2025年中考化学考点提分训练（八）木炭还原氧化铜

考点提分训练（八）木炭还原氧化铜 一、选择题 1．木炭还原氧化铜的实验，需要的陶瓷仪器是（ ） A．研钵 B．蒸发皿 C．点滴板 D．表面皿 2．如图所示是木炭与氧化铜反应的实验装置，下列说法正确的是（ ） A．网罩的作用是集中火焰，提高温度 B．实验过程中，可观察到红棕色粉末逐渐变黑 C．木炭将氧化铜还原为铜，木炭发生了还原反应 D．反应结束后立即把a中的物质倒出来观察现象 3．某实验小组利用如图装置来进行木炭还原氧化铜的实验。下列有关说法错误的是（ ） A．酒精灯加网罩是为了集中火焰，提高火焰温度 B．将木炭和氧化铜均匀混合可以使反应充分进行 C．木炭还原氧化铜的反应为C+2CuO2Cu+CO2 D．本实验装置为“微型”装置，可以节约试剂 4．某小组利用如图装置进行创新实验。实验时，先加热炭粉，一段时间后，将酒精灯移至CuO处加热。下列说法正确的是（ ） A．实验过程中管口略朝下，便于气体导出 B．装置中氧化铜发生反应： C．气球可以收集尾气，防止污染空气 D．氧化铜与碳没有接触，因此CuO不变色 5．对于化学反应，我们不但要考虑加入的试剂，还要考虑环境中的其他物质对化学反应的影响。教材中“木炭还原氧化铜”的实验（如图），下列说法错误的是（　　） A．试管A中，除C、CuO外，还可能有氧气参与反应 B．除木炭可以还原氧化铜外，经反应生成的一氧化碳不能还原氧化铜 C．要排除环境对该反应的影响，还可以采取抽成真空（或充入氮气等保护气体）等措施 D．进入试管B的气体，除二氧化碳外，还可能有氧气或空气、氮气、一氧化碳 6．按下列图1所示进行木炭还原氧化铜的实验，实验时试管中固体的质量随加热时间的变化如图2所示。下列分析正确的是（ ） A．M点可观察到红色固体开始变黑 B．M→P的过程中，固体减少的质量等于生成气体的质量 C．N点对应的固体物质只有两种 D．实验结束时应先熄灭酒精灯，再将导管移出水面 二、实验探究题 7．如图是木炭还原氧化铜的实验装置图。 （1）实验前需将木炭研细然后与氧化铜混合均匀，研细木炭需用到的仪器是研钵，将木炭研细的目的是　 　。 （2）①号试管处现象是　 　。 （3）加网罩的目的是　 　。 （4）该反应的化学方程式为　 　。 （5）试管口略向下倾斜的原因是　 　。 （6）刚加热时观察到试管②中有气泡产生，但澄清石灰水不变浑浊，产生气泡的微观原因是　 　，澄清石灰水不变浑浊的原因是　 　。 8．还原剂与金属氧化物的反应是中学化学学习中的重要内容。某小组以“木炭还原氧化铜实验”开展项目式学习。 （1）【任务一】初步认识木炭与氧化铜的反应 如图甲，该实验的现象为　 　。 （2）图甲中酒精灯上网罩的作用是　 　。 （3）写出该反应的化学方程式　 　。 （4）【任务二】深入研究木炭与氧化铜的反应 小组同学根据木炭燃烧可能生成CO2也可能生成CO，认为木炭与氧化铜反应生成的气体也有多种可能。利用图乙装置开展研究。 步骤：打开，缓缓通入干燥的氮气一段时间。 步骤：关闭，点燃酒精喷灯和酒精灯，充分反应。 步骤：熄灭酒精喷灯和酒精灯，打开，再通入一段时间氮气。 【方案一】从定性观察角度判断 若中澄清石灰水变浑浊，处的气体被点燃，则木炭与氧化铜反应生成的气体为　 。 （5）实验开始前、后通入氮气的原因是　 　。 （6）【方聚二】从定量计算角度判断 取一定量碳粉和8g氧化铜的混合物进行实验，并测定表格中的四个数据： 反应前的质量 反应后的质量 （玻璃管固体） m1 m2 （广口瓶混合液） m3 m4 若生成的气体为CO2，则理论上（m4-m3） （m1-m2）（填“”、“”或“”）。 9．化学兴趣小组同学利用下列图仪器对木炭还原氧化铜产物进行探究。 【查阅资料】①氧元素通常显-2价，铜元素有+1、+2价，都能组成氧化物；②ppm表示浓度单位。 （1）酒精喷灯的作用　 　。 （2）木炭还原氧化铜过程中，硬质短试管中可观察的现象是　 　；生成的红色固体可能是铜，也可能是一种铜的氧化物　 　（写化学式） 。 （3）实验前用氦气排尽装置内的空气，目的是为了防止 　 　，对二氧化碳的检验造成干扰。 （4）平底三颈烧瓶上的气球的作用是　 　。 （5）实验中测得的气体浓度与反应物质量比之间的关系图如下。 由图可知，氧化铜与木炭的质量比越 　 　（填“大”或者“小”） ，产生的一氧化碳越多。解释一氧化碳产生的原因 　 　。 10．某小组对教材木炭还原氧化铜实验进行探究。 （1）实验一：改进实验装置如图所示，先加热炭粉，一段时间后将酒精灯移至CuO处加热，酒精灯上加网罩的目的是　 　；请写出将酒精灯移至CuO处加热发生反应的化学方程式　 　。 （2）实验二：为探究木炭与氧化铜反应的气体产物有哪些，该小组同学展开如下探究。 【猜想假设】猜想1：CO2；猜想2：CO；猜想3：CO2和CO； 【设计实验】小组同学按下图装置进行实验。实验过程中不断向装置内通入氮气的目的是　 　；观察到B处石灰水变浑浊，则有　 　生成，B2处观察到　 　现象，则有CO生成。 （3）实验三：数字传感器探究木炭与氧化铜反应的气体产物 实验小组将C和CuO粉末按照不同的质量比置于充满氦气的密闭容器内反应，并用CO2和CO传感器测得各气体的量随时间的变化曲线如下图所示： ①从环保角度考虑，该实验中CuO与C的最佳质量比为　 　。 ②根据理论计算，CuO与C反应既有CO2生成，也有CO生成，则参加反应的CuO与C的质量比n的范围是　 　。 答案详解 1．A 2．A 【解析】A：网罩可集中火焰，提高温度，利于高温反应进行。B：氧化铜为黑色粉末，反应生成红色铜，应观察到黑色粉末变红，而非“红棕色变黑”。C：木炭作还原剂，发生氧化反应，而非还原反应。D：反应结束后需冷却至室温再倒出物质，防止高温铜被空气中氧气氧化。 3．C 【解析】A：酒精灯加网罩目的是集中火焰、提高温度，正确。B：均匀混合反应物可增大接触面积，使反应更充分，正确。C：木炭还原氧化铜的条件是“高温”，而非“通电”，化学方程式条件错误。D：微型装置使用少量试剂，可节约药品，正确。 4．C 【解析】A：试管口略朝下是为了防止冷凝水倒流引起试管炸裂，而非“便于气体导出”。 B：加热炭粉时，炭粉与空气中氧气反应生成CO₂，CO₂再与炭粉在高温下生成CO，CO还原氧化铜的反应条件为“加热”，而非“高温”，方程式条件错误。C：气球可收集未反应的CO，防止污染空气，正确。D：炭粉与氧化铜虽未直接接触，但生成的CO可还原氧化铜，故CuO会由黑变红。 5．B 【解析】A.试管A中，除C、CuO外，还可能有空气中的氧气参与反应，选项说法不符合题意。B.除木炭可以还原氧化铜外，经反应生成的一氧化碳能还原氧化铜，选项说法符合题意。C.要排除环境对该反应的影响，还可以采取抽成真空（或充入氮气等保护气体）等措施，选项说法不符合题意。D.进入试管B的气体，除二氧化碳外，还可能有氧气或空气、氮气、一氧化碳，选项说法不符合题意。故答案为：B 6．B 【解析】A：M点开始加热，氧化铜（黑色）被还原为铜（红色），应观察到黑色固体开始变红，而非“红色变黑”。B：根据质量守恒定律，固体减少的质量等于生成CO₂的质量，正确。C：N点对应固体可能含未反应的氧化铜、生成的铜及木炭（若木炭过量），可能有三种物质。D：实验结束应先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，防止倒吸。 7．（1）增大反应物之间的接触面积，使木炭与氧化铜充分反应 （2）澄清石灰水变浑浊 （3）集中火焰提高温度 （4）C+2CuO2Cu+CO2↑ （5）防止冷凝水倒流，引起试管炸裂 （6）温度升高，分子间隔变大；试管内的空气受热膨胀，排出来的是空气，二氧化碳含量较低 8．（1）左边试管中黑色固体变红色，右边试管中澄清石灰水变浑浊 （2）聚拢火焰提高温度 （3）C+2CuO2Cu+CO2↑ （4）二氧化碳和一氧化碳 （5）排出装置中的空气，开始前防止空气中的物质影响实验结果、实验后把生成的气体全部排出 （6）= 【解析】（1）如图甲，高温条件下氧化铜和碳反应生成铜和二氧化碳，该实验的现象为左边试管中黑色固体变红色，右边试管中澄清石灰水变浑浊； （2）图甲中酒精灯上网罩的作用是聚拢火焰提高温度； （3）高温条件下氧化铜和碳反应生成铜和二氧化碳； （4）若 B中澄清石灰水变浑浊，说明反应生成了二氧化碳，D 处的气体被点燃，说明反应生成了一氧化碳，则木炭与氧化铜反应生成的气体为二氧化碳和一氧化碳； （5） 实验开始前、后通入氮气的原因是排出装置中的空气，防止空气中的物质影响实验结果、把生成的气体全部排出； （6）若生成的气体为二氧化碳 ，(m4−m3) 是反应生成二氧化碳的质量，(m1−m2) 也是反应生成二氧化碳的质量，则理论上 (m4−m3) = (m1−m2) 。 9．（1）加热，提供高温 （2）黑色固体变成红色；Cu2O （3）装置内空气中的氧气与木炭反应 （4）收集一氧化碳，防止污染空气 （5）小；C和CuO反应产生的主要气体产物是二氧化碳，随着反应物中CuO与木炭的质量比逐渐减小，另一种气体产物一氧化碳的含量逐渐增多，产生CO的可能原因是碳和二氧化碳高温生成一氧化碳 【解析】（1）木炭还原氧化铜需要在高温下进行反应，所以酒精喷灯的作用是加热，提供高温。（2）硬质短试管中碳和氧化铜在高温下生成铜和二氧化碳，硬质短试管中可观察的现象是黑色固体变成红色；碳的氧化物是气体，红色固体只能是铜的氧化物，氧化铜是黑色固体，该红色固体可能是氧化亚铜，化学式为Cu2O。（3）碳与氧气反应生成二氧化碳，实验前，用氦气对装置进行排空气处理，避免装置内空气中的氧气与木炭反应，对二氧化碳的含量测定造成影响。（4）实验过程中会产生一氧化碳，一氧化碳是空气污染物，所以气球的作用是收集一氧化碳，防止污染空气。（5）结合图可知，C和CuO反应的主要气体产物是二氧化碳，但随着反应物中CuO与木炭的质量比逐渐减小，另一种气体产物一氧化碳的含量逐渐增多，结合提供的资料和图中数据的变化情况，产生CO的可能原因是碳和二氧化碳高温生成一氧化碳。 10．（1）集中火焰，提高温度；CO+CuOCu+CO2 （2）排尽装置内的空气，防干扰；二氧化碳或CO2；粉末由黑色变红色 （3）； 【解析】(1)碳与二氧化碳的条件是高温，酒精灯火焰温度500度左右，酒精灯上加网罩的目的集中火焰，提高温度，故填集中火焰，提高温度； 碳与二氧化碳在高温条件下反应生成一氧化碳，一氧化碳在加热的条件下还原氧化铜生成铜和二氧化碳，故填CO+CuOCu+CO2。 (2)木炭除了会还原氧化铜外还有可能和空气中的氧气反应，故通氮气的目的是排尽装置内的空气，防干扰，故填排尽装置内的空气，防干扰； 石灰水变浑浊，说明由二氧化碳生成，故填二氧化碳； 结论是有CO生成，所以现象是描述一氧化碳还原氧化铜的现象，粉末由黑色变红色，故③填粉末由黑色变红色。 (3)从环保角度考虑，要少产生一氧化碳，故填40:3； 采用极值转换法，全部生成二氧化碳或全部生成一氧化碳 2CuO+C2Cu+CO2↑ 160 12 CuO+CCu+CO↑ 80 12 故填。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$