【期末冲刺】浙教版科学2022-2023学年上学期九年级专题复习讲义(六):还原性气体的反应【word,含答案】

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【期末冲刺】浙教版科学2022-2023学年上学期九年级专题复习讲义(六):还原性气体的反应【word,含答案】

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(一)氢气与氧化铜反应
(1)实验器材:试管、酒精灯、铁架台(带铁夹)。
(2)实验装置:如图所示。
(3)实验步骤:检(检验氢气的纯度)、通(通氢气)、点(点燃酒精灯加热)、熄(实验完毕,先熄灭酒精灯)冷(继续通氢气,直到试管完全冷却)。
(4)实验现象:黑色固体逐渐变为红色,同时试管口出现小水珠。
(5)注意事项
①试管口应略向下倾斜,且试管口不能塞塞子。向下倾斜的目的是避免反应中生成的水倒流而炸裂试管。
②氧化铜要铺在试管底部,目的是增大反应物的受热面积,加快反应速率。
③通氢气的导管应插到试管底部的氧化铜上方,一是为了避免氧化铜粉末堵塞导管口,二是易把试管里
的空气排净,加热后不易发生危险。
④实验之前先通氢气后加热,目的是排出试管内的空气,防止氢气和空气混合加热时发生爆炸。实验结束后先熄灭酒精灯,继续通氢气,直至试管冷却为止。目的是防止生成的铜在温度较高时再次被氧气氧化成氧化铜,使实验失败。
⑤因为要先通氢气,实验结束后还要通氢气,所以实际所用氢气的量要远大于理论用量。
(二)铁的冶炼
(1)反应原理:在高温下,用还原剂(主要是一氧化碳 )从铁矿石中把铁还原出来。
(2)反应方程式:3CO+Fe2O3 高温2Fe+3CO2
(3)实验现象:红色的固体逐渐变为黑色(铁粉),同时产生能使澄清石灰水变浑浊的气体。
(4)尾气处理:一氧化碳有毒,不能直接排放到空气中,可将尾气点燃或收集。
例1、如图为书本上氢气还原氧化铜的实验装置图,下列有关分析正确的是(  )
A.实验现象是黑色粉末变成银白色,试管口有水珠
B.在给试管内药品加热前,需先通氢气排尽试管内的空气
C.待药品完全反应后,需先停止通氢气再撤去酒精灯
D.该实验装置也可直接用于一氧化碳还原氧化铜的实验
例2、木炭与氧化铜、一氧化碳与氧化铜反应的实验装置分别如图所示,下列说法正确的是( )
A.一氧化碳与氧化铜的反应中的作用是尾气处理
B.木炭、一氧化碳与氧化铜的反应中,都只有碳元素的化合价发生变化
C.两个实验中都可以观察到红色固体变黑
D.木炭、一氧化碳与氧化铜的反应都属于置换反应
例3、用甲乙丙三套装置进行H2、C、CO还原CuO的实验并检验产物。(已知白色粉末无水硫酸铜遇水变蓝色)。分析上述三个实验,下列说法错误的是( )
A.甲乙丙三个实验都能观察到黑色粉末变红色的现象,并能成功检验产物
B.甲乙丙三个反应中,反应前后铜元素的化合价都降低,氧元素的化合价都不变
C.甲乙丙三个实验能说明H2、C、CO都具有还原性,且三个反应都是置换反应
D.若反应前称量丙中硬质玻璃管及氧化铜的总质量为60克,通入一氧化碳反应一段时间后,冷却称量硬质玻璃管及其中物质的总质量为58.4克,则参加反应的氧化铜的质量为8克
例4、小实计了如图1所示的实验装置,进行一氧化碳还原氧化铜的实验。为分离1装置中反应排出的一氧化碳和二氧化碳,他又设计了如图2所示的装置(铁架台、铁夹等固定用装置已略去,a、b为活塞)。请回答:
(1)在实验开始前,如何检查1装置中A的气密性?________
(2)在装置1中观察到哪些证据能说明CO和CuO发生了反应?________
(3)利用2装置可以分离CO和CO2,若使气球中先收集到CO,活塞a和b应该如何操作?

例5、半水煤气是工业合成氨的原料气,其主要成分是 H2、CO、CO2、N2和水蒸气。某科学兴趣小组为检验半水煤气的某些成分,设计的实验方案如图所示。
查阅资料可知碱石灰是 CaO 和 NaOH 的混合物。回答下列问题:
(1)A瓶中产生白色沉淀,其反应的化学方程式是________。
(2)D装置中“冰水”的作用是________。
(3)实验结果证明有H2、CO、CO2存在,根据实验装置回答,证明CO存在,只需观察到的现象是________。
(4)为了测定半水煤气中 H2、CO 质量的实验方案如下:
若步骤Ⅳ中浓硫酸质量增加a 克,步骤Ⅴ的KOH溶液质量增加b 克,则半水煤气中H2与CO的质量比为________(用含字母a、b的代数式表示)。
例6、某混合气体可能有CO2、CO、H2中的一种或几种,某学习小组的同学为了研究气体的组成,设计了如图装置进行实验(夹持装置已省略).实验后发现A装置中溶液变浑浊,C中的固体由黑色变红色,D中的固体由白色变蓝色,F装置中有水流入烧杯。
在反应前后对C、D装置进行了质量的测量(各步反应均完全),测量结果如下表:
反应前后 反应前 反应后
C装置中试管与固体的总质量(克) a c
D装置中U形管与固体的总质量(克) b d
请分析回答下列问题:
(1)请写出A装置中反应的化学方程式________。
(2)一定能证明混合气体中有氢气存在的实验现象是________。
(3)F装置的作用:①“抽气”;②________。
(4)证明原混合气体中有CO存在的定量关系是________(用字母a、b、c、d表示.)
1.小黄对CO还原CuO的实验进行了改进,装置如图所示(夹持仪器等略),已知HCOOHH2O+CO↑,有关说法正确的是(  )
A.实验时应先点燃酒精灯,过一段时间后再挤压胶头滴管
B.该装置节约药品,污染小,所需的CO可现制现用
C.实验中涉及的基本反应类型有分解反应和置换反应
D.实验中可观察到红色固体变黑,澄清石灰水变浑浊
2.小金利用如图所示装置进行与反应的实验。若小金的实验操作均正确,则下列分析合理的是( )
A.在实验中可观察到:①中硬质玻璃管内红色粉末变黑;②中澄清石灰水变浑浊
B.实验结束后,①中硬质玻璃管内固体减小的质量与②中增加的质量相等
C.在实验中,若要制得需通入
D.此实验能说明具有还原性和可燃性
3.按如图所示装置,持续通入气态物质X,可以看到玻璃管中有红色物质生成,无水CuSO4变蓝,澄清石灰水变浑浊,则X不可能是( )
A.氢气和水蒸气 B.氢气和二氧化碳 C.一氧化碳和氢气 D.一氧化碳和水蒸气
4.某无色无味的干燥气体通过甲装置后使红棕色的氧化铁粉末变黑。小明猜测该气体可能是氢气、一氧化碳中的一种或两种。为验证猜测,小明从图乙中选择装置和对应药品,并按一定次序连接在甲装置 的后面,其中装置和药品选择及装置连接次序最好的是( )
A.①②③⑤ B.③①②⑤ C.①④②⑤ D.①③②⑤
5.小科利用图示装置进行“一氧化碳还原氧化铜”的实验。实验步骤如下:
步骤1:连接装置并检查装置的气密性,在确保装置气密性良好的基础上,按图示在各装置中添加药品。
步骤2:缓慢推注射器活塞,利用甲酸(一种无色溶液,溶质为HCOOH)与浓硫酸在80℃
水浴的条件下制备一氧化碳。
步骤3:待万用瓶中澄清石灰水下降至安全线以下后再点燃酒精灯。
步骤4:当B中出现 现象时,可熄灭酒精灯;待装置完全冷却后,再进行整理。
(1)步骤2中是利用浓硫酸的脱水性(将有机物中的氢氧元素脱出,结合成水被浓硫酸吸收)来制取CO,该反应属于________反应。(填基本反应类型)
(2)点燃酒精灯前,需要“待万用瓶中澄清石灰水下降至安全线以下”的原因是________。 (3)步骤4中的现象是________。
6.某混合气体可能是 CO、CO2、H2O、H2 中的一种或几种,为确定成分,将 8 克混合气体通入如图装置中(假设每步吸收和反应均完全)。
实验测定的部分实验装置数据如下表:
装置 A B C F
实验前装置和药品总质量/g 100.0 100.0 100.0 100.0
实验后装置和药品总质量/g 100.8 104.2 100.2 104.4
则(1)混合气体中含有的气体成分为________;
(2)E、F 中的实验现象分别是________。
7.水蒸气通过灼热的焦炭后得到的混合气体有哪些成分?某化学兴趣小组在老师的指导下,对此进行了实验探究。
【提出猜想】①该混合气体只含有一氧化碳、氢气
②该混合气体含有一氧化碳、二氧化碳、氢气和水蒸气
③该混合气体只含有二氧化碳、氢气和水蒸气
④该混合气体只含有一氧化碳、二氧化碳和氢气
【查阅资料】a.无水硫酸铜遇水由白色变为蓝色。
b.碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物。
c.浓硫酸具有强烈的吸水性,常用作某些气体的干燥剂
【实验过程】同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置,并进行了实验(部分夹持仪器已略去)。
(1)装置A中无水硫酸铜变蓝,装置B中澄清石灰水变浑浊,由此得出的结论为混合气体中有________。
(2)装置C中的药品为________。
(3)E中氧化铜变红、F中无水硫酸铜变蓝、G中澄清石灰水变浑浊,说明混合气体中还存在的气体是________。
8.兴趣小组设计了以下实验装置来测定某氧化铜样品的纯度(杂质不与氢气反应),他们准确称取15g干燥样品进行实验,并准确称取完全反应前后装置丙和丁的质量如表:
装置丙 装置丁
反应前 48.8g 161.2g
反应后 46.7g 163.9g
(1)该实验中,装置乙的作用是________
(2)小明认为装置丙减少的质量就是氧元素质量,他由此求得氧化铜的质量为________g,氧化铜样品的纯度为________ ;
(3)小丽根据装置丁的质量变化也计算出了氧化铜样品的纯度,请写出她的计算过程。 (4)比较小明和小丽的计算结果,请分析导致这一结果的原因可能是 。 A.装置的气密性不好
B.空气中的水分被丁处浓硫酸吸收
C.通入的氢气量不足
D.空气中的二氧化碳被丁处浓硫酸吸收
1.如图为一氧化碳还原氧化铜的实验装置。下列说法正确的是( )
A.实验中可观察到玻璃管中的黑色固体变红色
B.该实验说明一氧化碳具有还原性,没有可燃性
C.该实验只能通过澄清石灰水是否变浑浊来判断反应是否发生
D.为防止发生爆炸,实验前应先加热玻璃管,再通入CO气体
2.某混合气体可能含有CO、CO2、CH4和HCl中的一种或几种,为了确定其成分,将混合气体按如图所示装置进行实验(假设各步均充分反应或吸收),结果装置A中的石灰水不变浑浊,但混合气体的体积明显减小;装置D增重1.8g;装置E增重2.4g,下列分析正确的是( )
A.装置A中石灰水不变混浊,所以气体中一定不含二氧化碳
B.装置C对实验结果不产生影响,所以可以去掉装置C以简化实验方案
C.后续装置的目的是阻止空气中的二氧化碳进入装置E中,干扰CO的检验
D.该混合气体成分可能是CH4 和CO
3.某气体可能由CO、H2、水蒸气中的一种或几种组成。小科利用下图的装置探究其成分,已知无水硫酸铜遇水会变蓝色。
(1)实验过程中,氧化铜粉末变成红色,这时因为氧化铜发生________(填“氧化”或“还原”)反应。
(2)甲装置中浓硫酸的作用________。
(3)实验过程应先点燃________处(填“乙”或“丙")酒精灯。
4.在学习“金属的冶炼”时,某科学兴趣小组用如图所示的装置测量氧化铜样品中氧化铜的质量分数,实验所取氧化铜样品质量为10克。(所含杂质不参加反应)
(1)该实验利用了一氧化碳的________性,玻璃管内观察到的现象是________;
(2)甲同学的方法:先测出氢氧化钠溶液的质量为50克,待反应完全后再次称量,质量为54.4克,请你计算样品中氧化铜的质量分数;(一氧化碳不与氢氧化钠溶液反应)
(3)乙同学的方法:先称量出玻璃管及样品的总质量为m1,待反应完全后再次称量,质量为m2,利用m1-m2的值,求出样品中氧化铜的质量分数,其中m1-m2的值是指________的质量。
5.已知某混合气体由H2、CO和CO2三种气体组成。为验证该混合气体成分,某小组同学经过讨论,设计了下图1所示的实验方案。根据方案回答下列问题:
(1)装置C在实验中的作用是________。
(2)仅根据D装置中黑色粉末变红这一现象,能否证明混合气体中一定存在CO?请判断并说明理由________ 。
(3)小丁根据装置E中出现变成蓝色的实验现象,得出该混合气体中有氢气存在的结论。你认为结论是否可靠?若可靠,请说明理由;若不可靠,请对图1实验装置提出改进意见________。
(4)图1方案中B装置可用来吸收CO2但没有现象。为证明CO2和NaOH能发生反应,小丁又设计了图2所示的方案。则图2方案中所加试剂X应该是________。
6.思维模型的建构既方便于问题的解决,又能促进深度学习。某科学研究小组同学,在研究了气体检验专题内容后,认为气体检验的关键是干扰气体的界定,判断标准是对后续实验是否会产生干扰。于是在老师的指导下对解决“气体检验”类问题建构了如下思维模型:
【模型应用】同学们为检验天然气燃烧后的气体产物成分,应用思维模型设计了如图甲实验方案(固定装置未画出),将天然气在氧气中燃烧后得到的混合气体通过该方案进行实验。
(1)实验过程中观察到A装置中的无水硫酸铜变蓝,B、F装置中的澄清石灰水均变浑浊,D装置中的澄清石灰水不变浑浊,由此可得出该气体产物的成分为________;
(2)图甲实验方案中,装置C和D归属于上述思维模型中的________环节;
(3)【改进创新】小金同学认为,原气体产物中的CO2对CO的检验不会产生干扰,于是从简约装置、节约实验药品的角度出发,对图甲方案进行了改进与创新,去掉B、C、D装置,替换F、G装置,改用图乙所示的装置对该气体产物的成分进行探究。在实验中,小金先从A处通一段时间混合气体,再点燃E处酒精灯加热,观察现象,也实现了气体产物成分的检验。
实验中,小金在加热前先通一段时间的混合气体,其目的是________;
(4)实验中,判断E中玻璃管内空气已排净的实验现象是________。
答案及解析
例1、B
【解析】
A.实验现象为黑色粉末变成红色粉末,且试管口有水珠,故A错误。
B.在给试管内药品加热前,需先通氢气排尽试管内的空气,防止混有空气而发生爆炸,故B正确。
C.待反应结束后,需要先熄灭酒精灯再通一段时间的氢气,防止温度过高导致铜再次被氧化,故C错误。
D.一氧化碳有毒,不能直接排放到空气中,本实验器材缺少尾气收集装置,故D错误。
例2、A
【解析】
A、一氧化碳是有毒的气体,一氧化碳与氧化铜的反应中A的作用是尾气处理,防止一氧化碳污染空气,选项正确;
B、木炭、一氧化碳与氧化铜的反应中,不是只有碳元素的化合价发生变化,铜元素的化合价也改变,选项错误;
C、两个实验中都有铜生成,都可以观察到黑色固体变红,选项错误;
D、一氧化碳与氧化铜发生的反应中,两种化合物作反应物,不符合置换反应的特点,不属于置换反应,选项错误,故选A。
例3、C
【解析】
A.甲乙丙三个实验都能观察到黑色粉末变红色,并且用无水硫酸铜、澄清石灰水分别检验生成物水、二氧化碳,正确;
B.甲乙丙三个反应中,反应前后Cu元素的化合价都由+2变为0,故降低,O元素在化合物中的化合价都为-2价,不变,正确;
C.氧化铜与一氧化碳反应生成铜和二氧化碳,反应物是两种化合物,不属于置换反应,错误;
D.参加反应的氧化铜的质量为,正确。
例4、用橡皮帽封住左端管口,将B试管中导管插入盛有水的烧杯中,再用手捂住玻璃管,观察导管中是否有气泡产生 黑色固体变红/澄清石灰水变浑浊 打开活塞a关闭活塞b
【解析】
(1)在实验开始前,检查1装置中A的气密性的方法为:用橡皮帽封住左端管口,将B试管中导管插入盛有水的烧杯中,再用手捂住玻璃管,观察导管中是否有气泡产生,若有气泡生成,则气密性良好;
(2)一氧化碳与与氧化铜加热时生成铜和二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。在装置1中能说明CO和CuO发生反应的证据为:黑色固体变红或澄清石灰水变浑浊;
(3)氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水。利用2装置可以分离CO和CO2,若使气球中先收集到CO,操作为:打开活塞a关闭活塞b。
例5、(1)CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
(2)验证气体通过灼热的氧化铜后是否有水生成
(3)E中的澄清石灰水变浑浊
(4)
【解析】(1)根据二氧化碳与氢氧化钙的反应生成碳酸钙和水分析;
(2)根据冰水可降温的作用分析;
(3)根据氢气与氧化铜反应生成铜和水,一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳分析;
(4)根据质量守恒定律通过生成水和二氧化碳的质量计算氢气和一氧化碳质量分析。
【解答】(1)A中为二氧化碳与氢氧化钙的反应,方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O ;
(2) D装置中“冰水”是降温,验证气体通过灼热的氧化铜后是否有水生成;
(3)因氢气和一氧化碳都能使氧化铜还原成铜,但氢气与氧化铜反应生成铜和水,一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,所以要验证CO只需观察E中的澄清石灰水变浑浊即可;
(4)浓硫酸质量增加a 克,即生成水a克,水中氢元素即为氢气质量, KOH溶液质量增加b 克, 即生成二氧化碳质量为b克,二氧化碳中碳元素即为一氧化碳中碳元素质量,故氢气和一氧化碳质量比为():()= .
例6、(1)CO2+ Ba(OH)2=BaCO3↓+ H2O
(2)D中固体由白色变成蓝色
(3)收集气体
(4)
【解析】(1)A装置中溶液变浑浊,说明气体中含有二氧化碳,二氧化碳与氢氧化钡反应产生碳酸钡沉淀,反应方程式为 CO2+ Ba(OH)2=BaCO3↓+ H2O ;
(2)氢气与氧化铜反应可生成水, 无水硫酸铜遇水变成蓝色,D中固体由白色变成蓝色可证明混合气体中有氢气存在;
(3)F装置可收集气体;
(4)D装置增重质量即为氢气与氧化铜反应生成水的质量,水中氧元素即为与氢气反应的氧化铜中氧元素质量,而C中减少质量为参加反应的氧化铜中氧元素质量,若参加反应的氧化铜中氧元素质量大于与水中氧元素质量,则证明混合气体中含CO,即(a-c)>;
1.B
【解析】
A、在一氧化碳还原氧化铜的实验中,必须保证CO气体的纯净,否则会发生爆炸,因此应该先通入CO,排尽空气,再点燃酒精灯,实验时应先挤压胶头滴管,过一段时间后再点燃酒精灯, 故A不正确;
B、使用胶头滴管的方式滴加药品,可以最大限度的节约药品;生成的尾气用气球收集,可以减少空气污染,该装置节约药品,污染小,所需的CO可现制现用,故B正确;
C、实验中, HCOOH 的反应为分解反应,而氧化铜和一氧化碳的反应为氧化还原反应,故C不正确;
D、实验中,黑色的氧化铜还原成红色的铜单质,石灰水吸收二氧化碳生成碳酸钙沉淀,故D不正确。故选B。
2.D
【解析】
A、一氧化碳还原氧化铜生成铜和二氧化碳,可以看到①中硬质玻璃管内黑色固体变红,和②中澄清石灰水变浑浊,故A错误。
B、一氧化碳还原氧化铜生成铜和二氧化碳,①中硬质玻璃管内固体减小的质量为氧化铜中氧元素的质量,②中增加的质量为反应生成二氧化碳的质量,两者质量不相等,故B错误。
C、一氧化碳还原氧化铜生成铜和二氧化碳的化学方程式为:,参加反应的一氧化碳和反应生成铜的质量比为28:64,但是实验开始,实验结束都需要通入一氧化碳,故若要制得需通入一氧化碳质量要比2.8g多,故C错误。
D、一氧化碳与金属氧化物反应生成二氧化碳和金属单质,所以一氧化碳具有还原性,反应后用点燃的方式来尾气处理,说明一氧化碳具有可燃性,故D正确。
3.A
【解析】
A、氢气具有还原性,能与灼热的氧化铜反应生成铜和水蒸气,但不能使澄清石灰水变浑浊,故选项符合题意。
B、氢气具有还原性,能与灼热的氧化铜反应生成铜和水蒸气,生成的水蒸气使无水CuSO4变蓝;混合气体中的二氧化碳使澄清石灰水变浑浊,故选项不符合题意。
C、氢气具有还原性,能与灼热的氧化铜反应生成铜和水蒸气,生成的水蒸气使无水CuSO4变蓝;一氧化碳具有还原性,能与灼热的氧化铜反应生成铜和二氧化碳,生成的二氧化碳使澄清石灰水变浑浊,故选项不符合题意。
D、一氧化碳具有还原性,能与灼热的氧化铜反应生成铜和二氧化碳,生成的二氧化碳使澄清石灰水变浑浊;水蒸气使无水CuSO4变蓝,故选项不符合题意。
4.D
【解析】
一氧化碳和氢气都能还原氧化铁,分别产生水和二氧化碳,检验水需要通过硫酸铜粉末,看是否变成蓝色;检验二氧化碳需要通过石灰水,看是否变浑浊;为防止对水的干扰,因此要先通过硫酸铜粉末检验水的存在,从而确定氢气的存在;再通过石灰水,若石灰水变浑浊,可以检验二氧化碳的生成,从而确定一氧化碳的存在;为防止空气中二氧化碳等的干扰,要接一个干燥吸收装置碱石灰,若有一氧化碳,最后还要对一氧化碳进行尾气处理,因此顺序为①③②⑤;
5.(1)分解
(2)排尽W形管内的空气,防止点燃酒精灯进行加热时发生爆炸
(3)黑色固体变红色
【解析】(1)一种物质生成两种或多种物质的反应叫分解反应;
(2)一氧化碳为可燃性气体,如果其中混有空气,那么在加热时可能发生爆炸;
(3)氧化铜为黑色固体,铜单质为红色固体;当B中没有黑色固体存在时,就可以熄灭酒精灯了。
【解答】(1)在步骤2中,甲酸生成一氧化碳和水,由于反应物只有一种,因此属于分解反应;
(2)点燃酒精灯前,需要“待万用瓶中澄清石灰水下降至安全线以下”的原因是:排尽W形管内的空气,防止点燃酒精灯进行加热时发生爆炸。
(3)步骤4中的现象是黑色固体变红色。
6.(1)CO、CO2、H2O、H2 (2)E 中白色粉末变为蓝色、F 中溶液变浑浊
【解析】将混合气体通过A中硫酸铜粉末,A装置的质量增加,说明它吸收了水蒸气,即混合气体肯定含有H2O;再通过B中氢氧化钠溶液,B的质量增加,说明它吸收了二氧化碳,即混合气体中肯定含有CO2;将混合气体通过浓硫酸,去除其中剩余的水蒸气,与D中的氧化铜反应后,得到的气体通入E中的硫酸铜粉末,因为E的质量增大,说明有水生成,因此混合气体中肯定含有H2;再将得到的气体通过F中的Ba(OH)2溶液,F质量增大,说明有二氧化碳产生,即混合气体肯定含有CO,据此解答即可。
【解答】(1)混合气体中含有的气体成分为:CO、CO2、H2O、H2;
(2)E中的白色硫酸铜粉末吸收水后变成蓝色,F中的Ba(OH)2溶液吸收二氧化碳后生成碳酸钡白色沉淀,使溶液变浑浊。
7.(1)水蒸气和二氧化碳(2)NaOH 溶液(3)氢气和一氧化碳
【解析】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,同学们要具有综合的化学知识才能做好此题。(1)根据无水硫酸铜遇水变蓝和澄清石灰水遇二氧化碳变浑浊,判断混合气体中的气体;并根据记忆写出石灰水与二氧化碳的反应式;(2)CD装置应是除去(1)中所验证的气体;(3)根据E中氧化铜变红、F中无水硫酸铜变蓝、G中澄清石灰水变浑浊,判断混合气体中其余气体;
【解答】(1)由无水硫酸铜遇水变蓝和澄清石灰水遇二氧化碳变浑浊的特点可知,混合气体中有水蒸气和二氧化碳;
(2)C装置中应是氢氧化钠溶液,目的是吸收混合气体中的二氧化碳;
(3)E中氧化铜变红,说明有一氧化碳气体或氢气或二者的混合气体;F中无水硫酸铜变蓝,说明有氢气,因为氢气还原氧化铜可生成水;G中澄清石灰水变浑浊,说明有一氧化碳气体,因为一氧化碳还原氧化铜可生成二氧化碳;
8.(1)检验氢气中混有的水是否被浓硫酸吸收完
(2)10.5;70%
(3)解:生成的水的量为: 163.9g-161.2g=2.7g
CuO+H2 ======= Cu+ H2O
80 18
x 2.7g
x=12g,
则氧化铜的纯度为: ×100%=80%
(4)B
【解析】(1)无水硫酸铜遇到水会由白色变成蓝色,因此根据它的颜色是否改变,可以确定氢气中的水是否被完全除去;
(2)将装置丙中反应前后的总质量相减得到氧元素的质量,再根据计算出氧化铜的质量,最后根据计算出样品的纯度。
(3)将装置丁反应前后的总质量相减得到生成水的质量,然后写出氧化铜和氢气反应的方程式,计算出参加反应的氧化铜的质量,最后计算出氧化铜的纯度即可。
(4)将两个同学计算的结果进行比较,然后与各个选项中的成因进行对照即可。
【解答】(1)该实验中,装置乙的作用是:检验氢气中混有的水是否被浓硫酸吸收完;
(2)氧化铜中氧元素的质量:48.8g-46.7g=2.1g;
氧化铜的质量:;
氧化铜样品的纯度为:。
(3)生成的水的量为: 163.9g-161.2g=2.7g
80 18
x 2.7g
解得:x=12g,
则氧化铜的纯度为: ×100%=80%。
(4)将二者比较可知,小明计算出的结果偏大。
A.装置的气密性不好,那么生成的水蒸气会溢出,从而使丁装置的质量偏小,那么计算结果偏小,故A不合题意;
B.空气中的水分被丁处浓硫酸吸收,会使丁装置的质量偏大,那么计算结果偏大,故B符合题意;
C.通入的氢气量不足,那么参加的氧化铜偏少,生成水的质量偏少,计算结果偏小,故C不合题意;
D.空气中的二氧化碳不能被浓硫酸吸收,故D不合题意。
故选B。
1.A
【解析】根据一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,以及操作步骤分析,CO的实验用点燃方法处理尾气,可证明物质的可燃性。
A、CO与氧化铜反应生成铜,玻璃管内黑色固体变成红色,符合题意;
B、该实验尾气点燃处理,可说明一氧化碳的可燃性,不符合题意;
C、该实验也可通过玻璃内固体颜色变化证明反应发生,不符合题意;
D、为防止发生爆炸,应先通入纯净CO,再加热玻璃管,不符合题意;
2.C
【解析】A.如果混合气体中含有HCl,那么其中二氧化碳就能使装置A中澄清的石灰水不变浑浊,故A错误;
B.C装置中的浓硫酸对从B装置中出来气体进行干燥,防止干扰其他气体的检测,故B错误;
C.后续装置的目的是阻止空气中的二氧化碳进入装置E中,干扰CO的检验,故C正确;
D.装置D增重1.8g,是生成水的质量;装置E增2.4g,生成二氧化碳的质量为2.4g。
设生成1.8g水,同时生成二氧化碳质量为x
CH4+2O2 CO2+2H2O
44 36
x 1.8g
解得:x=2.2g<2.4g;
因此多余的二氧化碳肯定是一氧化碳燃烧生成的,
则该混合气体一定含有CO和CH4 , 故D错误。
3.(1)还原 (2)吸收和检验水 (3)丙
【解析】(1)氧化铜粉末为黑色,变成红色,说明发生了还原反应,生成了铜;
(2)浓硫酸具有吸水性,甲装置中浓硫酸作用是吸收和检验水;
(3)因一氧化碳或氢气还原氧化铜要先通入气体排除装置内空气,而一氧化碳有毒,不能排放到空气中,所以实验时要先点燃丙处酒精灯;
4.(1)还原;黑色固体变红色
(2)m二氧化碳=54.4g-50g=4.4g
设样品中氧化铜的质量为x
CuO+CO=Cu+ CO2
80 44
m 4.4g
x=8g
P%=8g÷10g=80%
(3)氧化铜中氧元素
【解析】(1)在实验过程中,一氧化碳夺取氧化铜中的氧元素,生成了二氧化碳,因此被氧化,具有还原性。氧化铜为黑色固体,而铜单质为红色固体;
(2)氢氧化钠溶液能够吸收二氧化碳气体,因此反应前后氢氧化钠溶液的质量之差为生成的二氧化碳的质量。写出氧化铁和一氧化碳反应的方程式,利用二氧化碳的质量计算出参加反应的氧化铁的质量,最后根据计算即可;
(3)反应前玻璃管中的固体都是氧化铜,反应后的固体都是生成的铜单质,而二者差的就是氧化铜中氧元素的质量,据此解答即可。
5.(1)检验CO2是否被完全吸收
(2)不能,H2能与CuO反应
(3)不可靠,在CD之间加一个气体干燥装置
(4)氢氧化钠和氯化钡
【解析】(1)澄清石灰水检验二氧化碳气体的存在;
(2)氢气和一氧化碳都能与氧化铜发生置换反应生成铜;
(3)混合气体经过ABC三个装置后,剩余气体肯定会带出水蒸气,因此E中的硫酸铜变蓝无法证明是反应产生的水,还是气体带出的水。
(4)钡离子遇碳酸根离子会产生碳酸钡沉淀。
【解答】(1)二氧化碳能够和氢氧化钠反应,因此装置B用于吸收混合气体中的二氧化碳,那么装置C在实验中的作用是检验二氧化碳气体是否除尽,为检验其它气体的存在做好准备;
(2)在加热条件下,H2、CO均能与氧化铜反应,使D装置中产生黑色粉末变红,所以仅根据D装置中黑色粉末变红这一现象,不能证明混合气体中一定存在H2;
(3) 小丁根据装置E中出现变成蓝色的实验现象,得出该混合气体中有氢气存在的结论,我认为结论不可靠,改进意见是: 在CD之间加一个气体干燥装置;
(4)钡离子遇碳酸根离子会产生碳酸钡沉淀,则图2方案中所加试剂X应该是氢氧化钠和氯化钡。
6.(1)H2O、CO2、CO
(2)气体净化
(3)防止加热时发生爆炸,检验CO2
(4)H装置中澄清石灰水变浑浊
【解析】根据水能使无水硫酸铜变蓝,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,一氧化碳与氧化铜反应后生成二氧化碳分析。
(1)实验过程中观察到A装置中的无水硫酸铜变蓝,说明含有水,B装置中的澄清石灰水均变浑浊,说明含有二氧化碳,D装置中的澄清石灰水不变浑浊,F石灰水变浑浊,说明将原二氧化碳除去,经过反应又生成了二氧化碳,即原气体中含有一氧化碳;
(2)装置C和D是除去原有二氧化碳,归属于上述思维模型中的气体净化 ;
(3)加热CO与空气的混合气体时易发生爆炸,且为验证气体中有二氧化碳,需在CO反应前检验,所以小金在加热前先通一段时间的混合气体,目的是防止加热时发生爆炸,并检验CO2;
(4)H装置中澄清石灰水变浑浊,则说明有通入气体进入H,装置内空气已排净;
浙教版科学九年级“期末冲刺”专题复习讲义(六)
还原性气体的反应

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