2024年上海市中考化学一模复习【习题集锦】还原氧化铜实验 (9)
2024-10-25
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 初中化学沪教版(上海)(2008)九年级第一学期 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 中考复习-一模 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 上海市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.94 MB |
| 发布时间 | 2024-10-25 |
| 更新时间 | 2024-11-20 |
| 作者 | 搬运知识的小蚂蚁 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-10-24 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/48184257.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2024年上海市中考化学一模复习【习题集锦】还原氧化铜实验(9)——答案
1、 在加热的条件下,CO和H2都能还原CuO。下图两套装置分别用于CO和H2还原CuO并验证其产物的实验。
(1)两套装置在加热前,需分别先通一会儿CO或H2,其目的是________。
(2)装置甲中,玻璃管内发生的反应的化学方程式为_______。
(3)比较两套装置,按要求指出两套装置的不同点并说明原因。
装置不同点
原因(用物质的性质说明)
示例:反应物角度
甲装置:有尾气处理装置;乙装置:无尾气处理装置
CO有毒;H2无毒
生成物角度
________
________
(4)某科研小组对CO还原CuO的实验进一步探究,用原位X射线粉末衍射仪测定了不同温度下反应4小时后所得固体物质的XRD图谱(如右图所示,XRD图谱可用于判断某固体物质是否存在,不同固体因出现的衍射峰的衍射角不同而呈现不同的图形)。
Ⅰ.结合图谱分析,科研小组推断出当温度达到300℃及以上时CO和CuO发生了反应。他们做出该推断的依据是________。
Ⅱ.若要得到较纯的铜,在图中所示的温度中,科研小组应选取______℃作为反应的相对适宜温度,请结合图谱分析不选择其他温度的原因________。
【答案】(1)排尽试管内空气,防止发生爆炸
(2)
(3) ①. 甲装置中试管水平,用澄清的石灰水检验生成物;乙装置中试管应略微向下倾斜,使用硫酸铜粉末检验生成物 ②. 甲装置中产物是气体,乙装置中产物水是液体,倒流会引起试管破裂
(4) ①. 300℃及以上才有Cu2O产生 ②. 400 ③. 300℃时图谱中的物质只有铜,400℃时图谱中的物质是Cu2O,500℃时图谱中的物质是CuO
【解析】
【小问1详解】
两套装置在加热前,需分别先通一会儿CO或H2,其目的是排尽试管内的空气,防止发生爆炸;
【小问2详解】
装置甲中,玻璃管内一氧化碳和氧化铜在加热条件下反应生成铜和二氧化碳,反应的化学方程式为:;
小问3详解】
甲装置中生成二氧化碳和铜,乙装置中生成铜和水,甲装置中试管水平,用澄清的石灰水检验生成物,产物是气体;乙装置中实干应略微向下倾斜,使用硫酸铜粉末检验生成物,产物水是液体,倒流会引起试管破裂;
【小问4详解】
Ⅰ、根据图示可知,300℃及以上才有Cu2O产生,可推断出当温度达到300℃及以上时CO和CuO发生了反应;
Ⅱ、根据图示可知,300℃时图谱中的物质只有铜,400℃时图谱中的物质是Cu2O,500℃时图谱中的物质是CuO,科研小组应选取400℃作为反应的相对适宜温度
2、 某化学兴趣小组为验证碳及其化合物的性质开展了系列实验。
(1)称取10g碳酸钙放入大试管(大试管质量为ag),搭建如图装置后进行实验(夹持装置省略)。
具体操作如下:
步骤1:点燃A处酒精喷灯
A处试管中发生反应的化学方程式为______。
步骤2:待到B处装置中出现气泡时,立即点燃C处酒精喷灯和D处酒精灯
一段时间后,B处还可以观察到的现象为______,C处发生反应的化学方程式为______,D处可观察到的现象是______。
(2)本实验涉及的物质中,______(填写物质化学式)具有还原性。
(3)有小组同学认为该实验还需增加装置处理尾气中的CO,你是否赞成?请结合实验装置阐述理由______。
(4)实验结束后,小组同学对碳酸钙是否完全分解展开实验:取下A处试管,加入足量稀盐酸,观察到______,由此得出碳酸钙未完全分解。请设计其他实验方案证明该结论______。
【答案】(1) ①.
②. 紫色石蕊试液变红 ③.
④. 黑色粉末逐渐变红 (2)C、CO
(3)不赞成,因为过量的一氧化碳已收集在E中,并没有排放到空气中,不会造成污染,所以不需要增加装置处理尾气中的CO
(4) ①. 有气泡产生 ②. 在装置冷却后,称量A处反应后试管的质量,若质量>5.6g+ag,则说明碳酸钙没有完全分解
【解析】
【小问1详解】
步骤1:点燃A处酒精喷灯,A处试管中碳酸钙高温下分解生成氧化钙和二氧化碳,该反应方程式为;
步骤2:待到B处装置中出现气泡时,立即点燃C处酒精喷灯和D处酒精灯,
由于二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,可以使紫色石蕊试液变红,所以一段时间后,B处还可以观察到的现象为紫色石蕊试液变红色;
C处碳与二氧化碳高温下反应生成一氧化碳,该反应方程式为;
D处一氧化碳在加热条件下还原氧化铜生成铜和二氧化碳,故此时D处观察到黑色粉末逐渐变红;
【小问2详解】
本实验涉及的物质中,C、CO具有还原性;
【小问3详解】
该装置不需要添加尾气处理装置,因为一氧化碳不溶于氢氧化钙溶液,所以过量的一氧化碳已收集在E中,并没有排放到空气中,不会造成污染,故不赞成;
【小问4详解】
取下A处试管,加入足量稀盐酸,根据结论碳酸钙未完全分解,碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,故可观察到由气泡产生,由此得出碳酸钙未完全分解;
解:设10g碳酸钙完全分解生成氧化钙的质量为x,则有
x=5.6g,由于大试管质量为ag,所以可以在装置冷却后,称量A处反应后试管的质量,若质量>5.6g+ag,则说明碳酸钙没有完全分解,即可证明该结论
3、图1是某实验小组进行一氧化碳和氧化铜反应的实验装置(装置气密性良好)。
(1)实验开始时,应按______(填序号)的顺序进行操作。
a.点燃A处酒精灯
b.通一氧化碳
c.点燃C处酒精灯
(2)加热一段时间后,在A装置玻璃管内发生反应的化学方程式为______,该反应体现一氧化碳具有______性。
(3)图1B装置中澄清石灰水作用是______,C处尾气点燃时的现象是______。
(4)图2中______(填编号)装置与图1方框内BC组合装置的作用类似(瓶中液体均为足量的澄清石灰水)。
实验小组称取8.0克CuO进行实验(玻璃管质量为a克),一段时间后观察到A装置中玻璃管内的黑色粉末全部变红,小组同学认为氧化铜全部转化成了铜。
(5)有同学查阅资料后发现一氧化碳和氧化铜在高温下也可能生成红色的Cu2O固体,于是就玻璃管中红色物质的组成提出了三种猜想,猜想1:全部是Cu;猜想2:______;猜想3:是Cu和Cu2O的混合物。
(6)请将猜想2填写完整。如果猜想1成立,请设计方案加以验证______。
【答案】(1)bca (2) ①. CuO+COCu+CO2 ②. 还原
(3) ①. 检验是否有二氧化碳生成 ②. 产生淡蓝色(蓝色)火焰
(4)Ⅲ (5)全部是Cu2O
(6)继续通CO至玻璃管冷却后,将玻璃管和管内固体一同称量,若总质量比反应前减轻了1.6克,则猜想1成立
【解析】
【小问1详解】
实验时向玻璃管内通入一氧化碳气体,并点燃C处的酒精灯,待装置内的空气排净后,点燃A处的酒精灯给氧化铜加热,故填bca;
【小问2详解】
A中发生的反应是一氧化碳和氧化铜反应,生成二氧化碳、铜单质,反应的化学方程式为:,反应中,一氧化碳夺取了氧化铜中的氧,将氧化铜还原成铜单质,说明一氧化碳具有还原性;
【小问3详解】
二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,用澄清石灰水检验是否有二氧化碳生成,一氧化碳燃烧时产生淡蓝色火焰,并放出光和热;
【小问4详解】
BC装置的目的是检验二氧化碳并能进行尾气处理,检验二氧化碳时,需要将气体通入澄清石灰水中,应从长导管通入气体,此外,要达到尾气处理的目的,需要通过长导管排出澄清石灰水,收集一氧化碳,故装置Ⅲ符合题意;
【小问5详解】
结合查阅的资料进行猜测,反应后的产物有三种组合:全部为氧化铜,全部为氧化亚铜,生成物是氧化铜、氧化亚铜的混合物,故猜想2为:全部是氧化亚铜;
【小问6详解】
若产物全部是铜,则反应后固体的质量会减少,通过测量反应前后固体和玻璃管的总质量来验证,首先应计算出减少的质量是多少,根据差量法计算,
设减少的质量为x。
因此,熄灭酒精灯继续通CO至玻璃管冷却后,将玻璃管和管内固体一同称量,若总质量比反应前减轻了1.6克,则猜想1成立
4、某小组同学利用混有少量CO2和CO气体进行还原氧化铜实验并验证有关气体的性质(装置气密性良好):
(1)实验开始时,先 (选填“通气体”或“加热”),目的是 。B中的现象是 。
(2)小红同学认为进入C中气体是CO2、CO、H2O,但上述A~E装置不能验证小红同学的观点,装置正确的连接是A→B→ 。
(3)小兰同学认为为了防止溶液倒吸,本实验停止加热前应先断开B和C的连接,小明同学认为不需要,理由是 。
(4)实验后小高同学又指出:如图装置的尾气处理装置E也可以用F装置代替,F装置的作用是 。
(5)若使0.5摩尔氧化铜完全还原成铜,则理论上需要一氧化碳多少克?(根据化学方程式列式计算)
【分析】(1)实验开始时,先通气体,目的是排出装置中的空气,防止发生爆炸;
加热条件下,氧化铜和一氧化碳反应生成铜和二氧化碳。
(2)白色固体硫酸铜和水反应生成蓝色固体五水硫酸铜;
二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊;
一氧化碳燃烧生成二氧化碳。
(3)在停止加热前一直在通气体,不能导致溶液倒吸。
(4)F装置的作用是吸收二氧化碳,收集一氧化碳。
(5)根据反应的化学方程式及其提供数据可以进行相关方面的计算。
【解答】解:(1)实验开始时,先通气体,目的是排出装置中的空气,防止发生爆炸,B中的现象是黑色固体变红色。
故填:通气体;排出装置中的空气,防止发生爆炸;黑色固体变红色。
(2)装置正确的连接是A→B→D(检验水)→C(检验二氧化碳)→E(检验一氧化碳)。
故填:D→C→E。
(3)小兰同学认为为了防止溶液倒吸,本实验停止加热前应先断开B和C的连接,小明同学认为不需要,理由是在停止加热前一直在通气体,不能导致溶液倒吸。
故填:在停止加热前一直在通气体,不能导致溶液倒吸。
(4)实验后小高同学又指出:如图装置的尾气处理装置E也可以用F装置代替,F装置的作用是吸收二氧化碳,收集一氧化碳。
故填:吸收二氧化碳,收集一氧化碳。
(5)设需要一氧化碳质量为x,
0.5mol氧化铜质量:0.5mol×80g/mol=40g,
CuO+COCu+CO2,
80 28
40g x
=,
x=14g,
答:理论上需要一氧化碳14g。
【点评】本题主要考查学生运用化学方程式进行计算和推断的能力,计算时要注意规范性和准确性
5、(多选)某混合气体由CO2、CO、H2和水蒸气中的一种或多种组成。某同学利用下图装置验证该混合气体的组成,以下说法错误的是
A. ①中固体由白色变蓝色,可验证原混合气体中含有水蒸气
B. ②中固体由黑色变红色,可验证原混合气体中含有CO和H2
C. ③中石灰水变浑浊,可验证原混合气体中含有CO2
D. ③中尾气进行点燃,可防止尾气造成污染
【答案】BC
【解析】
【详解】A、无水硫酸铜遇水变蓝,故①中固体由白色变蓝色,可验证原混合气体中含有水蒸气,不符合题意;
B、氢气能与氧化铜在加热的条件下反应生成铜和水,一氧化碳能与氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳,故②中固体由黑色变红色,说明混合气体中含有氢气、一氧化碳中至少一种,不一定含有一氧化碳和氢气两种气体,符合题意;
C、二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,③中石灰水变浑浊,可能是原混合气体中含有二氧化碳,也可能是原混合气体中含有一氧化碳,一氧化碳和氧化铜反应生成了二氧化碳,符合题意;
D、气体中可能含有一氧化碳,一氧化碳有毒,散逸到空气中,会污染空气,故③中尾气进行点燃,可防止尾气造成污染,不符合题意。
故选BC。
6、氢气和一氧化碳还原氧化铜的实验装置如下,有关说法错误的是( )
A.实验时都应该先通入气体后加热,防止发生爆炸
B.两者都可以通过观察黑色固体颜色的变化判断反应是否发生
C.甲试管略向下倾斜,乙玻璃管保持水平,是因为两种气体的密度不同
D.甲无尾气处理装置而乙有,是因为一氧化碳有毒而氢气无毒
【分析】A、从两种气体均是可燃性气体的性质分析即可;
B、从两者的反应现象进行分析即可;
C、从两反应的产物分析即可;
D、从氢气和一氧化碳两者是否有毒性分析判断;
【解答】解:A、可燃性气体在加热或点燃前都不能混有氧气,所以实验时都应该先通入气体排净容器内的空气而后再加热,这主要是防止发生爆炸,故正确;
B、两者与氧化铜反应时都是将氧化铜还原为金属铜,所以两者都可以通过观察黑色固体颜色的变化判断反应是否发生,故正确;
C、甲试管略向下倾斜,是因为反应中有水产生,防止水倒流,乙玻璃管保持水平,是因为反应中并无水产生,与两种气体的密度不同无关。故错误;
D、氢气无毒,而一氧化碳有毒不能直接排放到空气中,所以甲无尾气处理装置而乙有,故正确;
故选:C。
【点评】本题主要考查了一氧化碳和氢气的性质,解题时要掌握一氧化碳和氢气还原氧化铜的实验原理和实验中的一些注意事项,属常规型实验考查题。
7、甲烷(化学式为CH4)不完全燃烧时生成水和其它氧化物。某实验小组对此展开研究:
①常用 检验生成物中是否含有水
②对燃烧产物中的其它氧化物进行探究:(图中固定试管的仪器已略去)
假设
实验
现象
结论
生成物中有一氧化碳
用下图装置进行实验
A中的现象是
生成物中含有一氧化碳。写出A中的反应化学方程式是
进一步查阅资料,发现CO能溶于铜液(醋酸二氨合铜和氨水的混合液)。因此可在装置B后再连接如图装置D,其目的是 ,装置B、D的连接顺序:导管C连接 (填“E”或“F”)。
③实验小组通过装置B中石灰水变浑浊判断燃烧产物中一定含有二氧化碳,你觉得该实验小组的判断是否正确?若不正确,请设计简单实验判断燃烧产物中是否含有二氧化碳 。
【分析】由题目的信息可知,①甲烷(化学式为CH4)不完全燃烧时生成水和其它氧化物,①常用无水CuSO4检验生成物中是否含有水,观察硫酸铜是否变蓝色;②表格中,A中的现象是:黑色固体变成亮红色,是因为一氧化碳和氧化铜在加热的条件下生成铜和二氧化碳;进一步查阅资料,发现CO能溶于铜液(醋酸二氨合铜和氨水的混合液)。因此可在装置B后再连接如图装置D,其目的是:吸收CO,防止其排放到空气中造成环境污染和中毒;装置B、D的连接顺序:导管C连接F;③实验小组通过装置B中石灰水变浑浊判断燃烧产物中一定含有二氧化碳,该实验小组的判断不合理,因为一氧化碳还原氧化铜也生成二氧化碳;实验设计:将燃烧产物先通入澄清石灰水,若石灰水变浑浊,则燃烧产物中一定含有二氧化碳。
【解答】解:①常用无水CuSO4检验生成物中是否含有水,观察硫酸铜是否变蓝色;故答案为:无水CuSO4;
②表格中,A中的现象是:黑色固体变成亮红色,是因为一氧化碳和氧化铜在加热的条件下生成铜和二氧化碳;进一步查阅资料,发现CO能溶于铜液(醋酸二氨合铜和氨水的混合液)。因此可在装置B后再连接如图装置D,其目的是:吸收CO,防止其排放到空气中造成环境污染和中毒;装置B、D的连接顺序:导管C连接F;故答案为:黑色固体变成亮红色;CO+CuOCO2+Cu;吸收CO,防止其排放到空气中造成环境污染和中毒;F;
③实验小组通过装置B中石灰水变浑浊判断燃烧产物中一定含有二氧化碳,该实验小组的判断不合理;实验设计:将燃烧产物先通入澄清石灰水,若石灰水变浑浊,则燃烧产物中一定含有二氧化碳;故答案为:不合理,将燃烧产物先通入澄清石灰水,若石灰水变浑浊,则燃烧产物中一定含有二氧化碳;不是通过A装置后,因为一氧化碳还原氧化铜也生成二氧化碳;
【点评】实验探究题是近几年中考的热点之一,它包括实验方法和过程的探究,实验结论和实验规律的探究等。本题通过实验资料和实验分析,得到了正确的结论,属于结论性探究。同学们要具体分析,综合掌握
8、一包干燥的红色粉末是Cu、Fe2O3的混合物,同学们为确定红色粉末的组成比例,称取该粉末5.0g装硬质玻璃管中,按图1在通风橱中进行实验.开始时缓缓通入CO气体,过一段时间后再加热使其充分反应.待反应完全后,停止加热,继续通CO气体直至玻璃管冷却.
①在装置A中先通CO气体的目的是
②反应前后称量相关装置和物质的总质量,其数据如下表:
反应前
反应后
玻璃管和红色粉末的总质量为37.3g
玻璃管和固体物质的总质量为36.1g
小组内小丁同学分析表中的数据后,得出红色粉末中氧元素的质量为 .
A装置中发生反应的化学方程式
③小组内小林同学认为为了防止溶液倒吸,本实验停止加热前应先断开A和B的连接,你认为是否需要?为什么?
④实验后小组内有同学指出:上述装置未进行尾气的处理.于是有同学设计了用图2装置代替原装置,实验装置图中采用虚线框内的装置,其作用是
A.收集一氧化碳 B.吸收二氧化碳 C.检验二氧化碳.
【分析】一氧化碳是可燃性气体,与空气或氧气混合达到一定程度时,遇明火会发生爆炸;
反应前后装置中固体减少的质量即为氧化铁中氧元素的质量;
停止加热后继续通CO直至玻璃管冷却,可以防止生成的铁被空气中的氧气氧化;
一氧化碳不能和氢氧化钠反应,不溶于水;
二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水.
【解答】解:①在装置A中先通CO气体的目的是排出玻璃管中的空气,防止加热时发生爆炸;
②根据质量受定律,红色粉末中氧元素的质量为37.3g﹣36.1g=1.2g,A装置中发生反应的化学方程式为:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2.
③停止加热前不需要先断开A和B的连接,理由是停止加热后继续通CO直至玻璃管冷却,溶液不会倒吸入玻璃管中.
④设计了用图2装置代替原装置,实验装置图中采用虚线框内的装置,其作用有收集一氧化碳,吸收二氧化碳.
故答案为:①排净装置中的空气(或防止CO和装置中的空气混合受热发生爆炸)
②1.2g;Fe2O3+3CO2Fe+3CO2.
③不需要;原因是:停止加热后,会继续通入CO,直至冷却到室温;
④A、B.
【点评】合理设计实验,科学地进行实验、分析实验,是得出正确实验结论的前提,因此要学会设计实验、进行实验、分析实验,为学好化学知识奠定基础
9、甲同学设计了如下实验装置验证一氧化碳的部分性质并验证产物。实验时,在点燃B处酒精灯之前先通入一氧化碳排出装置中的空气,然后继续实验。
①CO气体在使用或点燃前要进行 ;C中反应的化学方程式是 ;
②实验过程中,B中的现象是 ,该反应的化学方程式是 ;D处点燃的目的是 ;
③对该实验的分析正确的是 (选填编号)
Ⅰ.实验结束时应先熄灭B处酒精灯
Ⅱ.C中增加的质量与B中固体减少的质量相等
Ⅲ.反应开始后通入0.1mol一氧化碳可生成0.1mol铜
Ⅳ.反应结束后继续通入一氧化碳的目的是防止铜被氧化
④甲同学认为A为C的对照实验,通过A、C现象的不同证明B装置中有CO2生成,
乙同学认为省略A可达到同样的目的,理由是 。
⑤通过上述实验可以知道一氧化碳的化学性质是 。
【答案】(23)检验气体的纯度 (24)CO2+Ca(OH)2→CaCO3↓+H2O(2分)
(25)黑色固体变成红色 (26)CO+CuOCu+CO2(2分)
(27)燃尽CO,防止污染空气 (28)Ⅰ
(29)点燃酒精灯前,已经先通一段时间CO,可知CO通过澄清石灰水没有明显现象
(30)还原性、可燃性(共1分)
10、请结合下列装置图回答问题:
[来源:Zxxk.Com]
① 若向A装置中通入纯净的氢气,为检验反应产物,A装置的右边应与上面的
(填字母)装置连接,所选装置中出现的实验现象为 。
② 若向A装置中通入纯净的一氧化碳气体,为检验反应产物,A装置的右边应与上面的
(填字母)装置连接。仅用上述装置进行实验有明显的安全隐患,要弥补这个缺陷,应采取的措施是 。
③ 现有一无色气体,可能是由一氧化碳、二氧化碳、水蒸气中的一种或几种组成。为确定其组成,按气体通过的先后顺序,连接的仪器依次是:气体→A→B→C,实验过程分析如下:
装置A中黑色氧化铜粉末变红色,该反应的化学方程式为 ;装置B中无明显现象;装置C中澄清石灰水变浑浊,反应的化学方程式 ;由上述实验现象并不能确定原无色气体中是否含有二氧化碳气体,原因是 。
④ 如果氧化铜中混有铜粉,为了测氧化铜的质量分数,称取m g样品实验,实验过程中获取两组数据:Ⅰ.反应前后仪器a中质量减少w g;Ⅱ.吸收生成物的装置中质量增加Q g。
假设还原氧化铜的反应充分,称量准确,你认为应选择 组的数据来计算样品中氧化铜的质量分数更好,理由是 。
【答案】(21)B (22)无水硫酸铜粉末由白色变成蓝色 (23)C
(24)对尾气进行处理(C装置导管出口处点燃;C装置导管口套接一个气球或塑料袋)。
(25)CO+CuOCu+CO2(2分) (26)CO2+Ca(OH)2→H2O+CaCO3↓(2分)
(27)混合气体中含有一氧化碳气体,一氧化碳与氧化铜反应产生二氧化碳气体
(28)Ⅰ(29))因为数据Ⅰ在题意前提下,其他因素对其影响小;数据Ⅱ在同样前提下,如果生成物吸收不完全,对计算结果影响就大。所以实验数据Ⅰ比Ⅱ可靠
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2024年上海市中考化学一模复习【习题集锦】还原氧化铜实验(9)
1、 在加热的条件下,CO和H2都能还原CuO。下图两套装置分别用于CO和H2还原CuO并验证其产物的实验。
(1)两套装置在加热前,需分别先通一会儿CO或H2,其目的是________。
(2)装置甲中,玻璃管内发生的反应的化学方程式为_______。
(3)比较两套装置,按要求指出两套装置的不同点并说明原因。
装置不同点
原因(用物质的性质说明)
示例:反应物角度
甲装置:有尾气处理装置;乙装置:无尾气处理装置
CO有毒;H2无毒
生成物角度
________
________
(4)某科研小组对CO还原CuO的实验进一步探究,用原位X射线粉末衍射仪测定了不同温度下反应4小时后所得固体物质的XRD图谱(如右图所示,XRD图谱可用于判断某固体物质是否存在,不同固体因出现的衍射峰的衍射角不同而呈现不同的图形)。
Ⅰ.结合图谱分析,科研小组推断出当温度达到300℃及以上时CO和CuO发生了反应。他们做出该推断的依据是________。
Ⅱ.若要得到较纯的铜,在图中所示的温度中,科研小组应选取______℃作为反应的相对适宜温度,请结合图谱分析不选择其他温度的原因________。
2、 某化学兴趣小组为验证碳及其化合物的性质开展了系列实验。
(1)称取10g碳酸钙放入大试管(大试管质量为ag),搭建如图装置后进行实验(夹持装置省略)。
具体操作如下:
步骤1:点燃A处酒精喷灯
A处试管中发生反应的化学方程式为______。
步骤2:待到B处装置中出现气泡时,立即点燃C处酒精喷灯和D处酒精灯
一段时间后,B处还可以观察到的现象为______,C处发生反应的化学方程式为______,D处可观察到的现象是______。
(2)本实验涉及的物质中,______(填写物质化学式)具有还原性。
(3)有小组同学认为该实验还需增加装置处理尾气中的CO,你是否赞成?请结合实验装置阐述理由______。
(4)实验结束后,小组同学对碳酸钙是否完全分解展开实验:取下A处试管,加入足量稀盐酸,观察到______,由此得出碳酸钙未完全分解。请设计其他实验方案证明该结论______。
3、图1是某实验小组进行一氧化碳和氧化铜反应的实验装置(装置气密性良好)。
(1)实验开始时,应按______(填序号)的顺序进行操作。
a.点燃A处酒精灯
b.通一氧化碳
c.点燃C处酒精灯
(2)加热一段时间后,在A装置玻璃管内发生反应的化学方程式为______,该反应体现一氧化碳具有______性。
(3)图1B装置中澄清石灰水作用是______,C处尾气点燃时的现象是______。
(4)图2中______(填编号)装置与图1方框内BC组合装置的作用类似(瓶中液体均为足量的澄清石灰水)。
实验小组称取8.0克CuO进行实验(玻璃管质量为a克),一段时间后观察到A装置中玻璃管内的黑色粉末全部变红,小组同学认为氧化铜全部转化成了铜。
(5)有同学查阅资料后发现一氧化碳和氧化铜在高温下也可能生成红色的Cu2O固体,于是就玻璃管中红色物质的组成提出了三种猜想,猜想1:全部是Cu;猜想2:______;猜想3:是Cu和Cu2O的混合物。
(6)请将猜想2填写完整。如果猜想1成立,请设计方案加以验证______。
4、某小组同学利用混有少量CO2和CO气体进行还原氧化铜实验并验证有关气体的性质(装置气密性良好):
(1)实验开始时,先 (选填“通气体”或“加热”),目的是 。B中的现象是 。
(2)小红同学认为进入C中气体是CO2、CO、H2O,但上述A~E装置不能验证小红同学的观点,装置正确的连接是A→B→ 。
(3)小兰同学认为为了防止溶液倒吸,本实验停止加热前应先断开B和C的连接,小明同学认为不需要,理由是 。
(4)实验后小高同学又指出:如图装置的尾气处理装置E也可以用F装置代替,F装置的作用是 。
(5)若使0.5摩尔氧化铜完全还原成铜,则理论上需要一氧化碳多少克?(根据化学方程式列式计算)
5、(多选)某混合气体由CO2、CO、H2和水蒸气中的一种或多种组成。某同学利用下图装置验证该混合气体的组成,以下说法错误的是
A. ①中固体由白色变蓝色,可验证原混合气体中含有水蒸气
B. ②中固体由黑色变红色,可验证原混合气体中含有CO和H2
C. ③中石灰水变浑浊,可验证原混合气体中含有CO2
D. ③中尾气进行点燃,可防止尾气造成污染
6、氢气和一氧化碳还原氧化铜的实验装置如下,有关说法错误的是( )
A.实验时都应该先通入气体后加热,防止发生爆炸
B.两者都可以通过观察黑色固体颜色的变化判断反应是否发生
C.甲试管略向下倾斜,乙玻璃管保持水平,是因为两种气体的密度不同
D.甲无尾气处理装置而乙有,是因为一氧化碳有毒而氢气无毒
7、甲烷(化学式为CH4)不完全燃烧时生成水和其它氧化物。某实验小组对此展开研究:
①常用 检验生成物中是否含有水
②对燃烧产物中的其它氧化物进行探究:(图中固定试管的仪器已略去)
假设
实验
现象
结论
生成物中有一氧化碳
用下图装置进行实验
A中的现象是
生成物中含有一氧化碳。写出A中的反应化学方程式是
进一步查阅资料,发现CO能溶于铜液(醋酸二氨合铜和氨水的混合液)。因此可在装置B后再连接如图装置D,其目的是 ,装置B、D的连接顺序:导管C连接 (填“E”或“F”)。
③实验小组通过装置B中石灰水变浑浊判断燃烧产物中一定含有二氧化碳,你觉得该实验小组的判断是否正确?若不正确,请设计简单实验判断燃烧产物中是否含有二氧化碳 。
8、一包干燥的红色粉末是Cu、Fe2O3的混合物,同学们为确定红色粉末的组成比例,称取该粉末5.0g装硬质玻璃管中,按图1在通风橱中进行实验.开始时缓缓通入CO气体,过一段时间后再加热使其充分反应.待反应完全后,停止加热,继续通CO气体直至玻璃管冷却.
①在装置A中先通CO气体的目的是
②反应前后称量相关装置和物质的总质量,其数据如下表:
反应前
反应后
玻璃管和红色粉末的总质量为37.3g
玻璃管和固体物质的总质量为36.1g
小组内小丁同学分析表中的数据后,得出红色粉末中氧元素的质量为 .
A装置中发生反应的化学方程式
③小组内小林同学认为为了防止溶液倒吸,本实验停止加热前应先断开A和B的连接,你认为是否需要?为什么?
④实验后小组内有同学指出:上述装置未进行尾气的处理.于是有同学设计了用图2装置代替原装置,实验装置图中采用虚线框内的装置,其作用是
A.收集一氧化碳 B.吸收二氧化碳 C.检验二氧化碳.
9、甲同学设计了如下实验装置验证一氧化碳的部分性质并验证产物。实验时,在点燃B处酒精灯之前先通入一氧化碳排出装置中的空气,然后继续实验。
①CO气体在使用或点燃前要进行 ;C中反应的化学方程式是 ;
②实验过程中,B中的现象是 ,该反应的化学方程式是 ;D处点燃的目的是 ;
③对该实验的分析正确的是 (选填编号)
Ⅰ.实验结束时应先熄灭B处酒精灯
Ⅱ.C中增加的质量与B中固体减少的质量相等
Ⅲ.反应开始后通入0.1mol一氧化碳可生成0.1mol铜
Ⅳ.反应结束后继续通入一氧化碳的目的是防止铜被氧化
④甲同学认为A为C的对照实验,通过A、C现象的不同证明B装置中有CO2生成,
乙同学认为省略A可达到同样的目的,理由是 。
⑤通过上述实验可以知道一氧化碳的化学性质是 。
10、请结合下列装置图回答问题:
[来源:Zxxk.Com]
① 若向A装置中通入纯净的氢气,为检验反应产物,A装置的右边应与上面的
(填字母)装置连接,所选装置中出现的实验现象为 。
② 若向A装置中通入纯净的一氧化碳气体,为检验反应产物,A装置的右边应与上面的
(填字母)装置连接。仅用上述装置进行实验有明显的安全隐患,要弥补这个缺陷,应采取的措施是 。
③ 现有一无色气体,可能是由一氧化碳、二氧化碳、水蒸气中的一种或几种组成。为确定其组成,按气体通过的先后顺序,连接的仪器依次是:气体→A→B→C,实验过程分析如下:
装置A中黑色氧化铜粉末变红色,该反应的化学方程式为 ;装置B中无明显现象;装置C中澄清石灰水变浑浊,反应的化学方程式 ;由上述实验现象并不能确定原无色气体中是否含有二氧化碳气体,原因是 。
④ 如果氧化铜中混有铜粉,为了测氧化铜的质量分数,称取m g样品实验,实验过程中获取两组数据:Ⅰ.反应前后仪器a中质量减少w g;Ⅱ.吸收生成物的装置中质量增加Q g。
假设还原氧化铜的反应充分,称量准确,你认为应选择 组的数据来计算样品中氧化铜的质量分数更好,理由是 。
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