強化突破9、與三大還原劑相關(guān)的探究-2023-2024學年九年級科學上冊同步學練測（浙教版）（解析版）

強化突破9、與三大還原劑相關(guān)的探究一、選擇題1．某同學實驗時，用氫氣還原16g氧化銅，反應一段時間后，停止加熱，冷卻后稱量剩余固體質(zhì)量為14.4g，則下列結(jié)論正確的是（）A．有1.6g水生成 B．有1.4g銅生成C．實際用去氫氣的質(zhì)量大于0.2g D．有80%的氧化銅參加反應【答案】C【解析】A、固體減少質(zhì)量為參加反應氧化銅中氧元素質(zhì)量，即生成水中氧元素質(zhì)量，所以生成水的質(zhì)量為(16g?14.4g)÷1618=1.8g，不符合題意；

B、生成銅的質(zhì)量為參加反應的氧化銅中銅元素質(zhì)量，2．C，H2，CO都具有可燃性和還原性．如果C，H2，CO以一定的質(zhì)量比分別跟等質(zhì)量的O2恰好完全應生成CO2或H2O，則C，H2，CO以同樣的質(zhì)量比分別跟足量的CuO完全反應時，所對應消耗的CuO的質(zhì)量比為（）A．2：1：1 B．1：2：l C．1：l：2 D．1：1：1【答案】D【解析】觀察化學反應式C+O2CO2、2H2+O22H2O、2CO+O22CO2可知，C，H2，CO分別與等質(zhì)量氧氣完全反應時，它們的質(zhì)量比是：C：H2：CO=3：1：14．C，H2，CO以同樣的質(zhì)量比分別跟足量的CuO完全反應時，假設(shè)氫的質(zhì)量是a，則C是3a，CO是14a．設(shè)它們消耗的CuO的質(zhì)量分別是：X1、X2、X3．2CuO+C2Cu+CO2、CuO+H2Cu+H2O、CuO+COCu+CO2X13aX2aX314a160128028028x13aX1=40aX2=40aX3=40a所以C，H2，CO的質(zhì)量比是：C：H2：CO=1：1：1故選D．3．將mgCuO裝入玻璃管中，先通入一會兒CO，再加熱，當大部分固體變?yōu)榧t色銅時停止加熱，并同時停止通CO氣體．在空氣中冷卻后，稱量，殘留物的質(zhì)量為ng．在實驗中共用去wgCO，生成agCO2，則最終得到的銅的質(zhì)量為（）A．4（m﹣n）g B．167wg C．1611ag D．【答案】A【解析】根據(jù)反應前后固體的質(zhì)量差（m﹣n）g為被還原的CuO中O元素的質(zhì)量，利用CuO中Cu、O元素的質(zhì)量比=64：16=4：1，可計算生成銅的質(zhì)量=4（m﹣n）g；根據(jù)反應生成的agCO2中O元素的質(zhì)量=ag×16×444×100%=811ag，其中O元素質(zhì)量的一半即811ag×12=4．實驗室里，用如圖裝置還原氧化鐵的過程中，可能生成四氧化三鐵、氧化亞鐵或鐵等固體物質(zhì)．關(guān)于該實驗，下列說法不正確的是（）A．實驗開始時，應該先點燃酒精燈，一段時間后再通入一氧化碳B．實驗過程中，試管中澄清的石灰水變渾濁，證明該反應有二氧化碳生成C．實驗結(jié)束后，玻璃管中紅色的氧化鐵粉末變成黑色，該產(chǎn)物不一定是鐵D．為了減少空氣污染，需要增加尾氣處理裝置【答案】A【解析】A、一氧化碳具有可燃性，實驗開始時，應該先通入一氧化碳，排出裝置內(nèi)的空氣，一段時間后再加熱，以防止一氧化碳與空氣混合加熱時發(fā)生爆炸，故選項說法錯誤；B、二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，實驗過程中，試管中澄清的石灰水變渾濁，證明該反應有二氧化碳生成，故選項說法正確；C、結(jié)合題意，用如圖裝置還原氧化鐵的過程中，可能生成四氧化三鐵、氧化亞鐵或鐵等固體物質(zhì)，四氧化三鐵、氧化亞鐵均為黑色固體，則該產(chǎn)物不一定是鐵，故選項說法正確；D、一氧化碳有毒，會污染空氣，為了減少空氣污染，需要增加尾氣處理裝置，故選項說法正確；5．（2018九上·麗水月考）某同學為研究相同條件下一氧化碳和氫氣哪個還原氧化鐵的量更多，將一氧化碳和氫氣等體積混合后先通過圖甲裝置，再通過圖乙中的儀器組合。為達到實驗目的，圖乙中儀器選擇和連接最好的是（）A．cba B．cda C．cbd D．bca【答案】A【解析】一氧化碳和氫氣等體積混合后還原氧化鐵，要想知道哪個還原氧化鐵的量更多，我們要根據(jù)生成的二氧化碳和水的質(zhì)量進一步求出。要知道生成二氧化碳和水的質(zhì)量，我們要先用濃硫酸質(zhì)量變化測出生成水的質(zhì)量，再用氫氧化鈉溶液的質(zhì)量變化測出生成二氧化碳的質(zhì)量，然后進行尾氣處理，防止未反應的一氧化碳污染空氣。因為氫氧化鈣的溶解度小，所以我們選擇氫氧化鈉，若先除二氧化碳會使所測水的質(zhì)量變大，影響實驗結(jié)果．所以正確的順序是cba。故答案為：A6．（2023九下·寧波月考）不能達到實驗目的的是（）A．觀察圖甲硬質(zhì)玻璃管和試管中的現(xiàn)象，可驗證該氣體是否為COB．觀察圖乙裝置中的現(xiàn)象，驗證X溶液中是否含有Cl﹣C．觀察圖丙裝置反應劇烈程度，比較鎂與鋅的活動性強弱D．觀察圖丁裝置中的現(xiàn)象，檢驗空氣中是否有水分【答案】B【解析】A、氫氣、一氧化碳都能使氧化銅還原成銅，觀察圖甲硬質(zhì)玻璃管和試管中的現(xiàn)象，不能驗證該氣體是否為CO，若試管中溶液便渾濁則為CO；不符合題意；

B、氯離子、碳酸根離子都能與硝酸銀溶液反應產(chǎn)生氯化銀沉淀，觀察圖乙裝置中的現(xiàn)象，不能驗證X溶液中是否含有Cl﹣，符合題意；

C、通過鎂和鋅與硫酸反應的劇烈程度，可比較鎂與鋅的活動性強弱，不符合題意；

D、圖丁能檢驗空氣中的水分，不符合題意；故選B。7．初中科學實驗中，有許多涉及操作上的“先”與“后”的問題，如果把“先”與“后”順序顛倒，就會影響實驗效果或?qū)е率鹿实陌l(fā)生。下列描述的實驗操作中“先”“后”順序不正確的是（）A．使用彈簧測力計時，應先調(diào)零，后進行測量B．氫氣還原氧化銅實驗結(jié)束時，應先停止通氫氣，后停止加熱C．實驗室制取氧氣，停止加熱時，應先把導管移出水面，再熄滅酒精燈D．使用顯微鏡觀察細胞時，先調(diào)節(jié)粗準焦螺旋，后調(diào)節(jié)細準焦螺旋【答案】B【解析】A.使用彈簧測力計時，應先調(diào)零，后進行測量，故A正確不合題意；

B.氫氣還原氧化銅實驗結(jié)束時，應先停止加熱，后停止通入氫氣，防止高溫的氧化銅再次被氧化，故B錯誤符合題意；

C.實驗室制取氧氣，停止加熱時，應先把導管移出水面，再熄滅酒精燈，防止氣壓減小時造成倒吸，故C正確不合題意；

D.使用顯微鏡觀察細胞時，先調(diào)節(jié)粗準焦螺旋，后調(diào)節(jié)細準焦螺旋，故D正確不合題意。故選B。8．（2023·蕭山模擬）某工業(yè)尾氣中可能含有H2、CO和CO2中的一種或幾種，為檢驗其成分，小明同學按下圖裝置進行實驗時，觀察到黑色固體變紅，澄清石灰水變渾濁，由此實驗現(xiàn)象得出尾氣的組成情況可能有（）A．2種 B．3種 C．4種 D．5種【答案】D【解析】按下圖裝置進行實驗時，觀察到黑色固體變紅，澄清石灰水變渾濁，說明廢氣中含有能還原氧化銅的物質(zhì)，且反應后的氣體中含有二氧化碳，所以氣體組合可以是氫氣、一氧化碳或氫氣、二氧化碳或氫氣、一氧化碳、二氧化碳或一氧化碳或一氧化碳、二氧化碳五種情況；故選D。9．（2023·杭州模擬）如圖為CO還原CuO“微型”實驗裝置（夾持儀器等略），已知：HCOOH熱濃硫酸__HA．實驗中所需CO可現(xiàn)制現(xiàn)用B．“微型”裝置可節(jié)約用品，污染小，現(xiàn)象明顯C．“微型”裝置內(nèi)空間較小，空氣易排空，危險系數(shù)小D．該實驗中所涉及反應的基本類型有分解反應和置換反應【答案】D【解析】A、實驗中所需CO利用HCOOH分解制得，可現(xiàn)制現(xiàn)用，不符合題意；

B、“微型”裝置可節(jié)約用品，污染小，現(xiàn)象明顯，便于觀察，不符合題意；

C、“微型”裝置內(nèi)空間較小，空氣易排空，物質(zhì)存留少，危險系數(shù)小，不符合題意；

D、該實驗中HCOOH發(fā)生分解反應，CO與氧化銅、二氧化碳與氫氧化鈣反應都不屬于基本反應類型，沒有置換反應發(fā)生，符合題意；故選D。10．小高和小新針對課堂上學過的“H2還原CuO實驗”，分別設(shè)計了一套CO還原CuO的實驗裝置，下列說法正確的是（）A．實驗時應先加熱玻璃管，后通CO以節(jié)約COB．玻璃管中CO和CuO發(fā)生的反應屬于置換反應C．為驗證有CO2生成，洗氣瓶的液體為NaOH溶液D．小新將CO燃燒釋放的熱量利用起來，節(jié)約燃料【答案】D【解析】根據(jù)一氧化碳與氧化銅反應的操作步驟及注意事項分析，結(jié)合置換反應反應物和生成物都一種單質(zhì)和一種化合物，二氧化碳利用氫氧化鈣溶液驗證分析。11．如圖是木炭還原氧化銅反應的實驗裝置圖，下列說法正確的是（）A．給酒精燈加網(wǎng)罩，目的是使火焰集中并提高溫度B．實驗過程中，可觀察到紅棕色粉末逐漸變黑C．木炭是使氧化銅還原為銅的物質(zhì)，它具有氧化性D．實驗結(jié)束后，應先停止加熱，再將導氣管從澄清石灰水中撤出【答案】A【解析】A、給酒精燈加網(wǎng)罩，目的是使火焰集中并提高溫度，符合題意；

B、碳與氧化銅反應生成銅和二氧化碳，實驗過程中，可觀察到黑色粉末變成紅色，不符合題意；

C、木炭是使氧化銅還原為銅的物質(zhì)，它具有還原性，不符合題意；

D、實驗結(jié)束后，為防止產(chǎn)生倒吸炸裂試管，應先將導氣管從澄清石灰水中撤出，再停止加熱，不符合題意；故選A。12．（2023·杭州模擬）小科利用如圖所示裝置和藥品進行實驗。實驗時，先加熱炭粉，一段時間后，將酒精噴燈移至CuO處加熱，最終CuO變?yōu)樽霞t色固體。下列分析錯誤的是（）A．裝置中發(fā)生的反應：C＋2CuO高溫__2Cu＋COB．反應過程中，CuO變?yōu)镃uC．反應過程中，炭粉量逐漸減少D．裝置中氣球的作用：收集尾氣、防止污染空氣【答案】A【解析】A.在裝置中，碳受熱后變成一氧化碳，一氧化碳和氧化銅在高溫下分解，生成銅單質(zhì)和二氧化碳氣體，則反應的方程式為：CO＋CuO高溫__Cu＋CO2↑，故A錯誤符合題意；

B.反應過程中，黑色的氧化銅變成紅色的銅，故B正確不合題意；

C.反應過程中，碳粉生成一氧化碳，則它的質(zhì)量減小，故C正確不合題意；13．（2022九上·杭州月考）春秋初期，紹興一帶是南方的一個冶鐵中心，其煉鐵方法是在1000℃左右的溫度下，使木炭和赤鐵礦(主要成分為Fe2O3)發(fā)生一系列的反應生成含較多雜質(zhì)的海綿鐵。其中主要化學反應為：3CO＋Fe2O3高溫__2Fe＋3COA．海綿鐵是一種純凈物B．Fe2O3中鐵元素的化合價為＋3價C．上述反應中涉及的氧化物只有2種D．煉鐵過程中，木炭只是作為燃料使用【答案】B【解析】A、海綿鐵中含有較多雜質(zhì)，是一種混合物，不符合題意；

B、氧化鐵中氧元素化合價為－2價，由化合物中元素化合價代數(shù)和為0可知，鐵元素為+3價，符合題意；

C、所給反應中涉及CO、Fe2O3、CO2三種氧化物，不符合題意；

D、煉鐵過程中，木炭既作為燃料使用又與二氧化碳反應制得CO，不符合題意；故選B。14．（2022九上·麗水期末）鐵礦石冶煉成鐵的主要反應原理是在高溫條件下，用還原劑（主要是一氧化碳）從鐵礦石里把鐵還原出來，反應方程式為3CO+Fe2O3高溫__2Fe+3COA．實驗時，先點燃酒精噴燈，再通入CO氣體B．B處發(fā)生的化學反應說明CO具有還原性C．該實驗可以觀察到C處澄清石灰水變渾濁D．該實驗缺少尾氣處理裝置，會污染空氣【答案】A【解析】A.一氧化碳具有可燃性，一旦與空氣混合可能會發(fā)生爆炸，因此在點燃酒精燈之前要先通入一氧化碳，將玻璃管中的空氣全部排出，故A錯誤符合題意；

B.通入一氧化碳且點燃酒精燈后，固體的顏色由紅棕色變成白色，即氧化鐵被還原成鐵單質(zhì)，故B正確不合題意；

C.反應生成的二氧化碳能夠使澄清的石灰水變渾濁，故C正確不合題意；

D.一氧化碳具有毒性，會污染空氣，故D正確不合題意。故選A。15．氨氣是一種密度比空氣小，有刺激性氣味的氣體。加熱條件下，氨氣能將氧化銅還原成銅，反應的化學方程式為：2NH3+3CuOΔ__N2+3Cu+3H①實驗中，試管口應略向下傾斜；②反應一段時間后可看到試管內(nèi)有紅色固體生成；③反應結(jié)束后，先撤出導管，再熄滅酒精燈，以免液體倒流；④裝置沒有對尾氣進行處理會污染環(huán)境．以上說法正確的是（）A．①②③④ B．②③④ C．①②④ D．只有①②【答案】C【解析】①該實驗加熱固體，為防止冷凝水回流試管口應略向下傾斜，正確；②氨氣能將氧化銅還原成銅，反應一段時間后可看到試管內(nèi)有紅色固體生成，正確；③該裝置不會產(chǎn)生倒吸，錯誤；④裝置敞口，沒有對尾氣進行處理會污染環(huán)境，正確。故答案為：C。二、填空題16．以下是初中化學的一些基本實驗：①上述實驗中不能達到實驗目的的是（填字母）．②A中盛放木炭的儀器名稱是；一段時間后，B中的實驗現(xiàn)象為；C中硬質(zhì)玻璃管內(nèi)發(fā)生反應的化學方程式為．【答案】A；燃燒匙；鐵絲表面出現(xiàn)紅色固體，U型管中液面左高右低；Fe2O3+3CO高溫__【解析】①A中木炭燃燒生成二氧化碳氣體，裝置內(nèi)壓強無明顯變化，不能達到實驗目的；②A中盛放木炭的儀器名稱是燃燒匙，一段時間后，B中鐵絲生銹，試管內(nèi)壓強減小，觀察到鐵絲表面出現(xiàn)紅色固體，U型管中液面左高右低；C中硬質(zhì)玻璃管內(nèi)發(fā)生反應為一氧化碳與氧化鐵的反應，方程式為Fe2O3+3CO高溫__2Fe+3CO17．（2022九上·舟山期中）煉鐵廠常以焦炭、赤鐵礦、空氣等為主要原料煉鐵，反應過程如下：

（1）在上述步驟①②③中，屬于氧化還原反應的是（填序號）。（2）金屬礦物的儲量有限，請寫出一條保護金屬資源的有效方法?！敬鸢浮浚?）①②③（2）在生活中新型材料代替金屬材料【解析】1）步驟①為碳與氧氣充分反應生成二氧化碳，屬于氧化還原反應，②為二氧化碳和炭反應生成一氧化碳，屬于氧化還原反應，③為一氧化碳與氧化鐵的反應，屬于氧化還原反應；

（2）尋找替代產(chǎn)品、合理開采金屬礦物、防止金屬銹蝕、金屬材料回收利用等都是保護金屬資源的方法。18．（2022九上·淳安期中）如圖是某科學老師設(shè)計的一氧化碳還原氧化鐵的實驗裝置。（1）實驗時先通CO，在B裝置的液面下降到安全線之前，不能加熱氧化鐵，這是因為。（2）反應結(jié)束后停止加熱，繼續(xù)通CO，此時B裝置的作用是。【答案】（1）排盡玻璃管中的空氣，防止CO和空氣加熱時混合發(fā)生爆炸（2）收集CO，防止污染空氣【解析】（1）CO具有可燃性，與空氣混合點燃易發(fā)生爆炸，實驗時先通CO，在B裝置的液面下降到安全線之前，不能加熱氧化鐵，是為了排盡玻璃管中的空氣，防止CO和空氣加熱時混合發(fā)生爆炸；

（2）反應結(jié)束后停止加熱，繼續(xù)通CO，反應后的尾氣中含CO，會污染空氣，B裝置可收集CO，防止污染空氣；19．（2022九上·蒼南期中）用氫氣還原氧化銅的方法測定某氧化銅樣品的純度(樣品中的雜質(zhì)不與氫氣反應)，靈靈和溪溪設(shè)計并組裝了如圖所示實驗裝置(裝置氣密性良好)：（1）實驗中，裝置甲的作用是。（2）實驗中，裝置乙的作用是。（3）實驗過程中，氧化銅變紅色，說明了氫氣具有性?！敬鸢浮浚?）干燥氫氣（2）檢驗氫氣是否完全干燥（3）還原性【解析】（1）裝置甲中濃硫酸具有吸水性，其作用是干燥氫氣；

（2）乙中無水硫酸銅遇水由白色變成藍色，其作用是檢驗氫氣是否完全干燥；

（3）實驗過程中，氧化銅變紅色，是氫氣與氧化銅反應生成銅和水，說明了氫氣具有還原性；20．某化學興趣小組同學利用圖中所示裝置模擬煉鐵：（1）為了避免玻璃管a在加熱時可能發(fā)生爆炸，加熱前應．（2）a管中氧化鐵發(fā)生反應的化學方程式為．（3）B裝置可用來吸收二氧化碳氣體，寫出該反應的化學方程式；B裝置（填“能”或“不能”）用來收集CO．（4）若a管中氧化鐵全部還原成鐵，冷卻后稱量鐵的質(zhì)量比反應前氧化鐵的質(zhì)量減少了2.4g，則加入a管中氧化鐵的質(zhì)量是g．【答案】先通一會兒CO；3CO+Fe2O32Fe+3CO2；CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O；能；8【解析】（1）一氧化碳具有可燃性，與空氣混合，加熱可能會發(fā)生爆炸，所以在加熱前要先通一氧化碳排盡玻璃管內(nèi)空氣防止一氧化碳不純發(fā)生爆炸；故填：先通一會兒CO；（2）在高溫條件下，一氧化碳與氧化鐵反應生成鐵和二氧化碳，反應的化學方程式為3CO+Fe2O32Fe+3CO2；故填：3CO+Fe2O32Fe+3CO2；（3）裝置C內(nèi)盛有氫氧化鈉溶液可以除去尾氣中的二氧化碳，同時一氧化碳氣體排出裝置內(nèi)的溶液而被收集，防止造成空氣污染；二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應生成碳酸鈉和水，方程式是：CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O；因為一氧化碳與氫氧化鈉溶液不反應，所以可用該裝置來收集一氧化碳；故填：CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O；能；（4）氧化鐵Fe2O3中Fe與O元素的質(zhì)量比=（56×2）：（16×3）=7：3，因此，氧化鐵中氧元素質(zhì)量為2.4g時，鐵元素的質(zhì)量=2.4g×7321．人類生產(chǎn)和生活都離不開金屬．早在春秋戰(zhàn)國時期，我國就開始生產(chǎn)和使用金屬．Ⅰ．隨著貴（陽）→廣（州）高鐵的開通．貴陽已進入高鐵時代．高鐵建設(shè)需要大量的鋼鐵．那鋼鐵是怎樣煉成的呢？[原料]赤鐵礦（主要成分是氧化鐵）、焦炭、空氣等．[流程]主要反應過程如圖．[原理]（1）反應的化學方程式：①，②，③．（2）反應①中空氣要過量，目的是．Ⅱ．錳鋼是一種合金，可用于高鐵建設(shè)．若金屬活動性：錳＞鐵．請設(shè)計實驗加以驗證．實驗方案是（不用描述實驗現(xiàn)象）．Ⅲ．鋁合金不但用于日常生活，還用于火箭、飛機的制造．某鋁合金只含鋁和另一種金屬X．為確定其成分，在實驗室將mg該鋁合金投入稀硫酸中，發(fā)現(xiàn)合金完全溶解，并生成ng氫氣，鋁與稀硫酸反應的化學方程式為．若要確定該合金中金屬X的相對原子質(zhì)量還需要的條件是．【答案】C+O2CO2；CO2+C2CO；Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；使焦炭完全反應生成二氧化碳；將金屬錳加入到硫酸亞鐵溶液中；2Al+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2↑；合金中鋁的質(zhì)量【解析】（1）①是碳在空氣中充分燃燒生成二氧化碳，②是二氧化碳在高溫的條件下與碳反應生成一氧化碳，③是氧化鐵在高溫的條件下反應生成鐵和二氧化碳；故填：C+O2CO2；CO2+C2CO；Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；（2）空氣過量，氧氣充足，碳發(fā)生充分燃燒，故填：使焦炭完全反應生成二氧化碳；Ⅱ、根據(jù)活動性強的金屬可以把活動性較弱的金屬從其鹽溶液中置換出來的規(guī)律，可以將金屬錳加入到硫酸亞鐵溶液中，觀察現(xiàn)象；故填：將金屬錳加入到硫酸亞鐵溶液中；Ⅲ、鋁和稀硫酸反應生成硫酸鋁和氫氣，若要確定該合金中金屬X的相對原子質(zhì)量還需要的條件是合金中鋁的質(zhì)量，故填：2Al+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2↑；合金中鋁的質(zhì)量．22．2014年12月28日，青煙威榮高鐵正式通車．（1）如圖1高鐵車頭的玻璃是用無機玻璃、樹脂、塑料等粘合而成，能耐受強大的撞擊力．這種玻璃屬于材料．（2）高鐵建設(shè)需要消耗大量的鋁、鐵等金屬．①工業(yè)上常用電解氧化鋁的方法冶煉金屬鋁，該反應屬于（填字母序號）．A．化合反應B．分解反應C．置換反應D．復分解反應②某興趣小組在實驗室中利用CO氣體模擬煉鐵的原理，如圖2所示．Ⅰ．為了避免裝置A中玻璃管在加熱時可能發(fā)生爆炸，加熱前應．Ⅱ．裝置A玻璃管中發(fā)生反應的化學反應方程式是．Ⅲ．裝置B除了吸收CO2氣體外，還有作用．【答案】復合；B；先通一氧化碳排出玻璃管內(nèi)的空氣；3CO+Fe2O32Fe+3CO2；可收集純凈的一氧化碳，防止一氧化碳逸出污染空氣【解析】（1）由兩種或兩種以上材料制成的材料叫復合材料，故答案為：復合；（2）①電解氧化鋁生成鋁和氧氣，該反應符合“一變多”的特征，屬于分解反應，故答案為：B；②Ⅰ．一氧化碳具有可燃性，與空氣混合，加熱可能會發(fā)生爆炸，所以在加熱前要先通一氧化碳排盡玻璃管內(nèi)空氣防止一氧化碳不純發(fā)生爆炸，故答案為：先通一氧化碳排出玻璃管內(nèi)的空氣；Ⅱ．在高溫條件下，一氧化碳與氧化鐵反應生成鐵和二氧化碳，反應的化學方程式為3CO+Fe2O32Fe+3CO2；故答案為：3CO+Fe2O32Fe+3CO2；Ⅲ．裝置B內(nèi)盛有氫氧化鈉溶液可以除去尾氣中的二氧化碳，同時一氧化碳氣體排出裝置內(nèi)的溶液而被收集，防止造成空氣污染；故答案為：可收集純凈的一氧化碳，防止一氧化碳逸出污染空氣．三、實驗探究題23．（2023·浦江模擬）俄烏沖突導致歐洲天然氣斷供，歐洲居民爭相囤積煤炭。但在使用煤炭的過程中，卻發(fā)生了中毒事件，這是灼熱的煤炭與水反應所生成的氣體導致的。那么生成的氣體中有哪些成分呢?同學們進行了以下探究。【查閱資料】煤炭主要成分是碳，遇水或氧氣不足時會生成有毒氣體一氧化碳?！窘⒉孪搿客瑢W們對生成的氣體成分做了以下猜想：猜想1：有CO、CO2猜想2：有CO、H2猜想3：有CO、CO2和H2猜想4：有CO、H2、CO2和H2O【初步分析】（1）小組討論后，很快否定了猜想1，理由是。（2）【實驗操作】他們利用下列實驗裝置進行探究。如何連接組裝實驗裝置，同學們意見不一。某同學按照C→A→C→B→B→D→B→C的順序連接裝置，將生成的氣體通過該裝置，請評價該方案是否可行，理由是（3）同學們最終選擇了下圖的實驗裝置進行實驗，假設(shè)C、D裝置內(nèi)的反應都完全。①該實驗中判斷氫氣存在的關(guān)鍵現(xiàn)象是。

②在該實驗探究過程中，G裝置的作用是。【答案】（1）違背質(zhì)量守恒定律(合理即可)（2）不可行，無法檢驗原氣體中是否含有水蒸氣（3）F中的無水硫酸銅變藍；檢驗CO2，收集尾氣【解析】（1）根據(jù)質(zhì)量守恒：反應前后元素種類不變，反應前有C、H、O三種元素，反應后也應有這三種，猜想1中沒有H元素，故填：違背了質(zhì)量守恒定律。

（2）裝置A的作用：吸收CO2裝置B的作用：檢驗水蒸氣，裝置C的作用：檢驗CO2，當氣體通過溶液后會帶出一部分的水蒸氣，對檢驗原氣體中是否含有水蒸氣會產(chǎn)生干擾，因此需要先檢驗是否含有水蒸氣。故填：不可行，無法檢驗原氣體中是否含有水蒸氣

（3）①H2能與E裝置的CuO發(fā)生反應：H2+CuO=?H2O+Cu現(xiàn)象為黑色固體變紅色，且產(chǎn)生的H2O能使F裝置中的無水CuSO4變藍，故填：F中的無水硫酸銅變藍。

②G裝置中澄清石灰水可以用來檢驗CO2，且該實驗中尾氣含有CO，CO難溶于水，可以利用該裝置收集CO尾氣，故填：檢驗CO224．反應物的質(zhì)量比不同可能會影響生成物的種類，為探究碳和氧化銅反應生成的氣體種類，小科設(shè)計了如下實驗裝置和方案（B、C裝置中藥品足量，且所有反應均充分進行）：【提出問題】碳和氧化銅反應生成的氣體是什么？【作出猜想】猜想①：CO；猜想②：CO2；猜想③：CO和CO2。從定性觀察角度判斷（1）實驗時，若A處黑色粉末變紅，則說明碳具有（填寫性質(zhì)）；（2）若觀察到（填寫現(xiàn)象），則可排除猜想①。從定量計算角度判斷用電子天平測定表格中的四個數(shù)據(jù)：反應前的質(zhì)量反應后的質(zhì)量A（試管+固體）m1m2B+C（廣口瓶+溶液）m3m4（3）若猜想②成立，則理論上（m4-m3）（m1-m2）（選填“＜”“＞”或“=”），此時A中發(fā)生反應的化學方程式是?！敬鸢浮浚?）acbd（2）B中澄清的石灰水變渾濁（3）=；C+2CuO=高溫2Cu+CO2【解析】（1）氧化銅黑色，銅紅色，粉末由黑色變?yōu)榧t色，說明氧化銅被還原為銅。使氧化銅還原的物質(zhì)是碳，所以答案為：還原性

（2）若猜想①錯誤，那么氣體中有CO2，CO2能使澄清石灰水變渾濁。所以答案為：B中澄清石灰水變渾濁。

（3）若猜想②成立，裝置A減小的質(zhì)量=m1-m2，就是產(chǎn)生的CO2的質(zhì)量；裝置B+C增加的質(zhì)量=m4-m3，就是吸收二氧化碳的質(zhì)量。所以第一空答案為“=”。第二空答案為C+2CuO=高溫2Cu+CO225．在做一氧化碳還原氧化銅實驗中，若反應溫度不夠高則生成的紅色固體中可能含有Cu2O(顯紅色)。于是他們對“生成的紅色固體到底是什么”進行實驗探究。他們猜想生成的紅色固體有可能是：猜想①：Cu2O猜想②：Cu猜想③：Cu和Cu2O查閱資料：Cu2O能和硫酸反應，化學方程式為Cu2O+H2SO4=Cu+CuSO4+H2O可供選擇的器材：電子天平、過濾裝置、其他器材自選。（1）實驗中選擇澄清石灰水，其目的是。（2）針對紅色固體為何種物質(zhì)的探究，結(jié)合資料，選擇合適的器材和藥品，寫出相應實驗步驟?！敬鸢浮浚?）檢驗二氧化碳的生成（2）滿分示例一：用電子天平稱量反應前的氧化銅固體質(zhì)量為a，若反應后的固體質(zhì)最為0.8a則全是銅，猜想二正確。若質(zhì)量介于0.8a和0.9a，猜想三正確。若等于0.9a則全是氧化亞銅，猜想一正確。滿分示例二：用電子天平稱量反應后的氧化銅固體質(zhì)量為b，向反應后的固體中加入過量稀硫酸，若溶液未變藍，則猜想二不可能。若溶液變藍，將生成的固體過濾，洗滌、烘干并稱量，若剩余固體質(zhì)量為4b/9，則猜想一成立；若剩余固體質(zhì)量大于4b/9，則猜想二成立。滿分示例三：取反應后的紅色固體，加入過量稀硫酸，巖溶液未變藍，則猜想二不可能：巖變藍，重新取反應后的紅色固體加入硝酸銀溶液，若析出銀白色金屬，則猜想三成立，若無現(xiàn)象，猜想二成立【解析】（1）實驗中選擇澄清石灰水，其目的是：檢驗二氧化碳的生成。

（2）①設(shè)氧化銅固體反應前的質(zhì)量為a，

如果反應后固體全部是銅，那么銅的質(zhì)量應該為：a×6464+16=0.8a；

如果反應后固體全部是氧化亞銅，那么固體的質(zhì)量應該為：0.8a÷64×264×2+16=0.9a。

那么步驟和方法為：用電子天平稱量反應前的氧化銅固體質(zhì)量為a，若反應后的固體質(zhì)最為0.8a則全是銅，猜想二正確。若質(zhì)量介于0.8a和0.9a，猜想三正確。若等于0.9a則全是氧化亞銅，猜想一正確。

②設(shè)反應后剩余固體質(zhì)量為b，

加入稀硫酸后溶液變藍，說明剩余固體存在氧化亞銅。

如果剩余固體都是氧化亞銅，

Cu2O+H2SO4=Cu+CuSO4+H2O；

14464

b49b

那么反應后剩余銅單質(zhì)的質(zhì)量為49b；

26．兩千多年前，我們的祖先經(jīng)過長期實踐，摸索出一套火法煉銅工藝，如圖所示：（1）其中碳還原氧化銅的原理可以用實驗裝置如圖甲、乙表示。[提出問題]碳燃燒時可能生成CO2也可能生成CO，那么碳與氧化銅反應生成的氣體是否也有多種可能？[作出猜想]猜想①：CO；猜想②：CO2；猜想③：CO和CO2。[設(shè)計方案]實驗裝置如圖乙。打開K，緩緩通入干燥的氮氣一段時間，關(guān)閉K，點燃酒精噴燈和酒精燈，充分反應后，熄滅酒精噴燈和酒精燈，打開K，再通一段時間氮氣。方案一：從定性觀察角度判斷猜想①成立的實驗現(xiàn)象是方案二：從定量計算角度判斷。取一定量炭粉和4g氧化銅的混合物進行實驗，并測定表格中的四個數(shù)據(jù)：反應前的質(zhì)量反應后的質(zhì)量A(玻璃管+固體)m1m2B+C(廣口瓶+混合液)m3m4（2）若猜想②成立，則理論上(m4－m3)(填“<”“=”或“>”)(m1－m2)。（3）若猜想③成立且CuO全部轉(zhuǎn)化成Cu，則參加反應的碳的質(zhì)量m的取值范圍是g。（4）火法煉銅技術(shù)雖然在當時處于領(lǐng)先地位，但容易產(chǎn)生CO和SO2等污染性氣體，西漢時期人們又發(fā)現(xiàn)濕法煉銅工藝。請用化學方程式表示濕法煉銅的原理：一般情況來看，金屬的冶煉與金屬的性質(zhì)有關(guān)，如圖是鐵、銅、鋁三種金屬冶煉的先后順序，則這三種金屬的活潑由強到弱是：。【答案】（1）B不變渾濁，D處氣體燃燒；A中質(zhì)量減少，B中質(zhì)量不增加（2）=（3）0.3~0.6(0.3<m<0.6或0.6>m>0.3)（4）Fe+CuSO4=Cu+FeSO4；Al>Fe>Cu【解析】（1）二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，一氧化碳能燃燒但不能與石灰水反應，從定性觀察角度判斷猜想①成立的實驗現(xiàn)象是B不變渾濁，D處氣體燃燒；從定量計算角度判斷，A中減少質(zhì)量為碳和氧元素質(zhì)量，若生成一氧化碳，則A中質(zhì)量減少，B中質(zhì)量不增加；

（2）若猜想②成立，即A中減少質(zhì)量為B、C中增加質(zhì)量，則理論上(m4－m3)＝(m1－m2)。

（3）4g氧化銅中氧元素質(zhì)量為4g×1680=0.8g，0.8克氧元素全部生成一氧化碳，則碳元素質(zhì)量為0.8g÷1628×27．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在與氧化銅反應前應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裝置中反應完全，則H2和CO的質(zhì)量比為。裝置實驗前實驗后B100.8g102.6gC65.6g62.4g【答案】（1）CBAD；C中黑色粉末變紅，B中白色粉末變藍（2）在實驗開始階段需要先通一段時間的H2和CO混合氣體，此時可觀察到A裝置中的澄清石灰水不變渾濁，則可排除CO或H2使澄清石灰水變渾濁；1：14【解析】（1）驗證氫氣和CO的還原性，需通過產(chǎn)物水、二氧化碳的生成來完成，而驗證生成物時需先驗證水，然后再驗證二氧化碳，所以裝置連接順序為CBAD，能證明H2具有還原性的實驗現(xiàn)象是C中黑色粉末變紅，B中白色粉末變藍；

（2）因氫氣和CO還原氧化銅實驗時在加熱前需排除裝置內(nèi)空氣先通一段時間氣體，而在未發(fā)生反應時A裝置中的澄清石灰水不變渾濁，已經(jīng)證明了CO和氫氣不能使澄清石灰水變渾濁，所以不需要補充實驗再次驗證排除；

B裝置中增重質(zhì)量即為生成水的質(zhì)量，而水中氫元素質(zhì)量即為氫氣質(zhì)量，C裝置中減少質(zhì)量為氧化銅中氧元素質(zhì)量，氧元素一部分生成了水，一部分與CO反應生成了二氧化碳，且CO中氧元素質(zhì)量與CO反應的氧化銅中氧元素質(zhì)量相等，由元素質(zhì)量守恒可知，氫氣質(zhì)量為1.8g×228．（2022九上·金華月考）某興趣小組收集到一混合氣體，可能含有CO、CO2、C2H6。為確定該氣體是否含有這三種氣體中的一種或幾種，興趣小組的同學將安全處理后的混合氣體，按下圖裝置進行了實驗：(已知：C2H6+7CuO?7Cu+2CO2+3H2O)（1）裝置A的作用是（2）實驗過程中觀察到，裝置A和E中澄清石灰變渾濁，裝置B中無明顯現(xiàn)象，裝置C中黑色粉末變成紅色，裝置D變藍，根據(jù)觀察裝置A、B、C、D、E的現(xiàn)象，該氣體樣品中一定含有的物質(zhì)有。（3）【改進創(chuàng)新】小金同學從簡約裝置、節(jié)約實驗藥品的角度出發(fā)，對圖甲方案進行了改進與創(chuàng)新，去掉A、B裝置，替換E、F裝置，改用圖乙所示的裝置對該氣體產(chǎn)物的成分進行探究。在實驗中，小金先從c處通一段時間混合氣體，再點燃處酒精燈加熱，觀察現(xiàn)象，也實現(xiàn)了氣體產(chǎn)物成分的檢驗。(假設(shè)產(chǎn)生的H2O、CO2均被完全吸收)裝置序號CDG+H反應前質(zhì)量（g）abc反應后質(zhì)量（g）def①實驗中，小金在加熱前先通一段時間的混合氣體，其目的是；②試驗前后C（硬質(zhì)玻璃管和樣品的總質(zhì)量）、D、G+H的質(zhì)量如表變化，若（選用表格中的字母，列數(shù)學表達式），說明該混合氣體中含有CO?！敬鸢浮浚?）檢驗混合氣體中的CO2（2）CO2、C2H6（3）排盡裝置內(nèi)空氣，防止加熱時爆炸；驗證CO2；（a?d）＜【解析】（1）二氧化碳通入澄清石灰水，澄清石灰水變渾濁，所以裝置A的作用是檢驗CO2的存在。

（2）裝置A和E中澄清石灰變渾濁，說明混合氣體中一定含CO2；有裝置B中無明顯現(xiàn)象，裝置C中黑色粉末變成紅色，裝置D變藍，說明氣體樣品中一定含有C2H6；所以該氣體樣品中一定含有的物質(zhì)有CO2、C2H6。

（3）①實驗中，小金在加熱前先通一段時間的混合氣體，其目的是排盡裝置內(nèi)空氣，防止加熱時爆炸，檢驗混合氣體是否含有CO2；

②通過題意可知：C裝置反應生成水的質(zhì)量為D裝置的增加量，生成二氧化碳的質(zhì)量為G+F的增加量，由于混合氣體用有二氧化碳，所以不能利用G+H的質(zhì)量變化來確定混合氣體中是否有一氧化碳。水是乙烷還原氧化銅的產(chǎn)物，所以可以根據(jù)乙烷造成固體質(zhì)量減少來判斷。已知生成水的質(zhì)量=e-b，可設(shè)氧化銅被乙烷還原后固體減少的質(zhì)量為x；

C2H6+7CuO?7Cu+2CO2+3H2O固體減少質(zhì)量

?????????????????????????54???????112

???????????????????????（e-b）?????x

11254=x(e?b)，

解得：x=5627（e?b）29．（2021九上·拱墅期末）小樂查閱資料發(fā)現(xiàn)：氫氣還原氧化銅的一些實驗中，得到的固體產(chǎn)物是銅和氧化亞銅（Cu2O）組成的混合物。于是她對反應產(chǎn)物的變化情況進行了如下探究：利用圖甲所示實驗裝置，稱取若干份質(zhì)量均為0.6000g的氧化銅，在相同條件下分別用氫氣還原不同時間并檢測固體中氧化亞銅的質(zhì)量。

（1）實驗裝置中通入氫氣的導管末端應位于試管（選填“①”“②”或“③”）處；在加熱氧化銅前，需要先通一段時間的氫氣，其目的是。（2）在相同條件下分別用氫氣還原不同時間（t），檢測所得固體中氧化亞銅的質(zhì)量（m），結(jié)果如圖乙所示。為確保反應所得固體中氧化亞銅盡可能少，可采取的措施是。（3）小樂對氫氣還原氧化銅的反應過程提出如下假設(shè)：經(jīng)歷2CuO+H2△__Cu2O+H2O，H2+Cu2O==2Cu+H2O兩個反應，且在同一條件下兩個反應同時進行。試根據(jù)圖乙所示的探究結(jié)果計算分析，假設(shè)中“在同一條件下兩個反應能同時進行”合理的依據(jù)【答案】（1）①；除去試管內(nèi)的空氣，防