交流反思】 ①实验开始时，　 　（A或B）处先加热； ②A处实验现象是 　 　，B处发生的反应是 　 　（写化学方程式）； ③根据 　 　现象，得出木炭还原氧化铜生成气体中有一氧化碳； ④装置C的作用是 　 　。能否通过C处现象得出木炭还原氧化铜生成气体中有二氧化碳的结论，如能，请说明理由；如不能，请改进实验装置 　 　。 【答案】①A。 ②黑色固体变红色；CuO+COCu+CO2。 ③B中黑色固体变红色。 ④检验二氧化碳；收集一氧化碳；不能，是因为氧化铜和碳反应也能够产生二氧化碳；改进方法：先不加热将气体通入C，若C中的澄清石灰水变浑浊说明气体中含有二氧化碳，再加热B，观察B中的黑色固体是否变红色，因为一氧化碳和氧化铜反应生成红色的铜和二氧化碳即可确定气体的成分。 【分析】高温条件下氧化铜和碳反应生成铜和二氧化碳，加热时一氧化碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。 【解答】解：①实验开始时，A处先加热，以防止产生的一氧化碳和空气混合加热时发生爆炸； 故答案为：A。 ②A处实验现象是黑色固体变红色，B处发生的反应是CuO+COCu+CO2； 故答案为：黑色固体变红色；CuO+COCu+CO2。 ③根据B中黑色固体变红色，得出木炭还原氧化铜生成气体中有一氧化碳； 故答案为：B中黑色固体变红色。 ④装置C的作用是检验二氧化碳；收集一氧化碳。不能通过C处现象得出木炭还原氧化铜生成气体中有二氧化碳的结论，是因为氧化铜和碳反应也能够产生二氧化碳；改进方法：先不加热将气体通入C，若C中的澄清石灰水变浑浊说明气体中含有二氧化碳，再加热B，观察B中的黑色固体是否变红色，因为一氧化碳和氧化铜反应生成红色的铜和二氧化碳即可确定气体的成分。 故答案为：检验二氧化碳；收集一氧化碳；不能，是因为氧化铜和碳反应也能够产生二氧化碳；改进方法：先不加热将气体通入C，若C中的澄清石灰水变浑浊说明气体中含有二氧化碳，再加热B，观察B中的黑色固体是否变红色，因为一氧化碳和氧化铜反应生成红色的铜和二氧化碳即可确定气体的成分。 【点评】本题从木炭还原氧化铜、二氧化碳气体的检验和除去方法设置考点，体现了化学的实验学科的特点，这就要求同学们不断培养运用所学知识进行探究实验的能力和意识 2、 实验是形成“科学思维”和“科学探究与实践”化学素养的重要手段。某化学研究性学习小组开展了下列实验活动。 活动1：探究影响化学反应速率的因素 实验一 实验二 实验三 将空气中点燃后的木炭放入氧气中 向块状和粉末状大理石中分别加入稀盐酸 同时加热两支试管中等质量的氯酸钾 a空气：燃烧，发出红光 b氧气：燃烧更旺，发出白光 a试管：产生气泡 b试管：迅速产生大量气泡 b试管中氯酸钾较快反应完 （1）木炭燃烧的化学方程式为_________，二氧化锰是氯酸钾分解反应的_________； （2）上述三个实验说明，影响化学反应的速率因素有________等。 活动2：探究天然气燃烧产物 为什么家里的天然气热水器都是安装在浴室外开放空间的呢？小组同学为此对天然气的燃烧产物开展探究活动。 【提出问题】天然气燃烧产物是什么？ 【查阅资料】天然气主要成分甲烷（CH4）具有可燃性：含碳元素物质完全燃烧生成CO2，不完全燃烧生成CO。 【猜想与假设】甲：CO2和H2O，乙：CO2、CO和H2O，丙：CO和H2O，丁：H2、CO2 【实验方案】为验证上述猜想，小组同学将甲烷在一定量氧气中的燃烧产物通过下列实验装置（夹持仪器省略）。 【收集证据】A中白色粉末变蓝，B、E中石灰水变浑浊，打开D中黑盒子可观察实验现象。 【分析与论证】 （3）A中反应的生成物为________（写物质名称）； （4）结合A、B中的实验现象，可初步推断_______猜想错误； （5）装置D黑盒子中的试剂可能是___________；有同学认为不用打开D中的黑盒子，也可根据E中石灰水变浑浊直接判定CO的存在，请谈谈你对此观点的认识________。 【交流与评价】甲烷燃烧会产生CO，燃气热水器安装在浴室内容易发生CO中毒；整套装置设计缺少尾气处理等。 【答案】（1） ①. C+O2CO2 ②. 催化剂 （2）反应物浓度、反应物接触面积、催化剂 （3）胆矾##五水合硫酸铜##蓝矾 （4）丙、丁 （5） ①. 氧化铜##CuO ②. 若C能将产物CO2吸收完全，则通过E中石灰水变浑浊直接判断CO的存在 【解析】 【小问1详解】 ①木炭与氧气在点燃条件下生成二氧化碳，化学方程式为：，故填写：； ②由表可知，b试管加入二氧化锰后加热，氯酸钾较快反应完，但二氧化锰的化学性质和质量，在反应前后不变，符合催化剂“一变两不变”的特征，因此，二氧化锰是氯酸钾分解反应的催化剂，故填写：催化剂。 【小问2详解】 由表可知，实验一影响化学反应速率的因素是氧气浓度，即反应物浓度，实验二影响化学反应速率的因素是反应物接触面积，实验三影响化学反应速率的因素是催化剂，故填写：反应物浓度、反应物接触面积、催化剂。 【小问3详解】 A中为硫酸铜粉末，由白色变蓝色，硫酸铜粉末与水结合形成蓝色的硫酸铜晶体，反应的化学方程式为：，该蓝色晶体学名：五水合硫酸铜，俗名：胆矾、蓝矾，故填写：胆矾或蓝矾或五水合硫酸铜。 【小问4详解】 A中为硫酸铜粉末，由白色变蓝色，说明天然气产物中有水蒸气，而猜想丁中没有水蒸气，因此，此猜想错误，B中石灰水变浑浊，说明天然气产物中有二氧化碳，猜想丙中没有二氧化碳，所以，此也猜想错误，故填写：丙、丁。 【小问5详解】 ①甲、乙两种猜想的区别在于乙猜想中有一氧化碳，而一氧化碳具有还原性，要想证明一氧化碳的存在，可以在黑盒子里放能跟一氧化碳发生氧化还原反应的金属氧化物，但是，黑盒子外面是酒精灯，说明该金属氧化物与一氧化碳反应，需要的能量较低，符合氧化铜与一氧化碳反应的条件，故填写：氧化铜或CuO； ②事实上，不用打开D中的黑盒子，也可根据E中石灰水变浑浊直接判定CO的存在，当C中氢氧化钠能将产物CO2吸收完全，则通过E中澄清石灰水时，石灰水变浑浊直接判断CO的存在，因为金属氧化物与一氧化碳反应，除了生成金属外，还生成二氧化碳，我们可以通过检验产物二氧化碳的存在，来证明一氧化碳的存在。 3、 水煤气是一种气态燃料，工业上用水蒸气（H2O）通过炽热的焦层（C）所得气体即为水煤气。某化学兴趣小组同学欲探究水煤气的成分，开展如下活动： 【提出问题】水煤气成分是什么？ 【作出猜想】猜想Ⅰ：CO和H2；猜想Ⅱ：CO2和H2；猜想Ⅲ：CO、CO2和H2 猜想依据是：______。 经过讨论，小组同学认为水煤气中一定还含有水蒸气。 【查阅资料】H2的化学性质与CO相似，也能与氧化铜反应，产物为铜和水； 【设计方案】小组同学验证猜想的方案如图所示（夹持仪器省略），并进行实验。 【实验现象】A、E中白色粉末变蓝；D中黑色粉末变红；B、F中澄清石灰水变浑浊，C中澄清石灰水不变浑浊。 【实验结论】根据上述现象，兴趣小组推断出水煤气中含有H2O、CO2、H2和CO。 请完成下列问题： ①装置A中反应的化学方程式为______； ②推断出水煤气中含有CO的依据是______； ③装置C的作用是______； 【实验评价】该兴趣小组设计的实验方案存在问题，你的改进措施是______。 【答案】 ①. 根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变 ②. ③. D中黑色粉末变红，C中澄清石灰水不变浑浊，F中澄清石灰水变浑浊 ④. 检验装置B是否把气体中的二氧化碳除尽 ⑤. 在装置C、D之间加装气体干燥装置；在装置末端放一点燃的酒精灯，处理尾气中的一氧化碳 【解析】 【详解】猜想依据：根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，所应物中含有碳、氢、氧三种元素，所以作出题中三种猜想。 实验结论：①A中为硫酸铜粉末，由白色变蓝色，硫酸铜粉末与水结合形成蓝色的硫酸铜晶体，反应的化学方程式为：。 ②一氧化碳和氢气都有有还原性，氢气还原氧化铜生成铜和水，一氧化碳还原氧化铜生成铜和二氧化碳；D中粉末变红说明气体中有一氧化碳和氢气中的一种或两种，又观察到E中白色粉末变蓝，说明有水生成，从而说明水煤气中含有氢气，观察到C中澄清石灰水不变浑浊，F中澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳生成，从而说明水煤气中含有一氧化碳，故答案填：D中黑色粉末变红，C中澄清石灰水不变浑浊F中澄清石灰水变浑浊。 ③装置B的作用是检验并除去二氧化碳，装置C作用应该是检验装置B是否把气体中的二氧化碳除尽。 实验评价：由于气体通过了B、C两装，气体由溶液中逸出，会带出一部分水蒸气，带出的水蒸气也会使E中的硫酸铜粉末变蓝，会干扰水煤气中是否有氢气的检验，所以应在C、D两装置间加装一个气体干燥装置，可以用万用瓶内装浓硫酸，； 因为水煤气中含有一氧化碳，实验过程中未反应的一氧化碳逸出会污染空气，所以要在装置末端加装置尾气处理装置，防止空气污染，如在装置末端放一点燃的酒精灯，处理尾气中的一氧化碳 4、 某学习小组为验证碳及其化合物的性质设计如图所示实验装置进行实验。实验时先通一段时间氮气，然后分别点燃A、C处酒精喷灯和D处酒精灯。 回答下列问题： （1）B处反应的化学方程式为　 　，其基本反应类型是　 　； （2）C处碳粉可将二氧化碳转化为一氧化碳，此处可能观察到的现象　 　； （3）D处黑色粉末变为亮红色，此处反应的化学方程式为　 　； （4）E处可观察到的实验现象是　 　，仅从观察到的E处出现了明显现象是无法判断C、D处已经发生了化学反应的，请简述理由：　 　； （5）实验结束后，小组同学欲探究A中碳酸钙是否完全分解，有同学提出以下实验方法： 方法一：将A中剩余固体放入烧杯中，加水充分溶解，观察是否有不溶物； 方法二：将A中剩余固体放入烧杯中，加足量稀盐酸，观察是否有气泡产生； 方法三：称量A中剩余固体质量。 小组同学研讨后认为：方法一不可行，方法二和方法三可行。 Ⅰ.方法一不可行的理由是：　 　； Ⅱ.用方法三进行实验，称得A中剩余固体质量为6.6克，A中剩余固体成分是　 　。 【分析】（1）根据二氧化碳和水的反应，写出其化学方程式即基本反应类型进行分析； （2）根据二氧化碳和碳反应生成一氧化碳进行解答； （3）根据一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳进行解答； （4）根据二氧化碳与澄清石灰水反应生成碳酸钙成沉淀进行解答； （5）Ⅰ.根据氢氧化钙微溶于水进行分析； Ⅱ.根据10g碳酸钙完全分解得到固体的质量进行分析。 【解答】（1）A处的碳酸钙受热分解能生成二氧化碳，A处生成的二氧化碳和B处的水反应生成碳酸，化学方程式为：CO2+H2O═H2CO3，符合“多变一”的特点，属于化合反应；故填：CO2+H2O═H2CO3；化合反应； （2）C处木炭与二氧化碳反应生成一氧化碳，木炭越来越少，此处可能观察到的现象是：黑色粉末逐渐减少；故填：黑色粉末逐渐减少； （3）D处一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式为：CO+CuOCu+CO2；故填：CO+CuOCu+CO2； （4）D处生成的二氧化碳与澄清石灰水反应生成白的沉淀碳酸钙和水，E处可观察到的实验现象是：澄清石灰水变浑浊；仅从观察到的E处出现了明显现象是无法判断C、D处已经发生了化学反应的，请理由：由于A处生成二氧化碳，即使通 C、D 处未反应，A处生成的二氧化碳也能使 E 中澄清石灰水变浑浊；故填：澄清石灰水变浑浊；由于A处生成二氧化碳，即使通 C、D 处未反应，A处生成的二氧化碳也能使 E 中澄清石灰水变浑浊； （5）Ⅰ.方法一不可行的理由是：CaO 与水反应产生的 Ca（OH）2 微溶于水，不溶物可能是不溶的氢氧化钙，也可能是碳酸钙；故填：CaO 与水反应产生的 Ca（OH）2 微溶于水，无法判断 CaCO3 的存在； Ⅱ.由CaCO3CaO+CO2↑可知，10g碳酸钙完全分解生成氧化钙的质量为5.6g，A中剩余固体质量为6.6克，说明碳酸钙没有完全分解，A中剩余固体成分是CaCO3、CaO；故填：CaCO3、CaO。 【点评】本题是一道实验探究题，涉及反应原理分析，实验现象的描述以及实验反思与评价，对学生分析问题和解决问题的能力有较高的要求。 5、 某学习小组用下图中的装置A和装置B分别进行氢气和一氧化碳还原氧化铜实验。(B中夹持装置省略) ①补画装置A通入氢气的导管____，试管中反应的化学方程式为____； ②装置B中用足量一氧化碳还原0.01摩尔氧化铜，可得到铜多少克?____(根据化学方程式计算) ③关于装置B的说法正确的是____； A 澄清石灰水的作用是检验生成的二氧化碳 B 本装置中尾气处理的目的就是防止一氧化碳污染空气 C 玻璃管减少的质量一定小于石灰水增加的质量 D 根据石灰水增加的质量可算出消耗的一氧化碳质量 ④从反应物角度看：装置A和装置 B不同之处是____。 【答案】 (1). (2). H2+CuOCu+H2O (3). 0.64g (4). c (5). H2无毒、CO有毒，因此A装置可以敞口，B装置需要再密封容器中进行实验且对尾气进行处理 【解析】 【详解】①装置A通入氢气的导管的位置如图，试管中发生的反应是氧化铜与氢气在加热条件下反应生成铜和水，化学化学方程式是； 故填： 。 ②根据氧化铜的摩尔质量可以计算出氧化铜的质量，再根据化学方程式的计算，便可求出生成的铜的质量； 解：0.01摩尔氧化铜的质量=0.01mol×80g/mol=0.8g 设0.8g氧化铜与足量的一氧化碳反应生成铜的质量是x X=0.64g 根据计算，可得到铜的质量是0.64g； 故填：0.64g。 ③A、澄清石灰水的作用是检验生成的二氧化碳，以及可以除去一氧化碳与氧化铜反应生成的二氧化碳，有利于点燃一氧化碳，故选项A不正确； B、本装置中尾气处理的目的既防止一氧化碳污染空气，装置中用一根导管连接到加热的位置，又节约了能源，故选项B不正确； C、玻璃管减少的质量只是氧化铜中氧元素的质量，石灰水增加的质量是一氧化碳与氧化铜中氧元素的质量之和，故选项C正确； D、根据石灰水增加的质量可算出的只是与氧化铜反应的一氧化碳质量，还有开始时，通入一氧化碳排出装置中空气的一氧化碳和结束时需要通一氧化碳让还原出来的铜冷却到室温的质量，故选项D不正确； 故选：C。 ④从反应物角度看：装置A是氢气与氧化铜反应，氢气无毒，可以排放到空气中，装置可以敞口；装置 B是一氧化碳与氧化铜反应，一氧化碳有毒，排放到空气中会对空气造成污染，需再密封容器中进行实验而且必须对尾气进行处理。 故填：H2无毒、CO 有毒，因此 A 装置可以敞口，B 装置需要密封且对尾气进行处理。 【点睛】本题考查的是氢气还原氧化铜与一氧化碳还原氧化铜的区别，在反应过程中对实验数据的分析与处理。 6、 某火力发电厂燃烧煤炭过程中，排出的废气可能含有 H2O、CO、CO2、SO2 中的一种或几种，某兴趣小组为探究废气的成分，在查阅资料后，设计如下图所示的探究过程。 【查阅资料】 I. SO2 能使品红溶液红色变为无色，能与高锰酸钾溶液反应，能使澄清石灰水变浑浊 II. H2O、CO 和 CO2 均不能使品红溶液褪色、均不与高锰酸钾溶液反应 III. 氢氧化钠溶液能与 CO2 反应，不与 CO 反应 【探究过程】 【实验现象】 A 中褪为无色；E 中无明显现象；B、C、F、G、H 均有明显现象。请回答： ①根据 A 中现象可知废气中含有 ； ②F 中的现象为 ，G 中反应的化学方程式为 ； ③若组合 I 和组合 II 调换，造成的后果是 ； ④请你分析该探究实验设计是否有不足之处，若你认为无不足之处，请忽略此问；若你认为有不足之处，请写出不足之处： 。 【答案】①SO2 ②白色粉末逐渐变蓝；CO+CuO Cu+CO2 ③无法检验 SO2 和 CO2 的存在情况 ④无法检验 H2O 和 CO2；无尾气处理装置 7、 某校化学兴趣小组利用电解水、氢气燃烧、氢气还原氧化铜三组实验装置分别测定水的组成，其中图二、图三中反应所需的氢气来自实验室制氢气装置。（资料：实验室用锌粒和20%的硫酸溶液反应制取氢气，反应方程式为Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑） 1 按左上图一实验，写出电解水反应方程式 ，b管中产生的气体是 。 2 按右上图二实验，图二U型管中氧化钙的作用是 , 在d处点燃氢气，证明水的组成的现象是 。 3 按下图三实验，B装置中反应的化学方程式为 ， C装置中的现象是 。若实验测得B装置实验前后减少了3.2克，C增加了4.0克，根据实验数据计算出水中氢氧元素质量比为1:4，大于实际结果1:8，可能的原因是 。若B中仍有黑色固体，则实验结果 （ 偏大，偏小，无影响），图三实验装置中D装置的作用是 。 【答案】（11）2H2O 2H2↑+O2↑ （12）氧气（O2） （13）吸收氢气从溶液中带出的水分（干燥氢气等合理给分） （14）d处产生淡蓝色的火焰，烧杯底部有小液滴（只有d处现象不得分） （15）H2 + CuOCu + H2 O （16）白色粉末变蓝 （17）氢气从溶液中带出的水分，使C装置吸收的水分质量偏大，造成计算出的氢元素质量偏大（合理给分） （18）无影响 （19）阻止空气中的水分进入C装置影响实验结果 8、 高温的煤炭遇水蒸气产生的气体称为水煤气，水煤气的主要成分是一氧化碳和氢气（混有少量的二氧化碳和水蒸气），某兴趣小组利用下列装置进行实验，检验水煤气中含有一氧 化碳和氢气。（已知：A、D中试剂为无水硫酸铜，B、E中试剂为澄清石灰水。） ①无水硫酸铜的作用是　 　。（用化学方程式表示）； ②若含有一氧化碳，则判断一氧化碳存在的现象依据为　 　，相关反应化学方程式为　 　； ③从环保角度看装置明显缺陷是　 　，利用上述装置该 小组同学能否达成实验目的，请加以说明　 　。 【分析】①无水硫酸铜粉末遇水变蓝，生成五水合硫酸铜，常用来检验水的存在； ②一氧化碳具有还原性，还原氧化铜生成铜和二氧化碳，据此分析解答； ③一氧化碳有毒，要进行尾气处理，并据装置作用和气体 的性质分析解答。 【解答】解：①无水硫酸铜与水反应生成的五水合硫酸铜，其中五水合硫酸铜为蓝色，所以可以观察到白色固体变为蓝色，从而证明气体中含有水蒸气，该反应的化学方程式为：CuSO4+5H2O═CuSO4•5H2O； ②若含有一氧化碳，则判断一氧化碳存在的现象依据为：C中黑色粉末变红，E中澄清石灰水变浑浊，C中发生反应的方程式是：CO+CuOCu+CO2、E中发生反应的方程式是：Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O； ③一氧化碳有毒，该套装置无尾气处理装置，会导致一氧化碳逸散到空气中污染空气；利用该装置不能达成实验目的，因为混合气体通过澄清石灰水带来水蒸气，且氢氧化钙微溶于水，混合气体的二氧化碳可能除不干净，则无法证明使D变色、E变浑浊的气体是本来就有的，还是反应生成的； 故答案为：①CuSO4+5H2O═CuSO4•5H2O； ②C中黑色粉末变红，E中澄清石灰水变浑浊；CO+CuOCu+CO2、Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O； ③无尾气处理装置；不能，混合气体通过B带来水蒸气，且不一定将二氧化碳完全吸收，则无法证明水煤气中是否含有一氧化碳和氢气。 【点评】本题以实验探究的形式考查常见气体氢气、一氧化碳、二氧化碳和水蒸气的性质，要验证气体的存在，则须排除干扰因素，同学们要具有综合的化学知识才能做好此题。 9、 某化学兴趣小组学习一氧化碳后，对如何制取一氧化碳产生了浓厚兴趣，他们进行了如下的探究活动，请你参与完成探究实验． 【查阅资料】 （1）实验室通常是利用草酸（化学式为H2C2O4）分解来制取一氧化碳的； （2）草酸是一种无色透明状晶体或粉末，在189.5℃或遇浓硫酸分解． 【提出问题】草酸在浓硫酸催化下能生成哪些物质？ 【提出猜想】猜想1：草酸分解产物为CO2、CO； 猜想2：草酸分解产物为CO2、H2O； 猜想3：草酸分解产物为CO、H2O； 猜想4：草酸分解产物为CO2、CO、H2O … 小组同学经过一番讨论和推理后，认为只有猜想4能成立． 【实验验证】小组同学选用如图所示装置（装置可重复利用）验证猜想4（草酸分解装置省略） （1）该小组所选用的装置有一明显缺陷是　 　． （2）选择装置　 　可证明　 　的存在，反应的化学方程式为　 　． （3）小丽认为用B装置就可证明CO的存在，她依据的现象是　 　；小刚认为她的做法不够严谨，应结合A装置进行CO的验证．你认为小刚的质疑理由可能是：　 　． （4）请用箭头按顺序连接验证猜想4的整套实验装置（假设每步反应完全）（可根据需要添加装置）草酸分解产生的气体→　 　． 【实验结论】实验证明猜想4正确，请写出草酸在浓硫酸催化下分解的化学方程式　 　． 【分析】（1）分析尾气中含有有毒的一氧化碳气体； （2）根据物质的检验方法来分析； （3）根据氧化铜被还原的现象来分析； （4）根据水、一氧化碳、二氧化碳的性质进行验证； 【实验结论】根据实验现象结合质量守恒定律来写出化学反应式即可． 【解答】解：（1）在实验过程中，一氧化碳没有完全参与反应，所以尾气中含有一氧化碳，直接排放到空气中会造成空气污染，故填：缺少尾气处理装置； （2）二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，水蒸气能使无水硫酸铜变蓝色；一氧化碳在加热的条件下能将氧化铜还原为铜，同时生成二氧化碳；故填：A（或C或BA）；CO2（或H2O或CO）；Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O（或CuSO4+5H2O=CuSO4•5H2O或CO+CuOCu+CO2）； （3）在加热的条件下，一氧化碳能将黑色的氧化铜还原为红色的铜，但是能将氧化铜还原的气体还有氢气等；故填：黑色粉末变为亮红色；草酸分解有可能生成H2，H2也会使黑色粉末变为亮红色； （4）让草酸分解生成的三种氧化物先通过C，无水硫酸铜变蓝能证明有水的存在，再通过A，石灰水变浑浊说明有二氧化碳，通过C除去水，然后通过B，黑色粉末变为红色说明有一氧化碳，检验是否有水通过C，最后通过A，除去在B中产生的二氧化碳．故答案为：C→A→C→B→C→A→尾气处理； 【实验结论】据上述分析结合物质的性质可以知道，草酸分解产生了二氧化碳、一氧化碳和水，该反应的化学方程式为：H2C2O4CO2↑+CO↑+H2O．故填：H2C2O4CO2↑+CO↑+H2O． 【点评】本考点考查了气体的检验、质量守恒定律和化学方程式的书写等，知识点比较多，综合性比较强．有关实验方案的设计和对实验方案的评价是中考的热点之一，设计实验方案时，要注意用最少的药品和最简单的方法；本考点主要出现在实验题中 10、 某兴趣小组用木炭还原氧化铜制取铜．该小组对生成的气体提出了质疑，根据碳与氧气反应后产物可能是CO2和CO，联想到碳与氧化铜反应是否有可能会产生CO．基于上述思考，为探究产物中气体的组成，设计如下实验： Ⅰ．请写出A装置试管中的化学方程式：　 　． Ⅱ．装置B、D中盛放的足量的试剂名称及作用是　 　． Ⅲ．若在　 　的现象，说明有一氧化碳气体生成． Ⅳ．当装置B中的石灰水里不再冒气泡时，反应停止，待A装置中试管冷却后倒出残留的固体物，固体残留物中一定含有铜，可能还含有物质有　 　．（用化学式表示） Ⅴ．兴趣小组对CO产生的原因进行了分析： 原因一：木炭和氧化铜在高温条件下直接发生反应生成CO和 Cu； 原因二：用化学方程式表示还可能产生CO的反应：　 　． 【分析】Ⅰ、根据碳和氧化铜在高温条件下生成铜和二氧化碳进行解答； Ⅱ、根据二氧化碳能和澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水进行解答； Ⅲ、根据一氧化碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊进行解答； Ⅳ、根据木炭或者氧化铜有剩余进行解答； Ⅴ、根据木炭和二氧化碳在高温条件下生成一氧化碳进行解答． 【解答】解：Ⅰ、碳和氧化铜在高温条件下生成铜和二氧化碳，化学方程式为：C+2CuO2Cu+CO2↑； Ⅱ、二氧化碳能和澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水，所以装置B、D中盛放的足量的试剂名称：澄清石灰水；作用是检验是否有二氧化碳生成，并除去二氧化碳； Ⅲ、一氧化碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所以若在C装置中黑色粉末变成亮红色，D装置中澄清石灰水变浑浊的现象，说明有一氧化碳气体生成； Ⅳ、木炭或者氧化铜有剩余，所以反应停止，待A装置中试管冷却后倒出残留的固体物，固体残留物中一定含有铜，可能还含有物质有木炭或氧化铜； Ⅴ、木炭和二氧化碳在高温条件下生成一氧化碳，化学方程式为C+CO22CO． 故答案为：Ⅰ、C+2CuO2Cu+CO2↑； Ⅱ、澄清石灰水；B装置石灰水的作用检验是否有二氧化碳生成，D装置石灰水的作用除去二氧化碳； Ⅲ、C装置中黑色粉末变成亮红色，D装置≌中澄清石灰水变浑浊； Ⅳ、C或CuO； Ⅴ、C+CO22CO． 【点评】本题是对碳还原氧化铜的实验和实验操作的综合考查，注意类似知识的迁移和灵活运用就能较快解答本题． 学科网（北京）股份有限公司 $$