還原性氣體實驗探究 浙教版上學(xué)期九年級科學(xué)“期中沖刺”核心考點訓(xùn)練（七）

九上科學(xué)期中沖刺訓(xùn)練（七九上科學(xué)期中沖刺訓(xùn)練（七）：還原性氣體實驗1氫氣、木炭、一氧化碳是金屬冶煉中常用的還原劑。如圖甲是氫氣還原氧化銅的實驗，如圖乙是木炭還原氧化鐵的實驗，如圖丙是一氧化碳還原氧化銅的實驗。酒精燈A酒精燈B（1）實驗步驟的先后次序很重要，如甲實驗中反應(yīng)前須先通氫氣后點燈，否則易發(fā)生爆炸；請再列出二項不能顛倒的先后次序：甲實驗中反應(yīng)后必須，否則生成的紅色的銅會變成黑色；丙實驗中反應(yīng)前必須，否則易發(fā)生煤氣中毒。（2）某同學(xué)正確操作做完乙實驗后，發(fā)現(xiàn)澄清石灰水變渾濁，試管中粉末全部變?yōu)楹谏?，用另一試管?克黑色殘留粉末，加入足量稀硫酸充分振蕩，她驚訝地發(fā)現(xiàn)試管中并未產(chǎn)生預(yù)期的氣泡，她向老師求教，才知道“鐵的氧化物除了氧化鐵和四氧化三鐵外還有氧化亞鐵（也為黑色），其中只有四氧化三鐵常溫下不溶于稀硫酸”，于是她又對試管中的懸濁液進行過濾和烘干操作，濾液無色澄清，濾渣經(jīng)稱量后仍為5克。請你據(jù)此寫出乙實驗試管中發(fā)生的化學(xué)方程式。（3）到底是什么原因?qū)е乱覍嶒灥囊睙捫Ч焕硐肽?？該同學(xué)先經(jīng)過科學(xué)猜想，后采用酒精噴燈代替普通酒精燈A重做這個實驗來加以驗證，結(jié)果證明她的猜想是正確的。由此可以推斷，該同學(xué)的科學(xué)猜想是。2.(2021江南實驗)某同學(xué)用含有CO2的CO來模擬煉鐵實驗，他設(shè)計如圖所示的微型實驗裝置(夾持設(shè)備已略去)。已知：3CO+Fe2O32Fe+3CO2，一氧化碳為有毒氣體，為防止剛生成的鐵被空氣氧化，反應(yīng)結(jié)束后需繼續(xù)通一會兒氣，直至裝置冷卻。(1)寫出B處玻璃管中發(fā)生反應(yīng)的現(xiàn)象：。(2)裝置D的作用是。(3)實驗結(jié)束后，D中有部分溶液進入E處量筒中，請設(shè)計實驗方案，確定該溶液中含有氫氧化鈉 ：。3.(2021開元中學(xué))如圖裝置可以做CO還原Fe2O3的實驗并檢驗該反應(yīng)的氣體生成物。已知由一氧化碳發(fā)生裝置得到的CO中混有雜質(zhì)CO2和H2O。（1）寫出B裝置玻璃管內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。（2）若沒有A裝置，則該實驗不能達到檢驗氣體生成物的目的，請說明原因。（3）5.6克鐵粉樣品（含有雜質(zhì)鋁或銅中的一種）與足量的鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生0.19克氫氣，則該樣品的組成為，將一定量的該樣品加入到硝酸鎂和硝酸銀的混合溶液中，待反應(yīng)結(jié)束后，過濾在殘渣中加入適量的稀鹽酸有氣泡，產(chǎn)生則濾液中一定含有的溶質(zhì)是。4.(2020江南實驗)工業(yè)鐵紅的主要成分是Fe2O3，還含有少量的FeO、Fe3O4，為了測定鐵紅中鐵的質(zhì)量分數(shù)，興趣小組的同學(xué)進行了如下實驗，請你參與過程分析．【資料1】堿石灰既能吸收水又能吸收二氧化碳；濃硫酸可以吸收水蒸氣；【資料2】實驗室常用氫氧化鈉溶液來除去CO2反應(yīng)生成碳酸鈉和水；用澄清的石灰水來檢驗CO2氣體；【問題討論】用如圖所示裝置進行實驗：（1）進入D中的氣體是純凈、干燥的CO，則A、C中的試劑依次是___（填字母編號）a．濃硫酸b．澄清的石灰水c．氫氧化鈉溶液（2）對D裝置加熱前和停止加熱后，都要通入過量的CO，其停止加熱后繼續(xù)通CO的作用是________．【數(shù)據(jù)分析與計算】【資料4】鐵的常見氧化物中鐵的質(zhì)量分數(shù)鐵的氧化物FeOFe2O3Fe3O4鐵的質(zhì)量分數(shù)77.8%70.0%72.4%（3）稱取鐵紅樣品10.0g用上述裝置進行實驗，測定鐵紅中鐵的質(zhì)量分數(shù)．①D中充分反應(yīng)后得到Fe粉的質(zhì)量為mg，則m的取值范圍是___．②實驗前后稱得E裝置增重6.6g，則此鐵紅中鐵的質(zhì)量分數(shù)是___．（計算結(jié)果精確到0.1%）5.(2020啟正中學(xué))小明為了測定銅和氧化銅混合物中氧化銅的質(zhì)量分數(shù)。設(shè)計組裝了如圖的實驗裝置看圖回答下列問題：(1)能除去H2中混有少量HCl氣體的裝置是___(填裝置序號).(2)裝置E中硫酸銅粉末變藍色，說明硬質(zhì)試管中反應(yīng)后有___生成。(3)實驗前硬質(zhì)試管中混合物的質(zhì)量為5g，實驗后剩余固體質(zhì)量為4.2g，求混合物中氧化銅的質(zhì)量分數(shù)___%.6.(2020朝暉中學(xué))可燃冰是甲烷與水在一定條件下形成的冰狀固體，是極具開發(fā)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）。某興趣小組對甲烷燃燒的產(chǎn)物產(chǎn)生了興趣。請你參與探究。【提出問題】甲烷燃燒后可能生成哪些物質(zhì)？【猜想假設(shè)】甲同學(xué)：CO2H2O；乙同學(xué)：COH2O；丙同學(xué)：CO2COH2O?！緦嶒炋骄俊繉⒓淄樵谝欢康募儍粞鯕庵腥紵a(chǎn)物依次通過下列裝置，進行驗證。（1）A、B裝置的順序不能顛倒，原因是___________________。（2）實驗中用純凈O2而不用空氣的原因是___________________。（3）實驗中發(fā)現(xiàn)A中粉末變藍，B、D石灰水變渾濁，C中___________，由此推斷丙同學(xué)猜想成立。（4）裝置末端氣球的作用是___________________。7.(2020十三中)某小組用耐強堿的反應(yīng)管等儀器組裝成如圖實驗裝置，以研究銅酸鈉（NaCuO2)跟H2的反應(yīng)，實驗中觀察到如下現(xiàn)象：①固體中出現(xiàn)紫紅色物質(zhì)：②試管中無水硫酸銅由白色變?yōu)樗{色。回答：（l）經(jīng)檢驗紫紅色物質(zhì)為一種金屬單質(zhì)，完成下列反應(yīng)的化學(xué)方程式：2NaCuO2+3H22NaOH+________（2）若實驗過程中包含下列步驟（沒有根據(jù)操作順序排列）：①停止通H2；②通純凈H2排凈裝置里空氣：③點燃酒精燈加熱：④熄滅酒精燈停止加熱。正確的操作順序是________（填序號)。（3)根據(jù)題干中給出的實驗________現(xiàn)象（選填“①”或“②”），可直接判斷氫氣發(fā)生了化學(xué)變化。（4）完全反應(yīng)后，為了測定固體產(chǎn)物中Cu的質(zhì)量，要用蒸餾水多次洗滌后晾干，稱量。在洗滌環(huán)節(jié)中判斷洗滌干凈的操作方法是_____________。8.(開元中學(xué))氫氣、木炭、一氧化碳是金屬冶煉中常用的還原劑。如圖甲是氫氣還原氧化銅的實驗，如圖乙是木炭還原氧化鐵的實驗，如圖丙是一氧化碳還原氧化銅的實驗。（1）實驗裝置的設(shè)計應(yīng)考慮反應(yīng)物、生成物的性質(zhì)和反應(yīng)條件等因素。比較圖甲和圖丙所示的實驗裝置，從反應(yīng)物的角度分析他們的不同點，寫出一點并說明原因________。（2）實驗步驟的先后次序很重要，如甲實驗中反應(yīng)前須先通氫氣后點燈，否則易發(fā)生爆炸；請再列出二項不能顛倒的先后次序：甲實驗中反應(yīng)后必須________，否則生成的紅色的銅會變成黑色；丙實驗中反應(yīng)前必須________，否則易發(fā)生煤氣中毒。（3）某同學(xué)正確操作做完乙實驗后，發(fā)現(xiàn)澄清石灰水變渾濁，試管中粉末全部變?yōu)楹谏?，用另一試管?克黑色殘留粉末，加入足量稀硫酸充分振蕩，她驚訝地發(fā)現(xiàn)試管中并未產(chǎn)生預(yù)期的氣泡，她向老師求教，才知道“鐵的氧化物除了氧化鐵和四氧化三鐵外還有氧化亞鐵(也為黑色)，其中只有四氧化三鐵常溫下不溶于稀硫酸”，于是她又對試管中的懸濁液進行過濾和烘干操作，濾液無色澄清，濾渣經(jīng)稱量后仍為5克。請你據(jù)此寫出乙實驗試管中發(fā)生的化學(xué)方程式________。（4）到底是什么原因?qū)е乱覍嶒灥囊睙捫Ч焕硐肽?？該同學(xué)先經(jīng)過科學(xué)猜想，后用酒精噴燈代替普通酒精燈重做這個實驗來加以驗證，結(jié)果證明她的猜想是正確的。由此推斷，該同學(xué)的科學(xué)猜想是________9.

(十五中)某化學(xué)興趣小組為了驗證甲烷與水蒸氣經(jīng)高溫催化反應(yīng)得到的混合氣體（以下簡稱“合成氣”）中含有生成的氫氣和一氧化碳，同時檢驗“合成氣”中是否含有未反應(yīng)完的甲烷和水蒸氣，進行了如圖所示的實驗。（夾持儀器已省略，假設(shè)每個步驟中氣體均吸收完全）查閱資料知，氧化鐵與氫氣在高溫條件下反應(yīng)生成鐵和水；氧化鐵與甲烷在高溫條件下反應(yīng)生成鐵、二氧化碳和水。（1）請寫出甲烷與水蒸氣在高溫催化條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式______________________。（2）實驗開始前要先通一會“合成氣”，然后再點燃B處的酒精噴燈，目的是_______________。（3）實驗結(jié)束后，測得裝置A、C、D的質(zhì)量均增加，其中裝置C增加了3.6g，裝置D增加了3.3g。假設(shè)加熱時“合成氣”在裝置B中反應(yīng)完全，則可推斷出該“合成氣”的組成物質(zhì)為_____________。（4）裝置E在實驗過程中的作用是___________________________。10.

(2021翠苑中學(xué))某校實驗室有一瓶久置的鐵屑，其成分是鐵、氧化鐵和水。為測定其中各成分的質(zhì)量分數(shù)，某興趣小組按如圖所示裝置進行實驗(裝置氣密性良好：固定裝置已略去；氮氣不與鐵屑中的成分反應(yīng)；堿石灰是氧化鈣和氫氧化鈉的混合物)。部分實驗步驟如下：Ⅰ、稱量硬質(zhì)玻璃管的質(zhì)量。將樣品放入硬質(zhì)玻璃管中，稱量硬質(zhì)玻璃管和樣品的質(zhì)量。Ⅱ、連接好裝置。緩緩?fù)ㄈ隢2，點燃甲處的酒精噴燈，待硬質(zhì)玻璃管中固體恒重，記錄硬質(zhì)玻璃管和剩余固體的質(zhì)量。Ⅲ、再次連接好裝置，繼續(xù)實驗。通入CO，點燃丙處的酒精燈和甲處的酒精噴燈。待硬質(zhì)玻璃管中固體恒重，熄滅酒精噴燈，繼續(xù)通入CO直至硬質(zhì)玻璃管冷卻。再次記錄硬質(zhì)玻璃管和剩余固體的質(zhì)量。實驗數(shù)據(jù)記錄如下表：請回答下列問題：(1)步驟Ⅲ丙處酒精燈的作用是________________。(2)步驟Ⅲ硬質(zhì)玻璃管中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________。(3)樣品中氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)為___________(用m1、m2、m3、m4的代數(shù)式表示)若步驟Ⅲ中氧化鐵沒有完全反應(yīng)，樣品中水的質(zhì)量分數(shù)測量結(jié)果將__________(填“偏大”“偏小”或“不變”)(4)有關(guān)樣品，下列說法正確的是__________(填字母標(biāo)號)。A.樣品中氫元素的質(zhì)量為(m2?m3)/9B.樣品中鐵單質(zhì)和氧化鐵的質(zhì)量總和為m3?m1C.樣品中鐵單質(zhì)的質(zhì)量為m4?m1D.樣品中氧元素的質(zhì)量為m3?m411.

(大關(guān)中學(xué))小樂利用干燥的H2和CO混合氣體，以及下圖所示裝置進行如下實驗。實驗一：驗證H2和CO的還原性（1）裝置的正確連接順序是___________（按順序書寫字母，且每套裝置限用一次）；能證明H2具有還原性的實驗現(xiàn)象是______________。（2）有人質(zhì)疑使澄清石灰水變渾濁的不一定是CO2，也有可能是CO或H2；因此提出CO和H2在與氧化銅反應(yīng)前應(yīng)先通入澄清石灰水加以檢驗。小樂認為從實驗操作角度分析，沒有必要補充上述檢驗，理由是____________________。實驗二：定量分析混合氣體中H2和CO的質(zhì)量比小樂在實驗前后對B、C裝置（硬質(zhì)玻璃管和內(nèi)部藥品）進行了質(zhì)量的測定，假設(shè)B、C裝置中反應(yīng)完全，則H2和CO的質(zhì)量比為____________________。12.

(觀成中學(xué))已知某混合氣體由H2、CO和CO2三種氣體組成。為驗證該混合氣體成分，科學(xué)研究小組的同學(xué)經(jīng)過討論，設(shè)計了如圖1所示的實驗方案。根據(jù)方案回答下列問題：(1)裝置C在實驗中的作用是_____。(2)僅根據(jù)D裝置中黑色粉末變紅這一現(xiàn)象，能否證明混合氣體中一定存在CO？請判斷并說明理由_____。(3)小丁根據(jù)裝置E中出現(xiàn)白色硫酸銅粉末變成藍色的實驗現(xiàn)象，得出該混合氣體中有氫氣存在的結(jié)論。你認為結(jié)論是否可靠？若可靠，請說明理由;若不可靠，請對圖1實驗裝置提出改進意見。_____。(4)圖1方案中B裝置可用來吸收CO2但沒有現(xiàn)象。為證明CO2和NaOH能發(fā)生反應(yīng)，小丁又設(shè)計了圖2所示的方案。則圖2方案中所加試劑X應(yīng)該是_____。13.

(2021文暉中學(xué))某學(xué)生利用下圖所示的裝置，要測定含雜質(zhì)（雜質(zhì)不參加反應(yīng)）的氧化銅的質(zhì)量分數(shù)取樣品10克，得到如下兩組數(shù)據(jù)：請回答下列同題：（1）不應(yīng)選擇____組的實驗數(shù)據(jù)來計算樣品中的氧化銅的質(zhì)量分數(shù)，原因是____________。（2）若要使兩組數(shù)據(jù)計算得到的結(jié)果一樣，應(yīng)在右圖的D裝置中裝入________(寫名稱)并連接在上圖中B和C之間的位置。參考答案1（1）先熄滅酒精燈，繼續(xù)通入H2直至試管冷卻、先點酒精燈B，后通CO（2）C+6Fe2O34Fe3O4+CO2（3）加熱的溫度不夠高2.(1)紅棕色粉末慢慢變成黑色；(2)吸收二氧化碳，并收集一氧化碳；(3)取少量溶液于試管中，向試管中加入過量的CaCl2(BaCl2)溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，靜置，向上層清液滴加酚酞，溶液變紅，說明含有氫氧化鈉。3.（1）3CO+Fe2O32Fe+3CO2；（2）A裝置吸收氣體中的CO2和H2O，若無A，就不能確定使C溶液變渾濁的是原氣體中的CO2還是產(chǎn)生的CO2；（3）Fe、Cu；Fe（NO3）2、Mg（NO3）2。4.（1）c；a；（2）把反應(yīng)生成的二氧化碳全部排入E裝置中；（3）7.0<m<7.78；（4）76.0%.5.(1)B;

(2)水(或水蒸氣或H2O);(3)80；6.（1）