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考点专练：氧化还原实验
考点
1、（一）冶炼原理：金属冶炼就是要把金属从化合态变成游离态。
（二）冶炼方法：让还原剂与金属氧化物在高温条件反应，还原剂能夺取金属氧化物中的氧，从而得到金属单质。
（三）氧化还原反应
反应前后元素的化合价有相应升降变化的化学反应叫做氧化还原反应；这种反应可以理解成由两个半反应构成，即氧化反应和还原反应。
②反应实质：电子发生了转移。(在离子化合物中是电子的得失；在共价化合物里是电子的偏移；在反应物之间电子发生转移的反应。）
③价态规律：一般情况下，元素处于较高价态时，容易得到电子体现氧化性；元素处于较低价态时，容易失去电子体现还原性；处于中间价态时，既具氧化性，又具有还原性。
还原性：碳、氢和一氧化碳等能从氧化铜、氧化铁中夺取氧的性质叫做还原性；
还原剂：碳、氢气和一氧化碳等具有还原性的物质是常见的还原剂。
氧化剂：具有氧化性的物质叫氧化剂，氧气、氧化铜、氧化铁、双氧水、高锰酸钾等是常见的氧化剂。
1. 氢气还原氧化铜
实验原理 H2+CuOCu+H2O（置换反应）
实验装置
实验操作 步骤 目的
验 检验氢气的纯度 防止爆炸
通 通H2 排尽试管内空气，防止爆炸
点 点燃酒精灯 /
熄 反应结束后，先熄灭酒精灯 防止生成的Cu在温度较高时再次被O2氧化成CuO
停 等试管冷却后停止通入H2
实验现象 黑色固体逐渐变为红色，同时试管口出现小水珠。
实验结论 氢气能够还原氧化铜生成 铜 单质和 水 ；该实验说明氢气具有 还原 性。
实验注意 ①氧化铜粉末平铺在试管底部：受热均匀；增大反应物接触面积，使反应更充分。②导管应伸入试管底部：（实验前）排尽装置内的气体，防止混合加热发生爆炸；（实验中）与氧化铜充分接触，反应充分。③试管口略向下倾斜：防止生成的冷凝水倒流使试管受热不均炸裂
计算思维辨析 用氢气和一氧化碳两种气体还原氧化铜时，固体减少量是氧化铜中氧元素的质量。
2. 一氧化碳还原氧化铁
实验原理 3CO+Fe2O32Fe+3CO2
实验装置
实验操作 步骤 目的
查 检查装置气密性 /
装 装入药品并固定 /
点 点燃酒精灯 燃烧掉尾气中的CO，防止污染空气
通 向玻璃管中通入CO 排尽试管内空气，防止发生爆炸
点 点燃酒精喷灯 /
熄 反应完后，先熄灭酒精喷灯 一是防止铁粉在高温下被氧化；二是防止试管内液体倒吸，使试管炸裂
停 等试管冷却后停止通入CO
熄 熄灭酒精灯 /
实验现象 红色粉末逐渐变为黑色，澄清石灰水变浑浊。
实验结论 一氧化碳能还原氧化铁生成铁单质和 二氧化碳 ；实验说明一氧化碳具有还原性。
实验注意 ①实验开始前，先点燃酒精灯，再通入气体后点燃酒精喷灯目的：排尽空气，防止空气与一氧化碳在加热的条件下发生爆炸；②实验结束后先熄灭酒精喷灯继续通入直至装置冷却目的：防止金属单质再次被氧化；③一氧化碳有毒，不能直接排到空气中。在装置最后的导管口放酒精灯燃烧掉，或在导管口加气囊收集（尾气处理装置）
（2025·浙江台州·期末）某同学进行了《从自然界中的铜到纪念币中的铜》的项目学习。在查阅资料时，发现有以下三种炼铜的方法：
方法①湿法炼铜。具体流程如下：
方法②干法炼铜。先用高温煅烧孔雀石得到氧化铜，再利用氢气来还原氧化铜得到单质铜。如图为制取干燥氢气并用其还原氧化铜的装置。
方法③生物炼铜。“吃岩石的细菌”利用空气中的氧气把硫化铜转化为硫酸铜，再进一步转变为单质铜。具体流程如下：
请回答问题：
(1)写出方法①中步骤2的化学方程式是 Fe＋CuSO4＝FeSO4＋Cu 。
(2)方法②中制取干燥氢气并能还原氧化铜的部分操作正确的顺序是 AB （填字母）。
A .打开甲处分液漏斗活塞 B .点燃丙处的酒精灯
(3)方法③中生物炼铜的优点有 成本低、污染小、反应条件温和等 （写出一点即可）。经测定某岩石由硫化铜（CuS）和其他不含铜元素的物质组成。现用该岩石制得3.2g铜，若不考虑铜元素的损耗，则该岩石中硫化铜（CuS）的质量为 4.8 g。
氧化铜还原实验
（一） H2 还原氧化铜
1、（2025秋·浙江金华月考）某研究性学习小组的同学利用氢气还原氧化铜的原理和如图所示装置及药品进行实验（操作规范），测定水中氢、氧元素的质量比。（不考虑外界气体进入的影响）
(1)装置A中发生反应的化学方程式为 。
(2)实验时，先使A中反应进行一段时间，再加热氧化铜，目的是 。
(3)实验测得：①装置C中的玻璃管和其中固体的总质量在反应前为，反应后为；②装置D的干燥管和其中物质的总质量在反应前为，反应后为；用实验数据表示水中H、O元素的质量比为（要求写计算式，不要求结果） 。
(4)装置B的作用体现了浓硫酸有 性，若没有装置B，所测得的氢、氧元素的质量比 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。
2、（2024·浙江·一模）如图所示为氢气还原氧化铜的装置，甲中锥形瓶内装有锌粒，丙中试管底部黑色固体为氧化铜。
（1）请写出仪器a的名称 。
（2）丙中导管伸到试管底部的目的是 。
（3）实验结束后，甲、乙两装置减少的总质量为，丙中固体粉末减少的质量为。为保证实验安全进行，且还原后的铜不会重新被氧化，、之间的关系为 （选填“＜”“=”或“＞”）。
3、（（2024秋·浙江杭州·月考）小金发现，做氢气还原氧化铜实验中，若反应温度不够高则生成的红色固体中可能含有氧化亚铜【（显红色）】。他用如图装置，探究生成的红色固体成分：
（1）实验步骤：
①向试管中装入8克氧化铜粉末，如图安装仪器，其中仪器a的名称是 ；
②用导管向试管内通入经过验纯的氢气，一段时间后点燃酒精灯；
③当试管内黑色固体均变为红色， ；（请填写实验操作并注意操作顺序）
④称量反应后所得固体质量为m克。
（2）数据分析：
相同质量的氧化铜完全反应后，若只生成铜或氧化亚铜，则所得固体的质量是不同的。本实验中，若m的取值范围为 ，则所得固体是铜和氧化亚铜的混合物。
4、（2024秋·浙江杭州·期中）九年级在进行《从自然界中的铜到纪念币中的铜》项目化学习。探究课上，同学们进行了湿法炼铜和火法炼铜两种方案：
方案一、湿法炼铜。
原理如图所示：
（1）上述步骤2中， 为了缩短实验时间，实际操作时会将粗铁棒锻打成薄铁片，原因是 。
方案二、火法冶炼。
用如图甲和乙所示装置进行氢气还原氧化铜实验。回答问题：
（2）如图甲所示装置，试管口略向下倾斜的作用是 ，实验过程中能观察到的实验现象是 。
（3）如图乙所示装置，微型滴管内装有稀硫酸，实验开始时应先 （选填“挤压滴管”或“点燃酒精灯”），如果步骤颠倒， 可能会发生爆炸。
（4）除氢气外，一氧化碳和碳也能与氧化铜反应，下列关于三种物质与氧化铜反应，分析正确的是( )
A、反应条件和现象都相同 B．反应类型都属于置换反应
C、一氧化碳还原氧化铜可以用甲装置进行 D．氢气、一氧化碳、碳都作还原剂
5、（2024秋·浙江绍兴·期中）铜及其化合物一般都具有特征颜色，例如Cu、Cu2O呈红色，CuO呈黑色，CuSO4·5H2O呈蓝色等。研究性学习小组甲为检测实验室用H2还原CuO所得红色固体中是否含有Cu2O进行了探究。
Ⅰ．查阅资料：①Cu2O属于金属氧化物； ②高温灼烧CuO生成Cu2O；
③Cu2O＋H2SO4＝Cu＋CuSO4＋H2O；④3Cu＋8HNO3＝3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O；
⑤3Cu2O＋14HNO3＝6Cu(NO3)2＋2NO↑＋7H2O 。
Ⅱ．设计实验方案：方案1：取该红色试样溶于足量的稀硝酸中，观察溶液是否呈蓝色；
方案2：取该红色试样溶于足量的稀硫酸中，观察溶液是否呈蓝色。
你认为哪个方案合理。 。
Ⅲ．研究性学习小组乙，设计了新的探究方案，拟通过干燥管中无水CuSO4是否变蓝判断红色固体中是否含有Cu2O，装置如图所示。
（1）为确保探究的科学、合理、安全，你认为实验中还应采取的措施有： (填序号)。
A．在氢气发生器与硬质玻璃管之间加一个干燥装置
B．加热前先排尽装置中的空气，需要打开K1、K3，关闭K2
C．在盛有硫酸铜的干燥管后再连接一个装有碱石灰的干燥管
（2）对实验装置进行改进后进行实验，研究性学习小组乙观察到干燥管中无水CuSO4变蓝，则可以得出结论 。
6、（2025秋·浙江温州·月考）小科查阅资料发现：氢气还原氧化铜的实验中，若反应过程加热的时间不够，得到的固体产物是铜和氧化亚铜（Cu2O）组成的混合物。于是他对反应生成物的生成情况进行了如下探究：利用图甲所示实验装置，称取若干份质量均为0.8克的氧化铜，在相同条件下分别用氢气还原，加热不同时间，检测固体中氧化亚铜的质量，结果如图乙。
(1)实验装置中通入氢气的导管末端应位于试管 （选填“①”、“②”或“③”）处，理由是： 。
(2)充分反应后，试管中出现的现象是 。
(3)利用图甲装置进行实验时，理论上还原0.8克的氧化铜，只要0.02克氢气即可，可实际氢气用量远大于0.02克，其原因是 。（写出一点即可）
(4)小科查阅了相关资料：氢气还原氧化铜的反应过程中发生了如下反应：Ⅰ：2CuO+H2Cu2O+H2O　Ⅱ：H2+CuO2Cu+H2O；根据图乙所示的数据，进一步计算分析，可以确定以上两个反应是 的。（选填“同时进行”或“分步进行）
7、（2025秋·浙江杭州·期中）用氢气还原氧化铜时，若温度不够高，氧化铜可能转化为氧化亚铜（Cu2O），氧化亚铜可与稀硫酸发生如下反应：Cu2O+H2SO4==CuSO4+Cu+H2O。小杭用如图装置进行实验，并检验反应所得固体中是否含有氧化亚铜。
(1)仪器a的名称是 。
(2)点燃装置B中的酒精灯之前必须进行的操作是 。
(3)若反应温度足够高，装置B的玻璃管中可观察到的现象是 。
(4)反应结束后，小金将装置B中所得固体装入试管，加入足量稀硫酸，若观察到 ，则证明有氧化亚铜生成。
8、（2024秋·浙江台州·期末）某氧化铜粉末中混有少量氧化亚铜，某一课外活动小组利用下图所示装置测定其中的含量，实验用盐酸与锌反应制得的气体作为反应原料。（碱石灰是和固体的混合物，）
请根据图示内容回答下列问题：
（1）装置B的作用是
（2）实验操作时，应 。（选填字母）
A．先加热，再通气体 B．先通气体，再加热
（3）已知反应前混合物的总质量为，完全反应后U型管内物质的质量增加了（损失忽略不计），则原混合物中的质量为 。
（4）若缺少装置A，对测定的含量相比于真实值 。（选填“偏大”、“无影响”或“偏小”）
9、（2025秋·浙江绍兴·月考）研究性学习小组的同学依据氢气还原氧化铜的原理测定水的组成。小组同学一起对此展开探究。
【设计方案】甲同学利用如图装置及药品进行实验，瓶B 中浓硫酸的作用是 ；装置C中氢气具有 性（填“还原”或“氧化”）；
【实验探究】当玻璃管中固体由黑色转变为红色时，实验测得：
①装置C的玻璃管和其中固体的总质量在反应后减少了1.6g：
②装置D 的干燥管和其中物质的总质量在反应后增加了1.82g，用此数据算得水中H、O元素的质量比为 而由水的化学式计算得出 H、O元素的质量比为1：8。
【分析交流】假设装置内原有空气中的水蒸气、CO 已预先排尽，生成的水完全被D中碱石灰吸收。 针对上述实验结果与理论值有偏差，乙同学认为：该装置存在缺陷，应在D装置后，再连接一个盛碱石灰的干燥管，增加该装置的作用是 小组同学用改进后的装置重新实验得到了正确结果。
10、（2024秋·浙江·期中）甲图是工业炼铁高炉的结构，铁矿石（主要成分Fe2O3）、焦炭（主要成分C）、石灰石等原料从高炉上方加入，经高温反应后，形成铁水和炉渣从下方排出。
（1）原料中使用焦炭的作用是 （写一点即可）。
（2）为避免铁水被氧化，远距离运输铁水需全程密封。乙图实验与其目的相似的操作是 。
（3）乙图实验中反应前氧化铜的质量为m1克，如果称得反应后固体质量m2的范围为 时，可以判断氧化铜未完全反应。
11、（2025秋·浙江金华·期末）自热火锅是近年来的网红食品。仔细阅读说明书，回答问题。
自热火锅说明书
内部结构：见图1
使用方法：摘开包装，将适量水倒入加热盒，盖过加热包即可实现给火锅加热
食盒材料：聚丙烯[（C3H6）n]材料制成，耐热性好、保温性能好，无污染，可再生
加热包药品主要成分：氧化钙、铝粉、碳酸钠
发热原理：加热包加水后发生的反应有：
①CaO+H2O=Ca（OH）2
②
③
火锅配料营养表：
营养物质 蛋白质 油脂 糖类 钠 钙
每份含量 29.6g 23.5g 104.7g 814mg 130mg
(1)食盒材料聚丙烯属于 （填“无机物”或“有机物”）。
(2)为探究发热原理，小东对①反应、②反应和加热包加水后的温度变化情况进行测量，结果如图2所示。分析图2可推测反应③属于 反应（填“吸热”“放热”或“既不放热也不吸热”）
(3)央视曝光自热火锅加热时会释放氢气，建议不要在较小密闭的空间使用，以免发生爆炸事故。小东通过查阅资料并设计实验，估算安全密闭空间的最小体积。
【查阅资料】氢气在空气中体积比达到4%-75.6%时，遇明火会发生爆炸，标准大气压下氢气的密度约为0.1g/L。
【设计实验】将一个火锅加热包药品质量的1/10加入到图3的A装置中，先通足量的氮气，然后加入足量的水，与样品反应结束后，再次通入氮气，通气结束后测得D装置增重9g。经过测算，C装置中氢气约参与还原氧化铜。通过计算加以说明，为确保安全，吃自热火锅时密闭安全空间的范围 。
(4)该“自热火锅”配料营养中营养物质 食用过多可能会引起高血压。
（二）CO 还原氧化铜
12、（2023·浙江·一模）注射器在科学实验中有多种用途。如图所示是小明利用注射器进行的部分实验。
（1）装置甲中器材a的名称是 。利用注射器检查此装置气密性的操作和现象为 时，说明装置不漏气。
（2）利用装置乙进行还原的实验过程中，不断缓缓来回推拉注射器活塞的目的是 。
13、（2024秋·浙江·期中）联盟兴趣小组开展一氧化碳还原氧化铜的实验，用如图的实验装置，先通入一氧化碳气体，然后点燃酒精灯开始实验，结束后发现氧化铜并未完全反应
（1）实验中在A玻璃管中可观察到的现象为 。
（2）为了测定实验生成铜单质的质量，两位同学进行了如下操作：
①小明取实验后剩余的混合固体，加入足量的稀硫酸溶液充分反应后，过滤干燥，得到4克固体，小明认为该固体质量就是生成铜的质量。
②小红测量了试管B中氢氧化钠溶液的质量比反应前增大了2.2克。小红认为通过这个条件也能计算出生成铜的质量。
请通过计算证明，若用小红的方法，其结果与小明的测量结果是否相同？
如果不相同，其原因可能是什么（写出一种可能）？
14、（2025秋·浙江温州·期中）小科同学利用如图装置测定某氧化铜样品中氧化铜的纯度（杂质与氧化铜一样的颜色）。首先测得样品质量为，装入玻璃管，连接好装置。反应前，电子秤的读数为，，反应结束后，电子秤的读数为。
(1)判断反应结束的依据是
(2)C处酒精灯的作用是
(3)用来表示氧化铜的质量分数
(4)若实验中测得氧化铜的质量分数偏小，可能原因是___________
A．一氧化碳中混有氢气 B．一氧化碳中混有二氧化碳
C．氧化铜未反应完全 D．装置B未充分吸收二氧化碳
15、（2025秋·浙江台州·月考）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）与浓硫酸在水浴的条件下制备一氧化碳。
步骤3：待万用瓶中澄清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 （选填“吸水性”、“脱水性”）
(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 。
16、（2025秋·浙江温州·期中）酒精灯是实验室常用的仪器，某科学小组用下图装置来探究酒精（C2H5OH）燃烧的产物（所用药品均足量，反应均完全）。实验过程中，A装置电子天平示数增大，B和E装置中的澄清石灰水均变浑浊，D装置中氧化铜粉末变红色。
(1)设置A装置是利用了浓硫酸的 性。
(2)D装置中氧化铜粉末变红色，是因为氧化铜被 （选填“氧化”或“还原”）。
(3)根据实验现象，说明酒精燃烧产物为 。
(4)该实验装置有什么不足之处？ 。
17、（2025·浙江衢州·一模）如图是进行一氧化碳与氧化铜反应的改进装置。请回答：
(1)图中A的名称是 。
(2)实验中利用了CO的 （选填“氧化性”或“还原性”）。
(3)实验中发现试管和烧杯中的饱和澄清石灰水均变浑浊，则烧杯中的澄清石灰水变浑浊的原因是 。
(4)资料1：实验过程中，一氧化碳和氧化铜反应不仅能生成铜，还可能生成中间产物氧化亚铜（红色固体）：资料2：氧化亚铜能与稀盐酸（或稀硫酸）反应生成蓝色溶液。为探究反应生成的红色固体中是否含有氧化亚铜，小科进一步设计实验方案：待充分反应使黑色粉末全部消失，冷却后取出反应后的样品于试管中， 。（请补全实验方案，写出具体的操作方法和判断的依据）
18、（2025秋·浙江杭州·月考）小杨通过实验研究一氧化碳和氧化铜的反应，其操作步骤及观察到的现象如下：
步骤1：连接装置并检查装置气密性。
步骤2：按图甲所示向双具支试管内加入木炭粉和氧化铜，用向上排空气法使双具支试管内集满二氧化碳后塞上带有导管和瘪气球的橡皮塞。
步骤3：按图乙所示将双具支试管固定在铁架台上，并使木炭粉平铺于试管底部；用酒精喷灯加热氧化铜一段时间，未观察到明显现象。
步骤4：将酒精喷灯移至木炭粉处，加热一段时间，观察到气球明显胀大；再次将酒精喷灯移至氧化铜处，加热一段时间，观察到黑色粉末变为紫红色固体。
(1)步骤2中，可用燃着的木条检验二氧化碳是否集满，燃着的木条应 （选填“放置在双具支试管口”或“伸入到双具支试管内”）。
(2)小杨设计步骤3的目的是 。
(3)实验中能表明一氧化碳具有还原性的实验现象是 。
(4)若要对CO气体进行回收再利用，小杨将反应后的混合气体通入以下装置，其中最为合理的是 。
19、（2025秋·浙江温州·月考）为探究CO还原CuO的产物，小滨设计了如图所示的“微型”实验装置（夹持仪器等略），请回答下列问题：
(1)为保证安全，本实验进行时要先 （选填“挤压滴瓶”或“点燃酒精灯”）。
(2)反应结束（此时氧化铜全部反应完），观察到的现象为 。
(3)为确定反应产物除 Cu外是否含有Cu2O，小滨设计了一个最简单的实验方案：
实验操作 取少量生成物放入盛有稀盐酸的试管中， 振荡
实验现象
实验结论 产物除 Cu外还有 Cu2O
(4)某次反应测得玻璃管中有agCuO，在一定温度下实验，最终得到固体产物 Cu和Cu2O的质量为 bg，则生成的CO2质量为 g。 （用含有a和b的代数式表示）
（三） C 还原氧化铜
20、（2024秋·浙江·月考）小科利用木炭还原氧化铜时，发现有砖红色、无金属光泽的氧化亚铜生成（C+4CuOCO2↑+2Cu2O）。查阅资料可知，木炭与氧化铜反应的质量比会影响实验产物。为了反应得到单质铜，小科探究木炭与氧化铜反应的最佳质量比，实验步骤如下：
①木炭和氧化铜按1∶6、1∶8、1∶10、1∶12、1∶14的质量比进行配制。
②将木炭和氧化铜放入研钵中充分研磨10分钟并烘干，冷却后充分混合。
③连接装置，加入混合物，加热。待反应结束，冷却后倒出混合物，观察并记录混合物状态。
实验序号 1 2 3 4 5
反应物质量比（C:CuO） 1∶6 1∶8 1∶10 1∶12 1∶14
实验现象 轻微红热 红热 红热 红热 轻微红热
物理状态 红色金属光泽固体中有较多黑色固体 红色金属光泽固体中有少量黑色固体 大量亮红色金属光泽固体 砖红色粉末中有少量红色金属光泽固体 砖红色粉末中有少量黑色固体
（1）将木炭和氧化铜进行充分混合的目的是 。
（2）本实验可以得出的初步结论是 。
（3）为了寻找木炭与氧化铜反应的最佳质量比，在上述研究结果的基础上，应如何设置质量比进行进一步实验？ 。
21、（2024·浙江杭州·一模）某校微型实验项目组以“C 还原 CuO”为主题开展项目式学习。
【任务一】探究反应后气体产物
实验前，先通了一段时间的N2，点燃丙处酒精灯，发现丙处固体未变色。然后再点燃甲处酒精灯。反应开始后甲中固体变红，若观察到 现象，说明反应产生了 CO和CO2.
【任务二】探究反应后固体产物
小组成员取了5份等质量的CuO，在不同温度下与C 反应，4小时后测得固体物质的XRD 图谱图像。为确保反应后的固体产物不含 Cu2O，据图分析可以采取怎样的措施？
【任务三】评价与改进
如下是该项目成员对微型实验设计的评价量表，请你帮助小组成员再添加一个评价维度，并写出一条待改进的原因。
评价维度 优秀 待改进
可行性 实验原理科学 实验原理有误
操作性 操作简便 操作复杂
经济性 药品用量节省 药品用量较多
……
22、（2024秋·浙江·期中）为探究碳和氧化铜反应生成的气体种类，小明进行如下实验。（B、C装置中药品足量，且所有反应均充分进行）
质量装置 反应前的质量 反应后的质量
A（试管+固体） m1 m2
B+C（广口瓶+溶液） m3 m4
（1）实验时，若A处试管内壁出现光亮的红色物质，则说明碳具有 （填写性质）。
（2）若观察到 （填写现象），则说明一定有CO2生成。
（3）用电子天平测得数据记录如表，若还有CO生成，则理论上（m4－m3） （m1－m2）（填“＜”“＞”或“＝”）
（四） NH3、 CH4还原氧化铜
23、（2025秋·浙江·期末）小江上网阅读时得知，根据氨气还原氧化铜的反应可设计测定铜元素相对原子质量的实验。于是小江利用与制取氨气，设计了如下探究活动，请结合下图回答问题。
（1）小江将纯净干燥的氨气通入B中，观察到玻璃管内黑色固体变为亮红色，同时生成水和空气中含量最多的气体，写出B中发生反应的化学方程式 。
（2）A装置试管口略向下倾斜的原因是 。
（3）同学从所提供的仪器中选择并组装了一套用于本实验的装置，其中简单、合理的是 。
A．A-C-B-D B．A-D-B-C C．A-B-D-C
（4）小江测定铜元素相对原子质量的实验设想是：先称量反应物CuO的质量，反应完全后测定生成物水的质量，由此计算出Cu的相对原子质量为 。（用带字母的表达式表示）
24、（2025秋·浙江台州·月考）小金同学想实验探究甲烷气体还原氧化铜的生成物情况。
资料：黄色粉末碳化铝（Al4C3）与盐酸或硫酸在常温下可发生剧烈反应成甲烷气体。
(1)上图为小金设计的实验装置，如果用碳化铝与酸反应来制取甲烷气体，则以下气体发生装置中可以选用的是 ；
(2)乙装置中的浓硫酸的作用是 ；
(3)点燃丙中酒精灯之前要把甲乙丙装置中的空气排出，甲中产生气体后活塞K1、K2的关闭情况为____________；
A．K1、K2都关闭 B．K1、K2都打开
C．K1关闭，K2打开 D．K1打开，K2关闭
(4)把甲乙丙装置中的空气排出后，点燃丙中酒精灯，加热一段时间停止加热，继续通气，直到冷却。实验过程中记录的实验数据如下表：
装置 丙 丁 戊 己
实验前装置总质量/g 210 397.8 370.4 365
实验后装置总质量/g 206.8 399.6 372.6 365
若装置丙中的氧化铜只还原成铜，根据实验数据，请写出丙中反应的化学方程式 。
氧化铁还原实验
（一）H2 还原氧化铁
25、（2025秋·浙江绍兴·期末）用含有二氧化碳和水蒸气杂质的某种还原性气体测定某种铁的氧化物的组成，实验装置如图所示。实验中通过测量反应前后丙装置中的固体质量变化计算结果。
根据图回答：
(1)乙装置的作用是 。
(2)实验过程中丁装置中固体变蓝，而戊装置无明显变化，则该还原性气体是 。
(3)当丙装置中的铁的氧化物全部被还原后，称量剩余固体的质量为16.8g，同时测得丁装置的质量增加了7.2g（假设气体全部被吸收）。则该铁的氧化物的化学式为 。
(4)若实验设计中没有乙装置，将使测得x与y的比值 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。
26、（2025·浙江舟山·三模）某科学小组进行氢气还原金属氧化物的比较实验，开始实验前，组员将10克氧化铜粉末和10克氧化铁粉末分别平铺在两个试管底部．
(1)写出高温条件下还原氧化铁的化学反应方程式 。
(2)图甲实验中，加热试管中的物质，可以观察到的实验现象是 。（写出一点即可）
(3)在图乙实验中，未观察到明显现象。如图丙所示，更换火焰温度更高的酒精喷灯继续进行实验，观察到红色粉末变黑色。对比上述三次实验现象，可以得出的结论是 。
(4)待试管内物质不再变色，停止加热，继续通入氢气，直至物质冷却到室温。称量图甲、丙试管内的固体物质，质量分别为和，则它们的大小关系为 （选填“大于”“小于”“等于”）。
（二）CO 还原氧化铁
27、（2024九年级·浙江·竞赛）某科学兴趣小组利用如图装置探究温度对CO还原的影响（固定装置略）。
将该小组分为两组，各取48g氧化铁粉末按如图装置进行对比实验。甲组用酒精灯（火焰温度500℃~700℃）、乙组用酒精喷灯（火焰温度800℃~1000℃）分别对装置D充分加热，红色粉末均变为黑色粉末。两组分别用固体产物进行实验，记录如下。
操作步骤 甲组现象 乙组现象
称量反应后粉末质量（g） 44.2 33.6
取黑色粉末用磁铁吸引 部分能被磁铁吸引 全部能被磁铁吸引
取黑色粉末加入足量稀盐酸，振荡 部分溶解，无气泡 全部溶解，有气泡
【资料】
Ⅰ、已知铁的氧化物有FeO、、，在一定条件下，均能失去或逐步失去其中的氧，最终被还原为铁。
Ⅱ．是一种铁氧体磁性物质，不溶于水和酸。
Ⅲ．氧化铁和一氧化碳进行热反应分析的相关数据图。
完成下列问题：
(1)装置B的作用是 。
(2)通过计算证明甲组的固体产物是 。
(3)考虑到二氧化碳气体通入的不持续性，装置E的作用是 。
(4)从实验安全的角度考虑，上图装置还要采取的改进措施是 。
28、（2024秋·浙江·期中）实验课上，老师给了同学们一包红色粉末，该粉末可能是铜粉和氧化铁（Fe2O3）粉末中的一种或两种，为确定该粉末的成分，同学们进行了如下探究，请你参与其中并回答问题。
【提出猜想】甲组：铜粉；乙组：氧化铁粉末；丙组： 。
【设计实验】取8g红色粉末放入硬质玻璃管中，先通入CO，然后用酒精喷灯加热一段时间（实验装置如图1所示），停止加热并继续通入CO至装置冷却。
若乙组或丙组猜想正确，则硬质玻璃管内发生反应的化学方程式是 。实验时要先通CO再加热的目的是 。
【实验反思】图1虚线框内的装置是用于吸收CO2、收集CO，请从图2（广口瓶内均为氢氧化钠溶液）中选择最合适的装置 （填序号）。
29、（浙江宁波·月考）某校科学兴趣小组的同学，对一氧化碳还原氧化铁实验作了绿色化改进后制取单质铁（K1、K2是活塞），如图所示。关闭K1、开启K2， 可以验证CO还原Fe2O3的产物。
（1）这是关于气体的实验，实验前必须对装置进行 。
（2）在e处点燃气体的目的是 。
（3）关闭K2、开启K1， 可以将d口出来的气体再从a通入装置而循环使用。则c瓶中应装 （填序号）。
A．澄清石灰水 B．水 C．石蕊试液 D．浓硫酸
30、（2025秋·浙江·月考）利用如图所示的装置可进行一氧化碳还原氧化铁的实验，其中氮气可用作本实验的保护气，盛放氧化铁的是一支带有支管的试管，其支管可用于导出试管内的气体，酒精灯带网罩，整套装置的气密性良好。实验前，弹簧夹a、b均处于关闭状态，开始实验时，打开a，通入氮气一段时间后点燃酒精灯，再关闭a打开b，通入一氧化碳。请回答：
(1)本实验主要利用了CO的 性。
(2)广口瓶中引出的导管伸到火焰处的好处： 。
(3)反应前氧化铁的质量为克，如果称得反应后固体质量的范围为 时，可以判断氧化铁未完全反应。
31、（2024秋·浙江宁波·期末）某兴趣小组对“一氧化碳还原氧化铁”的实验进行拓展研究。
【查阅资料】
Ⅰ.；
Ⅱ.用氯化亚铜溶液吸收CO时，产生红色固体，涉及的反应为
【设计方案】
根据上述资料设计下图实验装置（固定装置略，装置气密性良好）。
【实验步骤】
①打开弹簧夹，通入适量氮气；
②关闭弹簧夹，点燃A、B两处酒精灯；
③观察实验现象；
④熄灭两只酒精灯。
【实验分析】
（1）步骤①的目的是
（2）步骤③中，B处玻璃管中红棕色粉末变为黑，则该反应的化学方程式为 。
（3）下列关于该实验的说法正确的有 （填字母）。
A．B处固体质量逐渐减少，但不会减少为0
B．D处现象证明A、B两处均发生了反应
C．必须在E处加一只点燃的酒精灯
D．步骤④后，应继续通氮气至玻璃管冷却
32、（2025秋·浙江宁波·期中）某研究小组利用如图装置探究温度对CO还原的影响（固定装置略）。
信息1：难溶的碳酸盐受热易分解为氧化物和二氧化碳
信息2：二氧化碳能与锌反应生成一氧化碳气体
信息3：酒精灯的加热温度为400—500℃，酒精喷灯的火焰温度可达左右。
(1)装置B里发生的反应属于氧化还原反应，其中锌的化合价 。（选填升高、降低或不变）
(2)装置E的作用是 ，从实验安全或环保角度考虑，上述实验装置可采取的改进措施是 。
(3)若D装置硬质玻璃管中氧化铁全部还原成铁，冷却后称量铁的质量比反应前氧化铁的质量减少了2.4克，则加入a管中氧化铁的质量是 克。
33、（2024·浙江金华·三模）实验室可用如图所示的装置制取纯净、干燥的CO，然后用CO还原Fe2O3并检验气体产物。
（1）A装置中草酸（H2C2O4）在浓硫酸和加热的条件下发生分解反应生成CO、H2O和另一种氧化物，请写出反应的化学方程式： 。
（2）实验装置B中浓硫酸的作用是 。
（3）为达到实验目的，正确的装置连接顺序依次为A 。（用大写字母依次表示，装置可重复选择）
（4）该实验装置有不足之处，请给出改进措施 。
34、（2025秋·浙江杭州·期末）小滨用如图所示装置（夹持装置已略去）和如下实验步骤进行有关碳及其氧化物的实验。
实验步骤：
①检查装置气密性并加入药品。
②缓缓通入，使装置中充满后点燃A处酒精喷灯。
③在A处酒精喷灯加热一段时间后，点燃B处酒精喷灯。
④待反应结束后，停止通入熄灭A、B两处的酒精喷灯。
(1)步骤③，A处酒精喷灯加热过程中，能观察到的现象是：木炭粉逐渐减少，D中： ；点燃B处酒精喷灯后，可观察到氧化铁逐渐变为黑色，发生此反应的化学方程式为 。实验说明： 具有还原性。
(2)该装置是否需要添加尾气处理装置，判断并说明理由 。
35、（2024.·浙江宁波·期中）某铁锈成分为Fe2O3 xH2O和FeCO3.为确定其组成，兴趣小组称取此铁锈样品25.4g，在科研人员的指导下用如图装置进行实验。
【查阅资料】①Fe2O3 xH2O失去结晶水的温度为110℃，FeCO3在282℃分解为FeO和CO2.②温度高于500℃时铁的氧化物才能被CO还原。
（1）装配好实验装置。
（2）装置A中的反应为：H2C2O4 （草酸）CO↑+CO2↑+H2O。通过B、C装置可得到干燥、纯净的CO气体，洗气瓶B中应盛放 （选填序号）。
a.浓硫酸
b.澄清的石灰水
c.氢氧化钠溶液
（3）现控制D装置中的温度为300℃对铁锈进行热分解，直至D装置中剩余固体质量不再变化为止，冷却后装置E增重3.6g，装置F增重2.2g，则样品中FeCO3的质量m（FeCO3)= g，x= 。
36、（2025·浙江绍兴·三模）如图为模拟炼铁的实验改进装置图（部分夹持仪器略去）。实验步骤如下：Ⅰ.连接好装置，并检查装置的气密性；Ⅱ.装好药品，先通一会儿CO，再点燃酒精喷灯；Ⅲ.实验结束，先撤去酒精喷灯，继续通CO直至玻璃管冷却。
回答下列问题：
(1)实验时A处玻璃管中的现象是 ，该过程体现了CO的 。（选填“氧化性”或“还原性”）
(2)步骤Ⅲ中先撤去酒精喷灯，继续通CO直至玻璃管冷却的目的是 。
(3)盛满石灰水的B装置在此实验中的作用有下列说法：①收集多余的CO ②检验并吸收反应生成的CO2。上述说法中正确的是（　　）。
A．只有① B．只有② C．①和②
37、（2024秋·浙江宁波·期中）为了测定某氧化铁样品中氧化铁的质量分数，某化学小组设计了如图所示装置进行实验。
已知：样品中的杂质不含铁元素，且不溶于水和酸；草酸（H2C2O4）在浓硫酸作用下受热分解生成CO2、CO和H2O。请回答：
【问题讨论】
（1）进入E中的气体是纯净、干燥的CO，则B、C、D中依次是 （填序号）。
①浓硫酸
②氢氧化钠溶液
③澄清石灰水
【数据处理】
（2）称取样品m1g，用上述装置进行实验，充分反应后称量F装置，发现比反应前增重m2g，则样品中氧化铁的质量分数为 。
【实验反思】
（3）如果没有G装置，则测得的样品中氧化铁的质量分数 （填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。
38、（2024秋·浙江台州·期末）项目学习小组根据如图1所示的实验装置，模拟炼铁实验，选用和氧化铁粉末进行反应。
（1）实验时V形管中的现象是 。
（2）装有溶液的集气瓶除吸收气体外，还有 作用，以防污染空气。
（3）通过模拟工业炼铁，构建出实验室模拟金属冶炼的思维模型如图2，将实验中的换成和焦炭，同样可以达到实验目的，由此说明以上三种物质共同的化学性质是 。
39、（2025秋·浙江绍兴·期中）在科学实验操作技能大赛中，小霞同学用所学的科学知识迅速搭建了一套“模拟炼铁”的冶炼装置（铁矿石的主要成分为Fe2O3）。
(1)为确保制得较纯净的CO，还需在C、D间加装盛放 （选填“碱石灰”或“氢氧化钠溶液”）的装置。（碱石灰的主要成分是CaO和NaOH固体）
(2)写出装置C中发生的化学方程式： 。
(3)装置调整好以后，按照规范步骤进行实验，当观察到D装置出现：铁矿石颜色发生变化或 时，证明铁矿石一定有部分被还原了。
40、（2025秋·浙江温州·月考）某实验小组的同学设计了如图甲所示的微型实验装置模拟工业炼铁。
【查阅资料】甲酸（HCOOH）在热浓硫酸存在时发生的反应：。
【实验步骤】
①如图甲连接装置，再检查装置的气密性。
②装入药品，……，点燃酒精喷灯。
③实验结束时，先停止加热，等装置冷却到室温后停止通入。
(1)为确保实验安全，请将步骤②中“点燃酒精喷灯”前的具体操作补充完整： 。
(2)甲图实验中没有对尾气进行处理，会污染环境，若用图乙的装置进行收集，气体应从 （选填“a”或“b”）口导入。
(3)甲图B处玻璃管中可观察到红棕色固体变为黑色，此处反应体现了CO的 （选填“氧化性”或“还原性”）。
(4)该微型实验装置的优点： （写出两点）
（三）C还原氧化铁
41、（2025·浙江杭州·二模）小金用如图所示装置（气密性良好）和试剂模拟“高炉炼铁”，其中陶瓷加热棒通电后加热温度可达700℃。其实验步骤如下所示：
①打开止水夹a和旋塞b向长柄U形玻璃管内持续通入氮气，排尽其内的空气后关闭止水夹a和旋塞b；
②接通电源，用陶瓷加热棒给足量的炭粉和氧化铁的混合物加热；
③反应结束后关闭电源，待装置冷却后检验产物。
(1)在步骤①中，若用燃着的木条检验长柄U形玻璃管内的空气是否排尽，其操作是 。
(2)在步骤③中，若要检验是否有二氧化碳生成，可打开旋塞b，往长柄U形玻璃管管口滴入 ，再关闭旋塞，观察现象；
(3)反应结束后，取少量玻璃管剩余固体加入稀盐酸，观察到的现象是 。
(4)实验结束后，小组同学讨论后发现该装置存在一定的安全隐患，你认为该安全隐患是 。
（四）CH4还原氧化铁
42、（2024·浙江·一模）铁矿石是钢铁生产企业的重要原材料，通常赤铁矿中铁含量高达。现有一块铁矿石是红色的，同学们猜测岩石中可能含有氧化铁，为了验证猜想并测定其含铁量，在老师的指导下进行了以下研究：
【查阅资料】
①赤铁矿的主要成分是，其他成分不含铁元素且不能与酸反应。
②一定温度下，可将还原为单质铁，若温度控制不当，还可生成少量的。
③单质铁和均能被磁铁吸引。
【实验探究】
（1）小明利用A装置进行试验时，连接好装置，检查装置气密性并装入药品后的第一步操作是 。
（2）小明将A装置中得到的固体经过水洗、过滤、干燥处理后，再通过B装置进行试验，得出了岩石中含有氧化铁的结论，在此实验中能支持此结论的证据是 。
（3）通过测量岩石样品质量、收集的气体体积可以计算岩石中氧化铁的质量分数．若B装置的固体含有一定量的，则会导致测得的岩石中氧化铁的质量分数比实际含量 。（选填“偏高”、“偏低”或“不变”）
混合气体成分探究
43、（2024秋·浙江金华·期中）已知除H2、CO能还原氧化铜外，加热时，CH4也能与CuO反应生成Cu、CO2和H2O。某气体X可能由H2、CH4中的一种或两种组成，小金按如图所示实验装置对其组成进行探究。
（1）C装置中溶液变浑浊，可证明气体X中含有 。
（2）根据B装置中的固体由白色变蓝色的现象，得出气体X中含有H2的结论，请判断结论是否正确，并说明理由 。
44、（2024秋·浙江温州·月考）利用干燥的和混合气体以及下图所示装置进行如下实验；（每套装置限用一次）。
实验一：验和的还原性．
（1）装置的正确连接顺序是 。
（2）能证明具有还原性的实验现象是 。
实验二：定量分析混合气体中和的质量比。
装置 实验前 实验后
（3）在实验前后对B、C装置（硬质玻璃管和内部药品）进行了质量的测定，假设B、C装置中反应完全，则和的质量比为。
45、（2024秋·浙江·期中）如图所示是木炭还原氧化铜的实验，小科对碳与氧化铜反应生成的气体成分进行探究。

【提出问题】碳燃烧时可能生成CO2，也可能生成CO，那么碳与氧化铜反应生成的气体是否也有多种可能？
【作出猜想】猜想①：CO；猜想②：CO2；猜想③：CO和CO2.
【设计方案】打开K，缓缓通入干燥的氮气一段时间，关闭K，点燃酒精喷灯和酒精灯，充分反应后，熄灭酒精喷灯和酒精灯，打开K，再通一段时间氮气。
方案一：从定性观察角度判断
（1）若观察到B中澄清石灰水变浑浊，则可排除猜想 。
方案二：从定量计算角度判断
取一定量炭粉和4g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
A（玻璃管+固体） m1 m2
B+C（广口瓶+混合液） m3 m4
（2）若猜想②成立，则理论上（m4-m3） （m1-m2）（填“>”“=”或“<”）。
（3）若猜想③成立且CuO全部转化成Cu，则参加反应碳的质量m的取值范围是 g。
46、（2025秋·浙江温州·月考）在浓硫酸的催化作用下，固体草酸受热分解生成碳的氧化物和水，某化学课外兴趣小组对生成物中碳的氧化物种类进行了如下实验探究：
（1）观察到 装置（填字母）中的澄请石灰水变浑浊，证明草酸分解有气体生成。
（2）有两种实验现象都能分别证明草酸分解的气体中含有：①C装置中澄消石灰水不变浑浊，F装置中 ；②E装置中出现 的现象。
（3）【实验结论】通过实验探究证明：猜想3成立。
（4）【问题讨论】B装置的作用是 ；D装置的作用是 。装置末端酒精灯的作用是 。
47、（2024·浙江温州·二模）小文发现水溅到高温木炭上，火苗会窜的更高。水和高温木炭反应生成的气体中可能含有、、中的一种或几种，为确定具体成分，小文将气体通入以下装置进行探究。
（1）若要确定气体中是否含有，装置中应装入 。
（2）若观察到中变蓝，能否说明气体中含有，并说明理由。 。
（3）小文最后确定了气体中含有，她观察到的现象有： 。
48、（2023·浙江·一模）近来气温升高，在车里开着空调休息，人员中毒的报道增多，小宁对此开展了探究。汽车停止行驶后，发动机进入怠速空转状态，尾气通过空调系统进入车内，二三十分钟就会引起人员头晕，甚至昏迷。
【提出问题】发动机进入怠速时排出的尾气主要成分有哪些
【查阅资料】汽油是从石油中提炼的可燃性液体有机物，不溶于水和碱溶液，具有挥发性，由碳氢氧等元素组成。发动机进入怠速时汽油燃烧不充分。
【建立猜想】汽油燃烧的产物除了有水外，还可能①只有二氧化碳：②只有一氧化碳；③有一氧化碳和二氧化碳。
【实验探究】小宁组装如图所示实验装置（固定装置已略去），检验其气密性并开展实验：

（1）将怠速时的汽车尾气通入装置一段时间后观察到A装置中出现白色沉淀，该白色沉淀成分为 ，通过分析得出猜想②不成立；
（2）B装置中氢氧化钠溶液的作用是 ；
（3）若C出现 现象，则说明猜想③成立。
【反思改进】
（4）考虑到一氧化碳有毒，因此需要在D装置后增加 装置。
49、（2024·浙江台州·三模）除、能还原氧化铜外，及其他一些具有还原性的气体也能与氧化铜发生反应。如：加热时，能与反应生成Cu、、。某拓展小组同学设计了如图所示的实验装置（夹持装置已省略），分别对有关气体问题进行探究，回答下列问题。
（1）【探究Ⅰ】对已知气体性质的探究
将气体按如图所示装置进行规范实验，可观察到实验现象除了A装置中的黑色粉末变成光亮的红色物质，还有 。
（2）【探究Ⅱ】对未知气体组成的探究
气体X可能由、中的一种或两种组成，同学们按照如图所示装置对其组成进行探究。C装置中溶液变浑浊，证明气体X中含有 。
（3）将由两种元素组成的纯净物燃料，通过以上装置。发现A装置中的黑色粉末变成光亮的红色，B装置中的固体由白色变成蓝色，C装置中的溶液不变浑浊，C中导出的气体在空气中含量最高，该燃料的相对分子质量为32，则它的化学式为 。
50、（2024秋·浙江金华·月考）某化学兴趣小组为了验证甲烷与水蒸气经高温催化反应得到的混合气体（以下简称“合成气”）中含有生成的氢气和一氧化碳，同时检验“合成气”中是否含有未反应完的甲烷和水蒸气，进行了如图所示的实验。
查阅资料知，氧化铁与氢气在高温条件下反应生成铁和水；氧化铁与甲烷在高温条件下反应生成铁、二氧化碳和水。
（1）请写出甲烷和水蒸气在高温催化条件下的化学方程式 ；
（2）装置A的试剂是 ；
（3）实验结束后，测得装置A的质量不变，装置C、D的质量均增加且完全吸收了相关物质，其中装置C增加了3.6g，装置D增加了3.3g。则该“合成气”的组成物质为 （写化学式）；
（4）若实验时B中“合成气”未完全反应，上述实验装置 （填“是”或“否”）需要添加尾气处理装置。
51、（2025·浙江杭州·一模）除H2，CO能还原氧化铜外，CH4及其他一些具有还原性的气体也能于氧化铜发生反应。某学习小组设计了如图所示的实验装置（夹持装置和尾气处理已省略）,分别对有关气体进行探究，回答下列问题。
【探究一】对已知气体性质的探究
(1)将上述装置按 （填字母）的顺序连接，使CH 气体依次通过装置，依据现象发现CH 能与CuO反应生成Cu、CO 、H O
【探究二】对未知气体组成的探究
(2)气体X可能由H 、CO中的一种或两种组成，同学们按照（1）中顺序连接的装置对其组成进行探究。若证明气体X只有CO,则实验现象为
(3)将由两种元素组成的气态纯净物，通过以上装置。发现B装置中的黑色粉末变成光亮的红色，装置C中的固体由白色变成蓝色，A装置中的溶液不变浑浊，C中导出的气体在空气中含量最高。据此现象推测，该气态纯净物含有的两种元素是
(4)实验结束后停止加热，还需继续通入气体直至装置冷却。此操作的目的不是为了防止铜再度被氧化，而是为了
52、（2025秋·浙江杭州·期中）反应物的质量比不同可能会影响生成物的种类，为探究碳和氧化铜反应生成的气体种类，小科设计了如下实验装置和方案（B、C装置中药品足量，且所有反应均充分进行）：
【提出问题】碳和氧化铜反应生成的气体是什么？
【作出猜想】猜想①：CO；猜想②：CO2；猜想③：CO和CO2。
【收集证据】
(1)如果猜想①成立，其化学方程式为 。
(2)从定性观察角度判断若观察到 （填写现象），则说明生成气体中没有CO2。
(3)从定量计算角度判断：用电子天平测定表格中的四个数据：
反应前的质量 反应后的质量
A（试管+固体） m1 m2
B+C（广口瓶+溶液） m3 m4
若猜想③成立，则存在的质量关系是 。
【交流反思】
(4)若反应生成物有一氧化碳和二氧化碳，他又设计了如图乙所示的装置分离CO和CO2（铁架台、铁夹等固定用装置已略去，a、b为活塞）。若想实现分离，活塞a和b应该如何操作？
考点剖析
典例解读
【考点链接】
1、盐溶液与活泼金属的置换反应：Fe＋CuSO4＝FeSO4＋Cu ；
2、氢气还原氧化铜的实验操作注意事项：先通氢气，再加热，防止氢气点燃或加热时因不纯而爆炸；
3、生物炼铜是一种利用微生物催化作用从矿石中提取铜的湿法冶金技术，其核心原理是 通过特定细菌的代谢活动氧化硫化矿石，将不溶性铜转化为可溶性铜盐，再通过化学置换回收金属铜 。
4、根据元素质量守恒计算物质的质量。
【解题思路】
（1）化学方程式书写 → 依次写出反应物和生成物 → 检查配平 。
（2）氢气可燃 → 不纯时加热可能会爆炸→ 验纯/排尽原装置中其他气体 → 再加热；
（3）实验待改进之处 → 对比生物炼铜 → 总结生物炼铜优点。
（4）硫化铜中铜元素质量分数 → 元素质量守恒 → 铜元素质量/硫化铜中铜元素质量分数 → 代数计算。
【解析过程】
【答案】(1)Fe＋CuSO4＝FeSO4＋Cu
(2)AB
(3) 成本低、污染小、反应条件温和等 4.8
考点专练
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考点专练：氧化还原实验
考点
1、（一）冶炼原理：金属冶炼就是要把金属从化合态变成游离态。
（二）冶炼方法：让还原剂与金属氧化物在高温条件反应，还原剂能夺取金属氧化物中的氧，从而得到金属单质。
（三）氧化还原反应
反应前后元素的化合价有相应升降变化的化学反应叫做氧化还原反应；这种反应可以理解成由两个半反应构成，即氧化反应和还原反应。
②反应实质：电子发生了转移。(在离子化合物中是电子的得失；在共价化合物里是电子的偏移；在反应物之间电子发生转移的反应。）
③价态规律：一般情况下，元素处于较高价态时，容易得到电子体现氧化性；元素处于较低价态时，容易失去电子体现还原性；处于中间价态时，既具氧化性，又具有还原性。
还原性：碳、氢和一氧化碳等能从氧化铜、氧化铁中夺取氧的性质叫做还原性；
还原剂：碳、氢气和一氧化碳等具有还原性的物质是常见的还原剂。
氧化剂：具有氧化性的物质叫氧化剂，氧气、氧化铜、氧化铁、双氧水、高锰酸钾等是常见的氧化剂。
1. 氢气还原氧化铜
实验原理 H2+CuOCu+H2O（置换反应）
实验装置
实验操作 步骤 目的
验 检验氢气的纯度 防止爆炸
通 通H2 排尽试管内空气，防止爆炸
点 点燃酒精灯 /
熄 反应结束后，先熄灭酒精灯 防止生成的Cu在温度较高时再次被O2氧化成CuO
停 等试管冷却后停止通入H2
实验现象 黑色固体逐渐变为红色，同时试管口出现小水珠。
实验结论 氢气能够还原氧化铜生成 铜 单质和 水 ；该实验说明氢气具有 还原 性。
实验注意 ①氧化铜粉末平铺在试管底部：受热均匀；增大反应物接触面积，使反应更充分。②导管应伸入试管底部：（实验前）排尽装置内的气体，防止混合加热发生爆炸；（实验中）与氧化铜充分接触，反应充分。③试管口略向下倾斜：防止生成的冷凝水倒流使试管受热不均炸裂
计算思维辨析 用氢气和一氧化碳两种气体还原氧化铜时，固体减少量是氧化铜中氧元素的质量。
2. 一氧化碳还原氧化铁
实验原理 3CO+Fe2O32Fe+3CO2
实验装置
实验操作 步骤 目的
查 检查装置气密性 /
装 装入药品并固定 /
点 点燃酒精灯 燃烧掉尾气中的CO，防止污染空气
通 向玻璃管中通入CO 排尽试管内空气，防止发生爆炸
点 点燃酒精喷灯 /
熄 反应完后，先熄灭酒精喷灯 一是防止铁粉在高温下被氧化；二是防止试管内液体倒吸，使试管炸裂
停 等试管冷却后停止通入CO
熄 熄灭酒精灯 /
实验现象 红色粉末逐渐变为黑色，澄清石灰水变浑浊。
实验结论 一氧化碳能还原氧化铁生成铁单质和 二氧化碳 ；实验说明一氧化碳具有还原性。
实验注意 ①实验开始前，先点燃酒精灯，再通入气体后点燃酒精喷灯目的：排尽空气，防止空气与一氧化碳在加热的条件下发生爆炸；②实验结束后先熄灭酒精喷灯继续通入直至装置冷却目的：防止金属单质再次被氧化；③一氧化碳有毒，不能直接排到空气中。在装置最后的导管口放酒精灯燃烧掉，或在导管口加气囊收集（尾气处理装置）
（2025·浙江台州·期末）某同学进行了《从自然界中的铜到纪念币中的铜》的项目学习。在查阅资料时，发现有以下三种炼铜的方法：
方法①湿法炼铜。具体流程如下：
方法②干法炼铜。先用高温煅烧孔雀石得到氧化铜，再利用氢气来还原氧化铜得到单质铜。如图为制取干燥氢气并用其还原氧化铜的装置。
方法③生物炼铜。“吃岩石的细菌”利用空气中的氧气把硫化铜转化为硫酸铜，再进一步转变为单质铜。具体流程如下：
请回答问题：
(1)写出方法①中步骤2的化学方程式是 Fe＋CuSO4＝FeSO4＋Cu 。
(2)方法②中制取干燥氢气并能还原氧化铜的部分操作正确的顺序是 AB （填字母）。
A .打开甲处分液漏斗活塞 B .点燃丙处的酒精灯
(3)方法③中生物炼铜的优点有 成本低、污染小、反应条件温和等 （写出一点即可）。经测定某岩石由硫化铜（CuS）和其他不含铜元素的物质组成。现用该岩石制得3.2g铜，若不考虑铜元素的损耗，则该岩石中硫化铜（CuS）的质量为 4.8 g。
氧化铜还原实验
（一） H2 还原氧化铜
1、（2025秋·浙江金华月考）某研究性学习小组的同学利用氢气还原氧化铜的原理和如图所示装置及药品进行实验（操作规范），测定水中氢、氧元素的质量比。（不考虑外界气体进入的影响）
(1)装置A中发生反应的化学方程式为 。
(2)实验时，先使A中反应进行一段时间，再加热氧化铜，目的是 。
(3)实验测得：①装置C中的玻璃管和其中固体的总质量在反应前为，反应后为；②装置D的干燥管和其中物质的总质量在反应前为，反应后为；用实验数据表示水中H、O元素的质量比为（要求写计算式，不要求结果） 。
(4)装置B的作用体现了浓硫酸有 性，若没有装置B，所测得的氢、氧元素的质量比 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。
【答案】(1)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
(2)排尽装置内的空气，防止爆炸
(3)
(4) 吸水 偏大
【详解】（1）装置 A 中锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，化学方程式为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑。
（2）氢气具有可燃性，若氢气与空气混合加热可能会发生爆炸。先使 A 中反应进行一段时间，让产生的氢气排尽装置内的空气，防止加热时发生爆炸。
（3）通过方程式可知，氧化铜和玻璃管的总质量的减少量是氧化铜中氧元素的质量，又因为氧化铜中的氧元素转化到生成物水中去，装置D的总质量的增加量是生成水的质量。
装置 C 中玻璃管和其中固体反应前后质量差(m1 m2)，就是氧化铜中氧元素的质量，
装置 D 的干燥管和其中物质反应前后质量差(m4 m3)，就是生成水的质量。
水中氢元素质量=生成水的质量 氧化铜中氧元素的质量，即(m4 m3) (m1 m2)。
所以水中H、O元素的质量比为。
（4）浓硫酸具有吸水性，装置 B 的作用是除去氢气中的水蒸气，防止对生成水质量的测定产生干扰。
若没有装置 B，氢气携带的水蒸气会进入装置 D，使测得生成水的质量(m4 m3)偏大，那么计算出的氢元素质量偏大，所测得的氢、氧元素的质量比偏大。
2、（2024·浙江·一模）如图所示为氢气还原氧化铜的装置，甲中锥形瓶内装有锌粒，丙中试管底部黑色固体为氧化铜。
（1）请写出仪器a的名称 。
（2）丙中导管伸到试管底部的目的是 。
（3）实验结束后，甲、乙两装置减少的总质量为，丙中固体粉末减少的质量为。为保证实验安全进行，且还原后的铜不会重新被氧化，、之间的关系为 （选填“＜”“=”或“＞”）。
【答案】 分液漏斗 排净试管内空气，并使氢气与氧化铜充分接触 ＞
【详解】（1）仪器a的名称是分液漏斗。
（2）丙中导管伸到试管底部的目的是利于将试管中的空气排尽，使氢气和氧化铜充分接触，充分反应；
（3）实验结束后，甲、乙两装置减少的总质量为m1，减少的质量为生成氢气的质量；氢气和氧化铜在加热条件下生成铜和水，丙中固体粉末减少的质量为氧化铜中氧元素的质量；设参加反应的氢气的质量为m。
m=
实验开始前，要先通入氢气，排尽装置的空气，实验完成后，要继续通入氢气，直至试管冷却，则m1＞。
3、（（2024秋·浙江杭州·月考）小金发现，做氢气还原氧化铜实验中，若反应温度不够高则生成的红色固体中可能含有氧化亚铜【（显红色）】。他用如图装置，探究生成的红色固体成分：
（1）实验步骤：
①向试管中装入8克氧化铜粉末，如图安装仪器，其中仪器a的名称是 ；
②用导管向试管内通入经过验纯的氢气，一段时间后点燃酒精灯；
③当试管内黑色固体均变为红色， ；（请填写实验操作并注意操作顺序）
④称量反应后所得固体质量为m克。
（2）数据分析：
相同质量的氧化铜完全反应后，若只生成铜或氧化亚铜，则所得固体的质量是不同的。本实验中，若m的取值范围为 ，则所得固体是铜和氧化亚铜的混合物。
【答案】 铁架台 先熄灭酒精灯，继续通入氢气直到试管冷却 6.4＜m＜7.2
【详解】（1）①由图可知，仪器a的名称是铁架台；
③当试管内黑色固体均变为红色，为了防止生成的铜被氧化，实验结束时，先熄灭酒精灯，继续通入氢气直到试管冷却；
（2）若8克氧化铜全部转化成铜，根据反应前后铜元素质量守恒，则生成铜的质量为8克×=6.4克，若8克氧化铜全部转化成氧化亚铜，关系式为2CuO～Cu2O，则氧化亚铜的质量为8克×=7.2克，即6.4克＜m克＜7.2克，故本实验中，若m的取值范围为6.4＜m＜7.2，则所得固体是铜和氧化亚铜的混合物。
4、（2024秋·浙江杭州·期中）九年级在进行《从自然界中的铜到纪念币中的铜》项目化学习。探究课上，同学们进行了湿法炼铜和火法炼铜两种方案：
方案一、湿法炼铜。
原理如图所示：
（1）上述步骤2中， 为了缩短实验时间，实际操作时会将粗铁棒锻打成薄铁片，原因是 。
方案二、火法冶炼。
用如图甲和乙所示装置进行氢气还原氧化铜实验。回答问题：
（2）如图甲所示装置，试管口略向下倾斜的作用是 ，实验过程中能观察到的实验现象是 。
（3）如图乙所示装置，微型滴管内装有稀硫酸，实验开始时应先 （选填“挤压滴管”或“点燃酒精灯”），如果步骤颠倒， 可能会发生爆炸。
（4）除氢气外，一氧化碳和碳也能与氧化铜反应，下列关于三种物质与氧化铜反应，分析正确的是( )
A、反应条件和现象都相同 B．反应类型都属于置换反应
C、一氧化碳还原氧化铜可以用甲装置进行 D．氢气、一氧化碳、碳都作还原剂
【答案】 增大铁与硫酸铜溶液的接触面积，加快反应速率 防止生成的水回流引起试管炸裂 黑色粉末变红，试管口有水珠 挤压滴管 D
【详解】（1）将粗铁棒锻打成薄铁片，目的是增大铁与硫酸铜溶液的接触面积，加快反应速率；
（2）甲所示的装置中，试管口略向下倾斜是为了防止生成的水回流引起试管炸裂；在实验过程中能观察到黑色粉末变红，试管口有水珠出现的现象；
（3）乙所示装置，微型滴管内装有稀硫酸，实验开始时应先挤压滴管，使产生的氢气排出装置内的空气，防止加热产生爆炸；
（4）A、木炭还原氧化铜条件是高温，一氧化碳和氢气还原氧化铜是加热，氢气还原氧化铜生成水，故反应条件和现象不都相同，故说法错误；
B、一氧化碳还原氧化铜不是置换反应，故说法错误；
C、一氧化碳有毒，要有尾气处理装置，不能用甲装置，故说法错误；
D、氢气、一氧化碳、碳都能夺取氧化铜中得氧，具有还原性，都作还原剂，故说法正确；
5、（2024秋·浙江绍兴·期中）铜及其化合物一般都具有特征颜色，例如Cu、Cu2O呈红色，CuO呈黑色，CuSO4·5H2O呈蓝色等。研究性学习小组甲为检测实验室用H2还原CuO所得红色固体中是否含有Cu2O进行了探究。
Ⅰ．查阅资料：①Cu2O属于金属氧化物； ②高温灼烧CuO生成Cu2O；
③Cu2O＋H2SO4＝Cu＋CuSO4＋H2O；④3Cu＋8HNO3＝3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O；
⑤3Cu2O＋14HNO3＝6Cu(NO3)2＋2NO↑＋7H2O 。
Ⅱ．设计实验方案：方案1：取该红色试样溶于足量的稀硝酸中，观察溶液是否呈蓝色；
方案2：取该红色试样溶于足量的稀硫酸中，观察溶液是否呈蓝色。
你认为哪个方案合理。 。
Ⅲ．研究性学习小组乙，设计了新的探究方案，拟通过干燥管中无水CuSO4是否变蓝判断红色固体中是否含有Cu2O，装置如图所示。
（1）为确保探究的科学、合理、安全，你认为实验中还应采取的措施有： (填序号)。
A．在氢气发生器与硬质玻璃管之间加一个干燥装置
B．加热前先排尽装置中的空气，需要打开K1、K3，关闭K2
C．在盛有硫酸铜的干燥管后再连接一个装有碱石灰的干燥管
（2）对实验装置进行改进后进行实验，研究性学习小组乙观察到干燥管中无水CuSO4变蓝，则可以得出结论 。
【答案】 方案2 AC/CA H2还原CuO所得红色固体中含有Cu2O
【详解】设计方案：
根据题干信息可知Cu2O与Cu均能与稀硝酸反应生成Cu（NO3）2，则无法通过加入足量的稀硝酸来验证；Cu2O能与稀硫酸反应生成CuSO4，Cu不能与稀硫酸反应，则可以在样品中加入足量的稀硫酸，一段时间后观察溶液颜色是否变蓝可以验证样品中是否含有Cu2O；
（1）A、稀硫酸与锌反应制取的氢气中会有水蒸气，对后面实验中水的检验会产生干扰，则需要在氢气发生器与硬质玻璃管之间加一个干燥装置，除去水蒸气，故选项说法正确；
B、加热前打开K1、K2，关闭K3，先排尽装置中的空气， 防止氢气与氧气混合加热时产生爆炸，故选项说法错误；
C、在盛有硫酸铜的干燥管后再连接一个装有碱石灰的干燥管，防止空气中的水蒸气对实验产生干扰，故选项说法正确；
故选AC；
（2）氢气能与Cu2O反应生成水，对实验装置进行改进后进行实验，研究性学习小组乙观察到干燥管中无水CuSO4变蓝，则说明H2还原CuO所得红色固体中含有Cu2O。
6、（2025秋·浙江温州·月考）小科查阅资料发现：氢气还原氧化铜的实验中，若反应过程加热的时间不够，得到的固体产物是铜和氧化亚铜（Cu2O）组成的混合物。于是他对反应生成物的生成情况进行了如下探究：利用图甲所示实验装置，称取若干份质量均为0.8克的氧化铜，在相同条件下分别用氢气还原，加热不同时间，检测固体中氧化亚铜的质量，结果如图乙。
(1)实验装置中通入氢气的导管末端应位于试管 （选填“①”、“②”或“③”）处，理由是： 。
(2)充分反应后，试管中出现的现象是 。
(3)利用图甲装置进行实验时，理论上还原0.8克的氧化铜，只要0.02克氢气即可，可实际氢气用量远大于0.02克，其原因是 。（写出一点即可）
(4)小科查阅了相关资料：氢气还原氧化铜的反应过程中发生了如下反应：Ⅰ：2CuO+H2Cu2O+H2O　Ⅱ：H2+CuO2Cu+H2O；根据图乙所示的数据，进一步计算分析，可以确定以上两个反应是 的。（选填“同时进行”或“分步进行）
【答案】(1) ① 为了排尽装置内的空气（合理即可）
(2)黑色固体变成红色
(3)氢气在反应前要先通入排尽装置内的空气，反应结束后还要继续通入氢气直至固体冷却（合理即可）
(4)同时进行
【详解】（1）在氢气还原氧化铜的实验中，通入氢气是为了排尽装置内的空气，防止氢气与空气混合加热发生爆炸，导管末端应位于试管底部，即①处，这样才能更好地将空气排出；
（2）氢气还原氧化铜生成铜和水，氧化铜是黑色固体，铜是红色固体，所以充分反应后，试管中的现象是黑色固体变成红色；
（3）实际氢气用量远大于理论值0.02克，原因之一是氢气在反应前要先通入排尽装置内的空气，反应结束后还要继续通入氢气直至固体冷却，这部分氢气并没有参与还原氧化铜的反应；
（4）设分步进行，0.8克的氧化铜和氢气反应生成氧化亚铜的质量为x，
x=0.72g，
如果分步进行，氧化亚铜最大质量为0.72g，而不是0.32g，则可以确定以上两个反应是同时进行的。
7、（2025秋·浙江杭州·期中）用氢气还原氧化铜时，若温度不够高，氧化铜可能转化为氧化亚铜（Cu2O），氧化亚铜可与稀硫酸发生如下反应：Cu2O+H2SO4==CuSO4+Cu+H2O。小杭用如图装置进行实验，并检验反应所得固体中是否含有氧化亚铜。
(1)仪器a的名称是 。
(2)点燃装置B中的酒精灯之前必须进行的操作是 。
(3)若反应温度足够高，装置B的玻璃管中可观察到的现象是 。
(4)反应结束后，小金将装置B中所得固体装入试管，加入足量稀硫酸，若观察到 ，则证明有氧化亚铜生成。
【答案】(1)长颈漏斗
(2)往装置B的玻璃管中通一会儿氢气
(3)B中黑色固体变成红色
(4)固体部分溶解，溶液变蓝色·
【详解】（1）仪器a的名称是长颈漏斗；
（2）点燃装置B中的酒精灯之前必须进行的操作是往装置B的玻璃管中通一会儿氢气，以防发生爆炸；
（3）氢气具有还原性，若反应温度足够高，能够将氧化铜还原为铜，因此能够观察到B中的黑色固体逐渐变红；
（4）根据“氧化亚铜可与稀硫酸发生如下反应：Cu2O+H2SO4==CuSO4+Cu+H2O”，硫酸铜溶液呈蓝色可知，若B中的氧化铜反应完全，将装置B中所得固体装入试管，加入足量稀硫酸，若观察到固体部分溶解，溶液变为蓝色，证明有氧化亚铜生成
8、（2024秋·浙江台州·期末）某氧化铜粉末中混有少量氧化亚铜，某一课外活动小组利用下图所示装置测定其中的含量，实验用盐酸与锌反应制得的气体作为反应原料。（碱石灰是和固体的混合物，）
请根据图示内容回答下列问题：
（1）装置B的作用是
（2）实验操作时，应 。（选填字母）
A．先加热，再通气体 B．先通气体，再加热
（3）已知反应前混合物的总质量为，完全反应后U型管内物质的质量增加了（损失忽略不计），则原混合物中的质量为 。
（4）若缺少装置A，对测定的含量相比于真实值 。（选填“偏大”、“无影响”或“偏小”）
【答案】 吸收水分，干燥气体 B 7.2g 偏小
【详解】（1）浓硫酸具有吸水性，可以吸收气体中的水分，则装置B的作用是吸收水分，干燥气体；
（2）实验操作时，应先通气体，再加热，因为先通氢气可以排尽装置内的空气，防止氢气和空气混合加热时发生爆炸；
（3）完全反应后U型管内物质的质量增加了2.7g，则氢气还原氧化铜和氧化亚铜生成的水为2.7g，已知反应前混合物的总质量为15.2g，完全反应后U型管内物质的质量增加了2.7g（损失忽略不计），设原混合物中Cu2O的质量为x，则CuO的质量为15.2g-x，根据质量守恒定律可知，化学反应前后元素质量不变，氧化铜和氧化亚铜中氧元素质量等于水中氧元素质量，其质量=，，则x=7.2g，即原混合物中Cu2O的质量为7.2g；
（4）盐酸具有挥发性，与锌反应制得的气体中混合有氯化氢气体，若缺少装置A，氢气中混有的氯化氢会被U型管中的碱石灰吸收，导致U型管内物质的质量增加，从而测定的Cu2O含量偏小。
9、（2025秋·浙江绍兴·月考）研究性学习小组的同学依据氢气还原氧化铜的原理测定水的组成。小组同学一起对此展开探究。
【设计方案】甲同学利用如图装置及药品进行实验，瓶B 中浓硫酸的作用是 ；装置C中氢气具有 性（填“还原”或“氧化”）；
【实验探究】当玻璃管中固体由黑色转变为红色时，实验测得：
①装置C的玻璃管和其中固体的总质量在反应后减少了1.6g：
②装置D 的干燥管和其中物质的总质量在反应后增加了1.82g，用此数据算得水中H、O元素的质量比为 而由水的化学式计算得出 H、O元素的质量比为1：8。
【分析交流】假设装置内原有空气中的水蒸气、CO 已预先排尽，生成的水完全被D中碱石灰吸收。 针对上述实验结果与理论值有偏差，乙同学认为：该装置存在缺陷，应在D装置后，再连接一个盛碱石灰的干燥管，增加该装置的作用是 小组同学用改进后的装置重新实验得到了正确结果。
【答案】 吸收水蒸气 还原 11：80 防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入D装置
【详解】设计方案：
浓硫酸具有吸水性，洗气瓶B中浓硫酸的作用是吸收水蒸气；氢气与氧化铜加热时反应生成铜和水，反应过程中氢气得到氧，体现氢气的还原性；
实验探究：
C装置质量减少量为氧化铜中氧元素质量，根据质量守恒定律可知，氧化铜中氧元素质量与生成水中氧元素质量相等，D装置增加量为生成水的质量。通过题中的数据，计算得出水中氧元素的质量是1.6g，氢元素的质量是1.82g-1.6g=0.22g，所以水中H、O元素的质量比为：0.22g：1.6g=11：80；
分析交流：
因为空气中的水、二氧化碳进入了干燥管，影响了结果，所以应该在D装置后面再连接一个干燥管，这样能够防止空气中的水和二氧化碳进入D中。
10、（2024秋·浙江·期中）甲图是工业炼铁高炉的结构，铁矿石（主要成分Fe2O3）、焦炭（主要成分C）、石灰石等原料从高炉上方加入，经高温反应后，形成铁水和炉渣从下方排出。
（1）原料中使用焦炭的作用是 （写一点即可）。
（2）为避免铁水被氧化，远距离运输铁水需全程密封。乙图实验与其目的相似的操作是 。
（3）乙图实验中反应前氧化铜的质量为m1克，如果称得反应后固体质量m2的范围为 时，可以判断氧化铜未完全反应。
【答案】 提供热量（合理即可） 停止加热后继续通氢气 ＜m2≤m1
【详解】（1）焦炭与氧气反应生成二氧化碳，放出热量，二氧化碳继续与焦炭反应生成一氧化碳，一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，因此焦炭的作用是为反应提供热量，产生还原剂一氧化碳；
（2）为避免铁水被氧化，远距离运输铁水需全程密封；在做氢气还原氧化铜的实验中，为了防止生成的铜和空气中氧气接触再被氧化为氧化铜，减少了生成物铜的损失，应停止加热后继续通氢气；
（3）反应前氧化铜的质量为m1克，含有铜元素的质量为：×100%×m1克=克，如果称得反应后固体质量m2的范围为＜m2≤m1时，可以判断氧化铜未完全反应。
11、（2025秋·浙江金华·期末）自热火锅是近年来的网红食品。仔细阅读说明书，回答问题。
自热火锅说明书
内部结构：见图1
使用方法：摘开包装，将适量水倒入加热盒，盖过加热包即可实现给火锅加热
食盒材料：聚丙烯[（C3H6）n]材料制成，耐热性好、保温性能好，无污染，可再生
加热包药品主要成分：氧化钙、铝粉、碳酸钠
发热原理：加热包加水后发生的反应有：
①CaO+H2O=Ca（OH）2
②
③
火锅配料营养表：
营养物质 蛋白质 油脂 糖类 钠 钙
每份含量 29.6g 23.5g 104.7g 814mg 130mg
(1)食盒材料聚丙烯属于 （填“无机物”或“有机物”）。
(2)为探究发热原理，小东对①反应、②反应和加热包加水后的温度变化情况进行测量，结果如图2所示。分析图2可推测反应③属于 反应（填“吸热”“放热”或“既不放热也不吸热”）
(3)央视曝光自热火锅加热时会释放氢气，建议不要在较小密闭的空间使用，以免发生爆炸事故。小东通过查阅资料并设计实验，估算安全密闭空间的最小体积。
【查阅资料】氢气在空气中体积比达到4%-75.6%时，遇明火会发生爆炸，标准大气压下氢气的密度约为0.1g/L。
【设计实验】将一个火锅加热包药品质量的1/10加入到图3的A装置中，先通足量的氮气，然后加入足量的水，与样品反应结束后，再次通入氮气，通气结束后测得D装置增重9g。经过测算，C装置中氢气约参与还原氧化铜。通过计算加以说明，为确保安全，吃自热火锅时密闭安全空间的范围 。
(4)该“自热火锅”配料营养中营养物质 食用过多可能会引起高血压。
【答案】(1)有机物
(2)放热
(3)大于1000L
(4)油脂
【详解】（1）聚丙烯含有碳元素，属于有机物；
（2）从图2可知，①反应放热反应，②反应不吸热也不放热，③反应温度升高，属于放热反应；
（3）D装置增重9g，则生成水的质量为9g，设参加反应的氢气的质量为x，
x=1g
则生成氢气的质量为，则氢气的体积为：；
由于氢气在空气中体积比达到4%-75.6%时，遇明火会发生爆炸，则空气的体积大于，氢气遇明火不发生爆炸；
或空气的体积小于，氢气遇明火不发生爆炸；
53L的体积过小，因此空气的体积大于1000L时，吃自热火锅时比较安全。
（4）高血压是油脂类食物摄入过多引起的。
（二）CO 还原氧化铜
12、（2023·浙江·一模）注射器在科学实验中有多种用途。如图所示是小明利用注射器进行的部分实验。
（1）装置甲中器材a的名称是 。利用注射器检查此装置气密性的操作和现象为 时，说明装置不漏气。
（2）利用装置乙进行还原的实验过程中，不断缓缓来回推拉注射器活塞的目的是 。
【答案】 长颈漏斗 向外拉活塞，观察到长颈漏斗下端有气泡产生；再向内推活塞到一定位置，观察到长颈漏斗内有一段液柱，且高度稳定不变。（只写向内推亦可） 产生气流，使气体与充分接触，有利于装置内的与充分反应
【详解】（1）装置甲中器材a的名称是长颈漏斗；该装置的气密性检查方法是：当推动注射器的活塞时，锥形瓶内压强增大，把水压入长颈漏斗中，若气密性好则会形成一段稳定的水柱；当拉动注射器的活塞时，锥形瓶内压强变小，若气密性良好则可以看到长颈漏斗的下端会产生气泡。
（2）利用装置乙进行CO还原CuO的实验过程中，不断缓缓来回推拉注射器活塞的目的是使一氧化碳与氧化铜充分接触，充分反应。
13、（2024秋·浙江·期中）联盟兴趣小组开展一氧化碳还原氧化铜的实验，用如图的实验装置，先通入一氧化碳气体，然后点燃酒精灯开始实验，结束后发现氧化铜并未完全反应
（1）实验中在A玻璃管中可观察到的现象为 。
（2）为了测定实验生成铜单质的质量，两位同学进行了如下操作：
①小明取实验后剩余的混合固体，加入足量的稀硫酸溶液充分反应后，过滤干燥，得到4克固体，小明认为该固体质量就是生成铜的质量。
②小红测量了试管B中氢氧化钠溶液的质量比反应前增大了2.2克。小红认为通过这个条件也能计算出生成铜的质量。
请通过计算证明，若用小红的方法，其结果与小明的测量结果是否相同？
如果不相同，其原因可能是什么（写出一种可能）？
【答案】 黑色粉末变成红色 不相同 反应生成的二氧化碳没有被氢氧化钠溶液完全吸收，导致测量结果偏小（合理即可）
【详解】（1）一氧化碳与氧化铜加热反应生成铜和二氧化碳，实验中在A玻璃管中可观察到的现象为黑色粉末变成红色；
（2）一氧化碳与氧化铜加热反应生成铜和二氧化碳，氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，试管B中氢氧化钠溶液的质量比反应前增大了2.2克，说明氢氧化钠吸收的二氧化碳质量为2.2g。
设生成2.2g二氧化碳，同时生成铜的质量为x，
x=3.2g。
3.2g<4g
通过计算证明，若用小红的方法，其结果与小明的测量结果是不相同。其原因可能是反应生成的二氧化碳没有被氢氧化钠溶液完全吸收，导致测量结果偏小。
14、（2025秋·浙江温州·期中）小科同学利用如图装置测定某氧化铜样品中氧化铜的纯度（杂质与氧化铜一样的颜色）。首先测得样品质量为，装入玻璃管，连接好装置。反应前，电子秤的读数为，，反应结束后，电子秤的读数为。
(1)判断反应结束的依据是
(2)C处酒精灯的作用是
(3)用来表示氧化铜的质量分数
(4)若实验中测得氧化铜的质量分数偏小，可能原因是___________
A．一氧化碳中混有氢气 B．一氧化碳中混有二氧化碳
C．氧化铜未反应完全 D．装置B未充分吸收二氧化碳
【答案】(1)电子秤示数不再变化
(2)燃烧多余的一氧化碳，防止污染空气（合理即可）
(3)
(4)ACD
【详解】（1）一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，断反应结束的依据是电子秤示数不再变化；
（2）一氧化碳有毒，C处酒精灯的作用是燃烧多余的一氧化碳，防止污染空气；
（3）设样品中氧化铜的质量为x，
x=，
氧化铜的质量分数为：；
（4）A.一氧化碳混有氢气，氢气还原氧化铜，但是没有被氢氧化钠溶液吸收，造成测得氧化铜的质量分数偏小，故正确；
B.一氧化碳中混有二氧化碳，被氢氧化钠溶液吸收，造成测得氧化铜的质量分数偏大，故错误；
C.氧化铜未反应完全，计算的氧化铜偏小，造成测得氧化铜的质量分数偏小，故正确；
D.装置B未充分吸收二氧化碳，计算的氧化铜偏小，造成测得氧化铜的质量分数偏小，故正确；
故选ACD。
15、（2025秋·浙江台州·月考）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）与浓硫酸在水浴的条件下制备一氧化碳。
步骤3：待万用瓶中澄清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 （选填“吸水性”、“脱水性”）
(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 。
【答案】(1)脱水性
(2)排尽W型管内的空气，防止点燃酒精灯进行加热时发生爆炸
(3)黑色固体全部变为红色
【详解】（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，结合生成水被浓硫酸吸收。
（2）一氧化碳具有可燃性，与空气混合受热可能会发生爆炸，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型管内的空气，防止点燃酒精灯进行加热时发生爆炸。
（3）一氧化碳与氧化铜在加热条件下发生反应生成铜、二氧化碳，所以步骤4中的现象是：黑色固体全部变为红色。
16、（2025秋·浙江温州·期中）酒精灯是实验室常用的仪器，某科学小组用下图装置来探究酒精（C2H5OH）燃烧的产物（所用药品均足量，反应均完全）。实验过程中，A装置电子天平示数增大，B和E装置中的澄清石灰水均变浑浊，D装置中氧化铜粉末变红色。
(1)设置A装置是利用了浓硫酸的 性。
(2)D装置中氧化铜粉末变红色，是因为氧化铜被 （选填“氧化”或“还原”）。
(3)根据实验现象，说明酒精燃烧产物为 。
(4)该实验装置有什么不足之处？ 。
【答案】(1)吸水
(2)还原
(3)CO、CO2、H2O
(4)没有设置处理尾气的装置，尾气中的CO会污染大气（合理即可）
【详解】（1）浓硫酸具有吸水性，A装置电子天平示数增大，说明酒精燃烧产物中含有水蒸气；
（2）D装置中氧化铜粉末变红色，说明氧化铜转化为铜，氧化铜被还原；
（3）实验过程中，A装置电子天平示数增大，说明酒精燃烧产物中含有水蒸气；B装置中的澄清石灰水均变浑浊，说明酒精燃烧产物中含有二氧化碳；D装置中氧化铜粉末变红色，E装置中的澄清石灰水均变浑浊，说明酒精燃烧产物中含有一氧化碳；
（4）由于一氧化碳有毒，该实验装置没有设置处理尾气的装置，尾气中的CO会污染大气。
17、（2025·浙江衢州·一模）如图是进行一氧化碳与氧化铜反应的改进装置。请回答：
(1)图中A的名称是 。
(2)实验中利用了CO的 （选填“氧化性”或“还原性”）。
(3)实验中发现试管和烧杯中的饱和澄清石灰水均变浑浊，则烧杯中的澄清石灰水变浑浊的原因是 。
(4)资料1：实验过程中，一氧化碳和氧化铜反应不仅能生成铜，还可能生成中间产物氧化亚铜（红色固体）：资料2：氧化亚铜能与稀盐酸（或稀硫酸）反应生成蓝色溶液。为探究反应生成的红色固体中是否含有氧化亚铜，小科进一步设计实验方案：待充分反应使黑色粉末全部消失，冷却后取出反应后的样品于试管中， 。（请补全实验方案，写出具体的操作方法和判断的依据）
【答案】(1)酒精灯
(2)还原性
(3)烧杯中溶液温度上升，氢氧化钙溶解度降低析出固体变浑浊
(4)加入足量的稀硫酸（或稀盐酸），若溶液变蓝，则含有氧化亚铜，若不变蓝则不含氧化亚铜
【详解】（1）图中A的名称是酒精灯；
（2）实验中利用了CO的还原性，将氧化铜还原为铜；
（3）实验中发现试管和烧杯中的饱和澄清石灰水均变浑浊，烧杯中的澄清石灰水变浑浊的原因是：烧杯中溶液温度上升，氢氧化钙溶解度降低析出固体变浑浊；
（4）为探究反应生成的红色固体中是否含有氧化亚铜，可以设计如下实验方案：待充分反应使黑色粉末全部消失，冷却后取出反应后的样品于试管中，加入足量的稀硫酸（或稀盐酸），若溶液变蓝，则含有氧化亚铜，若不变蓝则不含氧化亚铜。
18、（2025秋·浙江杭州·月考）小杨通过实验研究一氧化碳和氧化铜的反应，其操作步骤及观察到的现象如下：
步骤1：连接装置并检查装置气密性。
步骤2：按图甲所示向双具支试管内加入木炭粉和氧化铜，用向上排空气法使双具支试管内集满二氧化碳后塞上带有导管和瘪气球的橡皮塞。
步骤3：按图乙所示将双具支试管固定在铁架台上，并使木炭粉平铺于试管底部；用酒精喷灯加热氧化铜一段时间，未观察到明显现象。
步骤4：将酒精喷灯移至木炭粉处，加热一段时间，观察到气球明显胀大；再次将酒精喷灯移至氧化铜处，加热一段时间，观察到黑色粉末变为紫红色固体。
(1)步骤2中，可用燃着的木条检验二氧化碳是否集满，燃着的木条应 （选填“放置在双具支试管口”或“伸入到双具支试管内”）。
(2)小杨设计步骤3的目的是 。
(3)实验中能表明一氧化碳具有还原性的实验现象是 。
(4)若要对CO气体进行回收再利用，小杨将反应后的混合气体通入以下装置，其中最为合理的是 。
【答案】(1)放置在双具支试管口
(2)证明二氧化碳不能与氧化铜发生反应
(3)黑色粉末变为紫红色固体
(4)c
【详解】（1）用燃着的木条检验二氧化碳是否集满时，燃着的木条应该放在双具支试管口，若木条熄灭，则证明二氧化碳收集满；
（2）步骤3中，双具支试管内装满二氧化碳，用酒精喷灯加热氧化铜一段时间，未观察到明显现象，说明二氧化碳不能与氧化铜反应，再由步骤4中的现象，证明一氧化碳能与氧化铜发生反应；
（3）步骤4中，观察到黑色粉末变为紫红色固体，说明一氧化碳与氧化铜反应生成了铜，证明一氧化碳具有还原性；
（4）该小组同学若要对CO气体进行再回收利用，B处连接下列装置中最为合理的是c，c装置既能吸收二氧化碳，又能收集一氧化碳，故答案为：c。
19、（2025秋·浙江温州·月考）为探究CO还原CuO的产物，小滨设计了如图所示的“微型”实验装置（夹持仪器等略），请回答下列问题：
(1)为保证安全，本实验进行时要先 （选填“挤压滴瓶”或“点燃酒精灯”）。
(2)反应结束（此时氧化铜全部反应完），观察到的现象为 。
(3)为确定反应产物除 Cu外是否含有Cu2O，小滨设计了一个最简单的实验方案：
实验操作 取少量生成物放入盛有稀盐酸的试管中， 振荡
实验现象
实验结论 产物除 Cu外还有 Cu2O
(4)某次反应测得玻璃管中有agCuO，在一定温度下实验，最终得到固体产物 Cu和Cu2O的质量为 bg，则生成的CO2质量为 g。 （用含有a和b的代数式表示）
【答案】(1)挤压滴瓶
(2)黑色固体粉末变成红色，气球鼓起
(3)溶液变成蓝色
(4)
【详解】（1）为保证安全，本实验进行时要先挤压滴瓶，产生一氧化碳排出玻璃管内的空气，防止发生爆炸。
（2）氧化铜与一氧化碳加热时生成铜和二氧化碳，反应结束（此时氧化铜全部反应完），观察到的现象为：黑色固体粉末变成红色，气球鼓起 ；
（3）该实验结论是 产物除 Cu外还有 Cu2O，根据“查阅资料”可知，Cu2O是不溶于水的红色固体，能与酸发生反应，生成Cu2＋和Cu，氯化铜溶液呈蓝色，取少量生成物放入盛有稀盐酸的试管中， 振荡，观察实验现象是： 溶液变成蓝色 ；
（4）设反应生成二氧化碳质量为x，
x=。
（三） C 还原氧化铜
20、（2024秋·浙江·月考）小科利用木炭还原氧化铜时，发现有砖红色、无金属光泽的氧化亚铜生成（C+4CuOCO2↑+2Cu2O）。查阅资料可知，木炭与氧化铜反应的质量比会影响实验产物。为了反应得到单质铜，小科探究木炭与氧化铜反应的最佳质量比，实验步骤如下：
①木炭和氧化铜按1∶6、1∶8、1∶10、1∶12、1∶14的质量比进行配制。
②将木炭和氧化铜放入研钵中充分研磨10分钟并烘干，冷却后充分混合。
③连接装置，加入混合物，加热。待反应结束，冷却后倒出混合物，观察并记录混合物状态。
实验序号 1 2 3 4 5
反应物质量比（C:CuO） 1∶6 1∶8 1∶10 1∶12 1∶14
实验现象 轻微红热 红热 红热 红热 轻微红热
物理状态 红色金属光泽固体中有较多黑色固体 红色金属光泽固体中有少量黑色固体 大量亮红色金属光泽固体 砖红色粉末中有少量红色金属光泽固体 砖红色粉末中有少量黑色固体
（1）将木炭和氧化铜进行充分混合的目的是 。
（2）本实验可以得出的初步结论是 。
（3）为了寻找木炭与氧化铜反应的最佳质量比，在上述研究结果的基础上，应如何设置质量比进行进一步实验？ 。
【答案】 反应物充分混合，增加接触面积，利于反应充分进行 该实验条件下，木炭与氧化铜反应的最佳质量比为1：10 木炭与氧化铜质量比为1：9和1：11进行实验，观察固体状态
【详解】（1）将木炭和氧化铜进行充分混合的目的是反应物充分混合，增加接触面积，利于反应充分进行；
（2）根据实验数据可以看出，在木炭与氧化铜质量比＞1：10时，木炭有剩余，在木炭与氧化铜质量比＜1：10时，氧化亚铜有生成，所以在木炭与氧化铜质量比=1：10时，得到的铜的量最多，因此此时最佳反应的质量比；本实验可以得出的初步结论是该实验条件下，木炭与氧化铜反应的最佳质量比为1：10；
（3）根据题目信息可以看出，需要在1：9和1：11之间验证是否固体会全部反应，设置质量比进行进一步实验是木炭与氧化铜质量比为1：9和1：11进行实验，观察固体状态。
21、（2024·浙江杭州·一模）某校微型实验项目组以“C 还原 CuO”为主题开展项目式学习。
【任务一】探究反应后气体产物
实验前，先通了一段时间的N2，点燃丙处酒精灯，发现丙处固体未变色。然后再点燃甲处酒精灯。反应开始后甲中固体变红，若观察到 现象，说明反应产生了 CO和CO2.
【任务二】探究反应后固体产物
小组成员取了5份等质量的CuO，在不同温度下与C 反应，4小时后测得固体物质的XRD 图谱图像。为确保反应后的固体产物不含 Cu2O，据图分析可以采取怎样的措施？
【任务三】评价与改进
如下是该项目成员对微型实验设计的评价量表，请你帮助小组成员再添加一个评价维度，并写出一条待改进的原因。
评价维度 优秀 待改进
可行性 实验原理科学 实验原理有误
操作性 操作简便 操作复杂
经济性 药品用量节省 药品用量较多
……
【答案】 乙处澄清石灰水变浑浊，丙处黑色固体变红。 将反应的温度控制在500℃ 环保性 有毒气体扩散到空气中
【详解】
任务一：二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，乙处澄清石灰水变浑浊，说明C和CuO在高温条件下反应会生成二氧化碳，CO与CuO在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳，丙处黑色固体变红，说明明C和CuO在高温条件下反应会生成CO，则反应开始后甲中固体变红，若观察到乙处澄清石灰水变浑浊，丙处黑色固体变红现象，说明反应产生了CO和CO2；
任务二：根据固体物质的XRD图谱图像可知，温度为500℃时，反应后的固体产物中只有Cu,则为确保反应后的固体产物不含Cu2O，可以采取的措施是将反应的温度控制在500℃；
任务三：
项目成员对微型实验设计的评价量表从可行性、操作性和经济性三个评价维度进行了评价，还可以从环保性的评价维度进行评价，需要对尾气进行处理，则待改进的方面是有毒气体扩散到空气中。
22、（2024秋·浙江·期中）为探究碳和氧化铜反应生成的气体种类，小明进行如下实验。（B、C装置中药品足量，且所有反应均充分进行）
质量装置 反应前的质量 反应后的质量
A（试管+固体） m1 m2
B+C（广口瓶+溶液） m3 m4
（1）实验时，若A处试管内壁出现光亮的红色物质，则说明碳具有 （填写性质）。
（2）若观察到 （填写现象），则说明一定有CO2生成。
（3）用电子天平测得数据记录如表，若还有CO生成，则理论上（m4－m3） （m1－m2）（填“＜”“＞”或“＝”）
【答案】 还原性 B中澄清石灰水变浑浊 ＜
【详解】（1）C+2CuO2Cu+CO2↑，碳可以夺取氧化铜中的氧，实验时，若A处试管内壁出现光亮的红色物质，则说明碳具有还原性；
（2）C+2CuO2Cu+CO2↑，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，若观察到B中澄清的石灰水变浑浊，则说明一定有CO2生成；
（3）若还有CO生成，则气体为一氧化碳和二氧化碳，一氧化碳不能被吸收，所以固体减少质量大于B、C装置吸收的气体质量，故（m4-m3）＜（m1-m2）。
（四） NH3、 CH4还原氧化铜
23、（2025秋·浙江·期末）小江上网阅读时得知，根据氨气还原氧化铜的反应可设计测定铜元素相对原子质量的实验。于是小江利用与制取氨气，设计了如下探究活动，请结合下图回答问题。
（1）小江将纯净干燥的氨气通入B中，观察到玻璃管内黑色固体变为亮红色，同时生成水和空气中含量最多的气体，写出B中发生反应的化学方程式 。
（2）A装置试管口略向下倾斜的原因是 。
（3）同学从所提供的仪器中选择并组装了一套用于本实验的装置，其中简单、合理的是 。
A．A-C-B-D B．A-D-B-C C．A-B-D-C
（4）小江测定铜元素相对原子质量的实验设想是：先称量反应物CuO的质量，反应完全后测定生成物水的质量，由此计算出Cu的相对原子质量为 。（用带字母的表达式表示）
【答案】 防止冷凝水倒流回试管底部，导致试管炸裂 B 设Cu的相对原子质量为x，
x=
即Cu的相对原子质量为。
【详解】（1）小江将纯净干燥的氨气通入B中，观察到玻璃管内黑色固体变为亮红色，说明有铜生成，同时生成水和空气中含量最多的气体，即氮气，则B中发生的反应是氨气与氧化铜在加热的条件下反应生成了铜、水和氮气，反应的化学方程式为；
（2）为了防止冷凝水倒流回试管底部，导致试管炸裂，A装置试管口应略向下倾斜；
（3）首先在A装置中制取氨气，氨气显碱性，则通过D装置干燥氨气，再将干燥的氨气通入B装置与氧化铜反应，最后C装置吸收并计算生成水的质量，则其中简单、合理的顺序是B；
（4）见答案。
故选D。
24、（2025秋·浙江台州·月考）小金同学想实验探究甲烷气体还原氧化铜的生成物情况。
资料：黄色粉末碳化铝（Al4C3）与盐酸或硫酸在常温下可发生剧烈反应成甲烷气体。
(1)上图为小金设计的实验装置，如果用碳化铝与酸反应来制取甲烷气体，则以下气体发生装置中可以选用的是 ；
(2)乙装置中的浓硫酸的作用是 ；
(3)点燃丙中酒精灯之前要把甲乙丙装置中的空气排出，甲中产生气体后活塞K1、K2的关闭情况为____________；
A．K1、K2都关闭 B．K1、K2都打开
C．K1关闭，K2打开 D．K1打开，K2关闭
(4)把甲乙丙装置中的空气排出后，点燃丙中酒精灯，加热一段时间停止加热，继续通气，直到冷却。实验过程中记录的实验数据如下表：
装置 丙 丁 戊 己
实验前装置总质量/g 210 397.8 370.4 365
实验后装置总质量/g 206.8 399.6 372.6 365
若装置丙中的氧化铜只还原成铜，根据实验数据，请写出丙中反应的化学方程式 。
【答案】(1)B
(2)吸收水蒸气（或干燥气体）
(3)D
(4)4CuO + CH4 4Cu + 2H2O + CO2
【详解】（1）根据“黄色粉末碳化铝（Al4C3）与盐酸或硫酸在常温下可发生剧烈反应成甲烷气体”可知，该反应的反应物是固体和液体，不需加热，属于固、液混合不加热型，分液漏斗能控制液体的滴加速率，从而能控制反应速率，如果用碳化铝与酸反应来制取甲烷气体，则气体发生装置中可以选用的是B；
（2）浓硫酸具有吸水性，乙装置中的浓硫酸的作用是吸收水蒸气（或干燥气体）；
（3）点燃丙中酒精灯之前要把甲、乙、丙装置中的空气排出，甲中产生气体后活塞K1、K2的关闭情况为K1打开，K2关闭，空气从K1排出，不经过丁、戊、己。故填：D；
（4）装置丙中的氧化铜只还原成铜，丙装置质量减少：210g-206.8g=3.2g，则氧化铜中氧元素质量为3.2g，参加反应的氧化铜质量=，由生成的铜的质量=；浓硫酸具有吸水性，丁装置质量增加：399.6g-397.8g=1.8g，则反应生成水质量为1.8g；氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，戊装置质量增加：372.6g-370.4g=2.2g，则反应过程中生成二氧化碳质量为2.2g，己装置质量不变，说明二氧化碳在戊装置中完全吸收；根据质量守恒定律可知，参加反应的甲烷质量=12.8g+2.2g+1.8g-16g=0.8g， 因此：氧化铜与甲烷在加热时生成铜、水和二氧化碳，化学方程式中氧化铜、甲烷、铜、水、二氧化碳化学计量数比=，化学方程式为：4CuO + CH4 4Cu + 2H2O + CO2。
氧化铁还原实验
（一）H2 还原氧化铁
25、（2025秋·浙江绍兴·期末）用含有二氧化碳和水蒸气杂质的某种还原性气体测定某种铁的氧化物的组成，实验装置如图所示。实验中通过测量反应前后丙装置中的固体质量变化计算结果。
根据图回答：
(1)乙装置的作用是 。
(2)实验过程中丁装置中固体变蓝，而戊装置无明显变化，则该还原性气体是 。
(3)当丙装置中的铁的氧化物全部被还原后，称量剩余固体的质量为16.8g，同时测得丁装置的质量增加了7.2g（假设气体全部被吸收）。则该铁的氧化物的化学式为 。
(4)若实验设计中没有乙装置，将使测得x与y的比值 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。
【答案】(1)除去气体中混有的水蒸气，排除干扰
(2)氢气/H2
(3)Fe3O4
(4)偏小
【详解】（1）浓硫酸具有吸水性，乙装置的作用是除去气体中混有的水蒸气，排除干扰；
（2）铁的氧化物在高温条件下与氢气反应生成水和铁，与一氧化碳反应生成二氧化碳和铁，实验过程中丁装置白色粉末变蓝色，说明有水生成，而戊装置中溶液没有明显变化，说明没有二氧化碳生成，则该还原性气体是氢气（或H2）；
（3）丁装置的质量增加了7.2g，说明反应中生成水的质量为7.2g，根据质量守恒定律可知，水中氧元素质量等于铁氧化物中氧元素质量，该氧化物中氧元素的质量为：；剩余固体的质量就是铁元素的质量，即16.8g；如果氧化物的化学式为FexOy，则有：56x：16y=16.8g：6.4g；解得：x：y=3：4；那么氧化物的化学式为：Fe3O4；
（4）如果没有乙装置，从溶液中带出的水蒸气会进入丁中，则氧元素的质量会偏大，铁元素和氧元素的质量比为偏小。
26、（2025·浙江舟山·三模）某科学小组进行氢气还原金属氧化物的比较实验，开始实验前，组员将10克氧化铜粉末和10克氧化铁粉末分别平铺在两个试管底部．
(1)写出高温条件下还原氧化铁的化学反应方程式 。
(2)图甲实验中，加热试管中的物质，可以观察到的实验现象是 。（写出一点即可）
(3)在图乙实验中，未观察到明显现象。如图丙所示，更换火焰温度更高的酒精喷灯继续进行实验，观察到红色粉末变黑色。对比上述三次实验现象，可以得出的结论是 。
(4)待试管内物质不再变色，停止加热，继续通入氢气，直至物质冷却到室温。称量图甲、丙试管内的固体物质，质量分别为和，则它们的大小关系为 （选填“大于”“小于”“等于”）。
【答案】(1)
(2)黑色固体变红色，试管口有小水珠出现
(3)用氢气还原氧化铁需要比还原氧化铜更高的温度
(4)>
【详解】（1）高温条件下CO还原氧化铁生成铁和氧气，化学反应方程式：；
（2）氢气在加热条件下将黑色的氧化铜还原为红色的铜和水，可以观察到的实验现象是黑色粉末逐渐变红，同时试管口有水珠生成；
（3）在图乙实验中，未观察到明显现象，更换火焰温度更高的酒精喷灯继续进行实验，观察到红色粉末变黑色，说明高温下氧化铁被还原，得到的结论是：用氢气还原氧化铁需要比还原氧化铜更高的温度；
（4）氧化铜和氢气在高温下反应，生成水和铜单质，根据质量守恒定律可知，氧化铜中铜元素质量等于生成铜单质质量，10g氧化铜中铜元素的质量为：；氧化铁和氢气在高温下反应，生成水和铁单质，根据质量守恒定律可知，氧化铁中铁元素质量等于生成铁单质质量，10g氧化铁中铁的质量为：；则铜的质量大于铁的质量，即m1>m2。
（二）CO 还原氧化铁
27、（2024九年级·浙江·竞赛）某科学兴趣小组利用如图装置探究温度对CO还原的影响（固定装置略）。
将该小组分为两组，各取48g氧化铁粉末按如图装置进行对比实验。甲组用酒精灯（火焰温度500℃~700℃）、乙组用酒精喷灯（火焰温度800℃~1000℃）分别对装置D充分加热，红色粉末均变为黑色粉末。两组分别用固体产物进行实验，记录如下。
操作步骤 甲组现象 乙组现象
称量反应后粉末质量（g） 44.2 33.6
取黑色粉末用磁铁吸引 部分能被磁铁吸引 全部能被磁铁吸引
取黑色粉末加入足量稀盐酸，振荡 部分溶解，无气泡 全部溶解，有气泡
【资料】
Ⅰ、已知铁的氧化物有FeO、、，在一定条件下，均能失去或逐步失去其中的氧，最终被还原为铁。
Ⅱ．是一种铁氧体磁性物质，不溶于水和酸。
Ⅲ．氧化铁和一氧化碳进行热反应分析的相关数据图。
完成下列问题：
(1)装置B的作用是 。
(2)通过计算证明甲组的固体产物是 。
(3)考虑到二氧化碳气体通入的不持续性，装置E的作用是 。
(4)从实验安全的角度考虑，上图装置还要采取的改进措施是 。
【答案】(1)吸收一氧化碳中的二氧化碳
(2)解：如果48g完全转化为FeO，FeO质量=48g×÷=43.2g
如果48g完全转化为Fe3O4，Fe3O4的质量=48g×÷=46.4g
43.2g<44.2g<46.4g，所以甲组的固体产物是FeO和Fe3O4
答：甲组的固体产物是FeO和Fe3O4。
(3)防止液体倒吸
(4)在装置F放一只燃着的酒精灯燃烧尾气中的一氧化碳或系一只气球，收集尾气中的一氧化碳
【详解】（1）碳和二氧化碳在高温的条件下反应生成一氧化碳，生成的一氧化碳中可能含有残留的二氧化碳，为避免二氧化碳对后面的实验产生干扰，可利用装置B中的氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水来吸收一氧化碳中的二氧化碳，故填吸收一氧化碳中的二氧化碳。
（2）见答案
（3）二氧化碳气体通入的不持续性，装置E左端的压强会发生波动，装置E的作用是避免装置E左端的压强较低时产生倒吸现象，故填防止液体倒吸。
（4）实验后的尾气中可能含有残留的一氧化碳，直接排放到空气中会污染空气，上图装置还要采取的改进措施是在装置F放一只燃着的酒精灯燃烧尾气中的一氧化碳或系一只气球，收集尾气中的一氧化碳，故填在装置F放一只燃着的酒精灯燃烧尾气中的一氧化碳或系一只气球，收集尾气中的一氧化碳。
28、（2024秋·浙江·期中）实验课上，老师给了同学们一包红色粉末，该粉末可能是铜粉和氧化铁（Fe2O3）粉末中的一种或两种，为确定该粉末的成分，同学们进行了如下探究，请你参与其中并回答问题。
【提出猜想】甲组：铜粉；乙组：氧化铁粉末；丙组： 。
【设计实验】取8g红色粉末放入硬质玻璃管中，先通入CO，然后用酒精喷灯加热一段时间（实验装置如图1所示），停止加热并继续通入CO至装置冷却。
若乙组或丙组猜想正确，则硬质玻璃管内发生反应的化学方程式是 。实验时要先通CO再加热的目的是 。
【实验反思】图1虚线框内的装置是用于吸收CO2、收集CO，请从图2（广口瓶内均为氢氧化钠溶液）中选择最合适的装置 （填序号）。
【答案】 铜粉和氧化铁粉末 排出装置中的空气，防止加热时发生爆炸 ③
【详解】提出猜想：
甲组：铜粉；乙组：氧化铁粉末；丙组：铜粉和氧化铁粉末；
设计实验：
若乙组或丙组猜想正确，则硬质玻璃管内一定存在氧化铁，高温条件下氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳，发生反应的化学方程式是；可燃性气体或粉尘与氧气或空气混合达到爆炸极限时，遇明火或加热时发生爆炸，因此实验时要先通CO再加热的目的是排出装置中的空气，防止加热时发生爆炸；
实验反思：
图1虚线框内的装置是用于吸收CO2、收集CO，图2（广口瓶内均为氢氧化钠溶液）中最合适的装置是③，是因为吸收二氧化碳需要导管通入氢氧化钠溶液中，收集一氧化碳需要用排水法收集，故导管也要插入集气瓶底。
29、（浙江宁波·月考）某校科学兴趣小组的同学，对一氧化碳还原氧化铁实验作了绿色化改进后制取单质铁（K1、K2是活塞），如图所示。关闭K1、开启K2， 可以验证CO还原Fe2O3的产物。
（1）这是关于气体的实验，实验前必须对装置进行 。
（2）在e处点燃气体的目的是 。
（3）关闭K2、开启K1， 可以将d口出来的气体再从a通入装置而循环使用。则c瓶中应装 （填序号）。
A．澄清石灰水 B．水 C．石蕊试液 D．浓硫酸
【答案】 气密性检查 防止污染空气 D
【详解】（1）气体的实验在实验前需先检验装置气密性。
（2）e处排放尾气中含有CO，会污染空气，为防止污染空气，需将尾气点燃或收集。
（3）氢氧化钠溶液可吸收二氧化碳，要将尾气循环利用，还需除去含有的水蒸气，所以c瓶中所装试剂应为具有吸水性的浓硫酸。
30、（2025秋·浙江·月考）利用如图所示的装置可进行一氧化碳还原氧化铁的实验，其中氮气可用作本实验的保护气，盛放氧化铁的是一支带有支管的试管，其支管可用于导出试管内的气体，酒精灯带网罩，整套装置的气密性良好。实验前，弹簧夹a、b均处于关闭状态，开始实验时，打开a，通入氮气一段时间后点燃酒精灯，再关闭a打开b，通入一氧化碳。请回答：
(1)本实验主要利用了CO的 性。
(2)广口瓶中引出的导管伸到火焰处的好处： 。
(3)反应前氧化铁的质量为克，如果称得反应后固体质量的范围为 时，可以判断氧化铁未完全反应。
【答案】(1)还原
(2)保护环境和节约能源
(3)0.7m1【详解】（1）该实验是一氧化碳和氧化铁在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳，主要利用了CO的还原性，故填还原。
（2）一氧化碳有毒，广口瓶中引出的导管伸到火焰处，残留的一氧化碳燃烧生成二氧化碳，能够保护环境，同时一氧化碳燃烧放出热量，维持实验的高温条件，能够减少酒精的使用量，节约能源，故填保护环境和节约能源。
（3）解：实验中，氧化铁最终转化为铁，实验中的氧化铁中铁元素的质量=m1××100%=0.7m1，如氧化铁未完全反应，则反应后固体的质量m2的范围是：0.7m131、（2024秋·浙江宁波·期末）某兴趣小组对“一氧化碳还原氧化铁”的实验进行拓展研究。
【查阅资料】
Ⅰ.；
Ⅱ.用氯化亚铜溶液吸收CO时，产生红色固体，涉及的反应为
【设计方案】
根据上述资料设计下图实验装置（固定装置略，装置气密性良好）。
【实验步骤】
①打开弹簧夹，通入适量氮气；
②关闭弹簧夹，点燃A、B两处酒精灯；
③观察实验现象；
④熄灭两只酒精灯。
【实验分析】
（1）步骤①的目的是
（2）步骤③中，B处玻璃管中红棕色粉末变为黑，则该反应的化学方程式为 。
（3）下列关于该实验的说法正确的有 （填字母）。
A．B处固体质量逐渐减少，但不会减少为0
B．D处现象证明A、B两处均发生了反应
C．必须在E处加一只点燃的酒精灯
D．步骤④后，应继续通氮气至玻璃管冷却
【答案】 排尽装置内的空气，防止加热混合气体引起爆炸 AD
【详解】（1）一氧化碳具有可燃性，一氧化碳和氧气的混合气点燃可能发生爆炸，所以步骤①的目的是：排尽装置内的空气，防止加热混合气体引起爆炸；
（2）一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：；
（3）A、B处氧化铁不断反应生成铁，固体质量逐渐减小，但不会减少为0，该选项说法正确；
B、D处现象证明A处都发生了反应，不能证明B处都发生了反应，该选项说法不正确；
C、不需要在E处加一只点燃的酒精灯，是因为D装置盛有足量的氯化亚铜的氨水溶液，该选项说法不正确；
D、步骤④后，应继续通氮气至玻璃管冷却，以防止液体倒流炸裂玻璃管，该选项说法正确。
故填AD。
32、（2025秋·浙江宁波·期中）某研究小组利用如图装置探究温度对CO还原的影响（固定装置略）。
信息1：难溶的碳酸盐受热易分解为氧化物和二氧化碳
信息2：二氧化碳能与锌反应生成一氧化碳气体
信息3：酒精灯的加热温度为400—500℃，酒精喷灯的火焰温度可达左右。
(1)装置B里发生的反应属于氧化还原反应，其中锌的化合价 。（选填升高、降低或不变）
(2)装置E的作用是 ，从实验安全或环保角度考虑，上述实验装置可采取的改进措施是 。
(3)若D装置硬质玻璃管中氧化铁全部还原成铁，冷却后称量铁的质量比反应前氧化铁的质量减少了2.4克，则加入a管中氧化铁的质量是 克。
【答案】(1)升高
(2) 防倒吸 F装置后接一燃着的酒精灯（合理即可）
(3)8
【详解】（1）难溶的碳酸盐受热易分解为氧化物和二氧化碳，碳酸镁受热分解生成氧化镁和二氧化碳，二氧化碳能与锌反应生成一氧化碳气体，同时生成氧化锌，锌属于单质，化合价为零，氧化锌中，氧元素显-2价，根据化合物中元素的化合价代数和为零，锌的化合价为+2价，装置B里发生的反应属于氧化还原反应，其中锌的化合价升高；
（2）若D处停止加热后，装置内的气压降低，F中液体易倒吸入D中引起玻璃管炸裂，所以E装置的作用是防倒吸；一氧化碳有毒，不能直接排放出空气中，一氧化碳在空气中燃烧生成二氧化碳，所以需要在装置后面接尾气处理装置，进行尾气处理，如F装置后接一燃着的酒精灯；
（3）装置D中发生的反应是一氧化碳与氧化铁在高温条件下生成铁和氧气，该反应后固体质量减少的质量即为氧化铁中氧元素的质量，氧化铁中氧元素质量为2.4g时，氧化铁的质量=。
33、（2024·浙江金华·三模）实验室可用如图所示的装置制取纯净、干燥的CO，然后用CO还原Fe2O3并检验气体产物。
（1）A装置中草酸（H2C2O4）在浓硫酸和加热的条件下发生分解反应生成CO、H2O和另一种氧化物，请写出反应的化学方程式： 。
（2）实验装置B中浓硫酸的作用是 。
（3）为达到实验目的，正确的装置连接顺序依次为A 。（用大写字母依次表示，装置可重复选择）
（4）该实验装置有不足之处，请给出改进措施 。
【答案】 吸收水蒸气 EBCD 不足之处：没有尾气处理装置；改进措施：在f导管口点燃或收集尾气
【详解】（1）草酸（H2C2O4）在浓硫酸和加热的条件下发生分解反应生成CO、H2O和另一种氧化物二氧化碳，反应的化学方程式：；
（2）浓硫酸具有吸水性，装置B中浓硫酸的作用是：吸收水蒸气；
（3）为达到实验目的，正确的装置连接顺序依次为AE（吸收二氧化碳）B（吸收水蒸气）C（一氧化碳和氧化铁反应）D（检验二氧化碳）；
（4）该实验装置不足之处：没有处理尾气；改进方法：在f导管口点燃或收集尾气。
34、（2025秋·浙江杭州·期末）小滨用如图所示装置（夹持装置已略去）和如下实验步骤进行有关碳及其氧化物的实验。
实验步骤：
①检查装置气密性并加入药品。
②缓缓通入，使装置中充满后点燃A处酒精喷灯。
③在A处酒精喷灯加热一段时间后，点燃B处酒精喷灯。
④待反应结束后，停止通入熄灭A、B两处的酒精喷灯。
(1)步骤③，A处酒精喷灯加热过程中，能观察到的现象是：木炭粉逐渐减少，D中： ；点燃B处酒精喷灯后，可观察到氧化铁逐渐变为黑色，发生此反应的化学方程式为 。实验说明： 具有还原性。
(2)该装置是否需要添加尾气处理装置，判断并说明理由 。
【答案】(1) 左侧导管口有气泡冒出、澄清石灰水变浑浊、部分石灰水沿右侧导管进入E 木炭和一氧化碳
(2)不需要，未反应的进入D中不会逸散到空气中
【详解】（1）A处酒精喷灯加热过程中，碳和二氧化碳在高温条件下反应生成一氧化碳，木炭粉逐渐减少，反应产生的一氧化碳和剩余的二氧化碳进入D中，瓶内气压增大，二氧化碳能使石灰水变浑浊，同时D装置中的部分石灰水沿右侧导管进入E；点燃B处酒精喷灯后，可观察到氧化铁逐渐变为黑色，A中生成的一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，该反应的化学方程式为：；碳和二氧化碳在高温条件下反应生成一氧化碳，碳夺取了二氧化碳中的氧元素，具有还原性；一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳的反应中，一氧化碳夺取了氧化铁中的氧元素，具有还原性；
（2）该装置不需要添加尾气处理装置，未反应的CO进入D中不会逸散到空气中，不会造成污染。
35、（2024.·浙江宁波·期中）某铁锈成分为Fe2O3 xH2O和FeCO3.为确定其组成，兴趣小组称取此铁锈样品25.4g，在科研人员的指导下用如图装置进行实验。
【查阅资料】①Fe2O3 xH2O失去结晶水的温度为110℃，FeCO3在282℃分解为FeO和CO2.②温度高于500℃时铁的氧化物才能被CO还原。
（1）装配好实验装置。
（2）装置A中的反应为：H2C2O4 （草酸）CO↑+CO2↑+H2O。通过B、C装置可得到干燥、纯净的CO气体，洗气瓶B中应盛放 （选填序号）。
a.浓硫酸
b.澄清的石灰水
c.氢氧化钠溶液
（3）现控制D装置中的温度为300℃对铁锈进行热分解，直至D装置中剩余固体质量不再变化为止，冷却后装置E增重3.6g，装置F增重2.2g，则样品中FeCO3的质量m（FeCO3)= g，x= 。
【答案】 c 5.8 2
【详解】（2）通过B、C装置可得到干燥纯净的CO气体，根据先除杂后干燥的原则，洗气瓶B中应盛放氢氧化钠溶液，用来吸收反应生成的二氧化碳气体，C中应放浓硫酸进行干燥；
（3）装置F增重2.2g，说明碳酸亚铁分解生成了2.2g二氧化碳，
设碳酸亚铁的质量为y，
则Fe2O3·xH2O的质量为25.4g﹣5.8g=19.6g，
装置E增重3.6g,说明铁锈分解生成了3.6g水，
故：样品中FeCO3的质量m（FeCO3)=5.8g，x=2。
36、（2025·浙江绍兴·三模）如图为模拟炼铁的实验改进装置图（部分夹持仪器略去）。实验步骤如下：Ⅰ.连接好装置，并检查装置的气密性；Ⅱ.装好药品，先通一会儿CO，再点燃酒精喷灯；Ⅲ.实验结束，先撤去酒精喷灯，继续通CO直至玻璃管冷却。
回答下列问题：
(1)实验时A处玻璃管中的现象是 ，该过程体现了CO的 。（选填“氧化性”或“还原性”）
(2)步骤Ⅲ中先撤去酒精喷灯，继续通CO直至玻璃管冷却的目的是 。
(3)盛满石灰水的B装置在此实验中的作用有下列说法：①收集多余的CO ②检验并吸收反应生成的CO2。上述说法中正确的是（　　）。
A．只有① B．只有② C．①和②
【答案】(1) 红棕色固体变为黑色 还原性
(2)防止灼热的铁被重新氧化成氧化铁
(3)C
【详解】（1）一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳，所以实验中可看到A处玻璃管里的红棕色固体变成黑色，此反应中CO得到氧元素，表现出CO具有还原性；
（2）先撤去酒精喷灯，继续通CO直至玻璃管冷却的目的是：防止空气进入玻璃管， 使灼热的铁被重新氧化成氧化铁；
（3）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所以B装置中澄清石灰水可以检验并吸收反应生成的CO2。同时，由于CO难溶于水，当CO2被石灰水吸收后，CO会将B装置中的液体压入右侧的烧杯中，从而在B装置中收集多余的CO，所以①收集多余的CO和②检验并吸收反应生成的CO2这两个说法都正确，故C正确，AB错误。
故选C。
37、（2024秋·浙江宁波·期中）为了测定某氧化铁样品中氧化铁的质量分数，某化学小组设计了如图所示装置进行实验。
已知：样品中的杂质不含铁元素，且不溶于水和酸；草酸（H2C2O4）在浓硫酸作用下受热分解生成CO2、CO和H2O。请回答：
【问题讨论】
（1）进入E中的气体是纯净、干燥的CO，则B、C、D中依次是 （填序号）。
①浓硫酸
②氢氧化钠溶液
③澄清石灰水
【数据处理】
（2）称取样品m1g，用上述装置进行实验，充分反应后称量F装置，发现比反应前增重m2g，则样品中氧化铁的质量分数为 。
【实验反思】
（3）如果没有G装置，则测得的样品中氧化铁的质量分数 （填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。
【答案】 ②③① 偏大
【详解】（1）进入E中的气体是纯净、干燥的CO，则B、C、D中依次是氢氧化钠溶液（吸收二氧化碳）、澄清石灰水（检验气体中是否含有二氧化碳）、浓硫酸（吸收水蒸气），故B、C、D中依次是②③①；
（2）设样品中氧化铁的质量为x，
x=g
则样品中氧化铁的质量分数为×100%=；
（3）如果没有G装置，空气中的水蒸气和二氧化碳会进入F装置中，导致测定的二氧化碳质量偏大，则测得的样品中氧化铁的质量分数会偏大。
38、（2024秋·浙江台州·期末）项目学习小组根据如图1所示的实验装置，模拟炼铁实验，选用和氧化铁粉末进行反应。
（1）实验时V形管中的现象是 。
（2）装有溶液的集气瓶除吸收气体外，还有 作用，以防污染空气。
（3）通过模拟工业炼铁，构建出实验室模拟金属冶炼的思维模型如图2，将实验中的换成和焦炭，同样可以达到实验目的，由此说明以上三种物质共同的化学性质是 。
【答案】 红棕色固体变黑色 收集一氧化碳 都具有还原性
【详解】（1）实验时V形管中，高温条件下氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳，观察到红棕色固体变黑色；
（2）装有NaOH溶液的集气瓶除吸收CO2气体外，还有收集一氧化碳的作用，以防污染空气；
（3）通过模拟工业炼铁，构建出实验室模拟金属冶炼的思维模型如图2，将实验中的CO换成H2和焦炭，同样可以达到实验目的，由此说明以上三种物质共同的化学性质是都具有还原性。
39、（2025秋·浙江绍兴·期中）在科学实验操作技能大赛中，小霞同学用所学的科学知识迅速搭建了一套“模拟炼铁”的冶炼装置（铁矿石的主要成分为Fe2O3）。
(1)为确保制得较纯净的CO，还需在C、D间加装盛放 （选填“碱石灰”或“氢氧化钠溶液”）的装置。（碱石灰的主要成分是CaO和NaOH固体）
(2)写出装置C中发生的化学方程式： 。
(3)装置调整好以后，按照规范步骤进行实验，当观察到D装置出现：铁矿石颜色发生变化或 时，证明铁矿石一定有部分被还原了。
【答案】(1)碱石灰
(2)CO2+C 2CO
(3)玻璃管上方的黑色固体被磁铁吸引
【详解】（1）碱石灰既可以吸收水分，也可以吸收二氧化碳，氢氧化钠溶液只能吸收二氧化碳，若用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳，净化后的气体中会带有水蒸气，为确保制得较纯净的CO，还需在C、D间加装盛放碱石灰的装置；
（2）装置C中发生的反应是二氧化碳和碳在高温的条件下生成一氧化碳，反应的化学方程式为：CO2+C 2CO；
（3）氧化铁是红色固体，生成的铁粉是黑色固体，能被磁铁吸引，按照规范步骤进行实验，当观察到D装置出现：铁矿石颜色发生变化或玻璃管上方的黑色固体被磁铁吸引时，说明铁矿石一定有部分被还原了。
40、（2025秋·浙江温州·月考）某实验小组的同学设计了如图甲所示的微型实验装置模拟工业炼铁。
【查阅资料】甲酸（HCOOH）在热浓硫酸存在时发生的反应：。
【实验步骤】
①如图甲连接装置，再检查装置的气密性。
②装入药品，……，点燃酒精喷灯。
③实验结束时，先停止加热，等装置冷却到室温后停止通入。
(1)为确保实验安全，请将步骤②中“点燃酒精喷灯”前的具体操作补充完整： 。
(2)甲图实验中没有对尾气进行处理，会污染环境，若用图乙的装置进行收集，气体应从 （选填“a”或“b”）口导入。
(3)甲图B处玻璃管中可观察到红棕色固体变为黑色，此处反应体现了CO的 （选填“氧化性”或“还原性”）。
(4)该微型实验装置的优点： （写出两点）
【答案】(1)将软塑料滴瓶中的液体滴入热浓硫酸中
(2)a
(3)还原性
(4)节约药品，环保（合理即可）
【详解】（1）实验开始时先通入一氧化碳，再点燃酒精喷灯加热玻璃管中的氧化铁，目的是排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸，则步骤②中“点燃酒精喷灯”前应将软塑料滴瓶中的液体滴入热浓硫酸中，甲酸在热浓硫酸的作用下分解生成一氧化碳气体；
（2）甲图实验中没有对尾气进行处理，会污染环境，若用图乙的装置进行收集，气体应从a口导入，将水从长导管排出；
（3）甲图B处玻璃管中可观察到红棕色固体变为黑色，一氧化碳在高温下与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，一氧化碳得到氧元素将铁还原出来，所以此处反应体现了CO的还原性；
（4）这套微型实验装置的优点是节约药品、环保等。
（三）C还原氧化铁
41、（2025·浙江杭州·二模）小金用如图所示装置（气密性良好）和试剂模拟“高炉炼铁”，其中陶瓷加热棒通电后加热温度可达700℃。其实验步骤如下所示：
①打开止水夹a和旋塞b向长柄U形玻璃管内持续通入氮气，排尽其内的空气后关闭止水夹a和旋塞b；
②接通电源，用陶瓷加热棒给足量的炭粉和氧化铁的混合物加热；
③反应结束后关闭电源，待装置冷却后检验产物。
(1)在步骤①中，若用燃着的木条检验长柄U形玻璃管内的空气是否排尽，其操作是 。
(2)在步骤③中，若要检验是否有二氧化碳生成，可打开旋塞b，往长柄U形玻璃管管口滴入 ，再关闭旋塞，观察现象；
(3)反应结束后，取少量玻璃管剩余固体加入稀盐酸，观察到的现象是 。
(4)实验结束后，小组同学讨论后发现该装置存在一定的安全隐患，你认为该安全隐患是 。
【答案】(1)燃着的木条放在长柄U形玻璃管管口，观察是否熄灭
(2)澄清石灰水
(3)有气泡产生，溶液变成浅绿色
(4)玻璃管由于反应产生气体使内部气压升高会炸裂（合理即可）
【详解】（1）将燃着的木条放在长柄U形玻璃管管口b处，若木条熄灭，说明管内空气已排尽。因为氮气不燃烧、也不支持燃烧，当管内空气被氮气排尽后，在管口处的燃着木条会熄灭；
（2）在步骤②中，若要检验是否有二氧化碳生成，可打开旋塞b,往长柄U形玻璃管管口滴入澄清石灰水，再关闭旋塞，观察现象。因为二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，这是二氧化碳特性的检验方法；
（3）碳和氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，反应结束后，玻璃管剩余固体中有铁。取少量玻璃管剩余固体加入稀盐酸，铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，会观察到有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色；
（4）实验结束后，小组同学讨论后发现该装置存在一定的安全隐患，该安全隐患是玻璃管内的反应会生成气体，可能导致内部压强增大而造成玻璃管炸裂。
（四）CH4还原氧化铁
42、（2024·浙江·一模）铁矿石是钢铁生产企业的重要原材料，通常赤铁矿中铁含量高达。现有一块铁矿石是红色的，同学们猜测岩石中可能含有氧化铁，为了验证猜想并测定其含铁量，在老师的指导下进行了以下研究：
【查阅资料】
①赤铁矿的主要成分是，其他成分不含铁元素且不能与酸反应。
②一定温度下，可将还原为单质铁，若温度控制不当，还可生成少量的。
③单质铁和均能被磁铁吸引。
【实验探究】
（1）小明利用A装置进行试验时，连接好装置，检查装置气密性并装入药品后的第一步操作是 。
（2）小明将A装置中得到的固体经过水洗、过滤、干燥处理后，再通过B装置进行试验，得出了岩石中含有氧化铁的结论，在此实验中能支持此结论的证据是 。
（3）通过测量岩石样品质量、收集的气体体积可以计算岩石中氧化铁的质量分数．若B装置的固体含有一定量的，则会导致测得的岩石中氧化铁的质量分数比实际含量 。（选填“偏高”、“偏低”或“不变”）
【答案】 通入一段时间的甲烷气体 B装置锥形瓶中固体减少，产生气泡，溶液由无色变成浅绿色 偏低
【详解】（1）小明利用A装置进行试验时，连接好装置，检查装置气密性后的第一步操作是装入药品后通入一段时间的甲烷气体，排出装置中的空气，以防止加热时发生爆炸；
（2）小明将A装置中得到的固体经过水洗、过滤、干燥处理后，再通过B装置进行试验，得出了岩石中含有氧化铁的结论，在此实验中能支持此结论的证据是B装置锥形瓶中固体减少，产生气泡，溶液由无色变成浅绿色，说明铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气；
（3）若B装置的固体含有一定量的Fe3O4，则会导致测得的岩石中氧化铁的质量分数比实际含量偏低，是因为如果还有四氧化三铁，导致计算的铁的质量偏小，从而导致计算的氧化铁质量偏小，进一步导致样品中氧化铁质量分数偏小。
混合气体成分探究
43、（2024秋·浙江金华·期中）已知除H2、CO能还原氧化铜外，加热时，CH4也能与CuO反应生成Cu、CO2和H2O。某气体X可能由H2、CH4中的一种或两种组成，小金按如图所示实验装置对其组成进行探究。
（1）C装置中溶液变浑浊，可证明气体X中含有 。
（2）根据B装置中的固体由白色变蓝色的现象，得出气体X中含有H2的结论，请判断结论是否正确，并说明理由 。
【答案】 CH4 不正确 ， CH4 与氧化铜反应也会生成水，使B装置中的固体由白色变成蓝色
【详解】（1）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，C装置中溶液变浑浊，说明反应生成了二氧化碳，则气体中肯定有含有碳元素的物质，故可证明气体X中含有CH4；
（2）根据B装置中的固体由白色变蓝色的现象，说明有水生成，从而得出气体X中一定含有H2的结论，此结论不正确，因为CH4与氧化铜反应也会生成水，使B装置中的固体由白色变蓝色。
44、（2024秋·浙江温州·月考）利用干燥的和混合气体以及下图所示装置进行如下实验；（每套装置限用一次）。
实验一：验和的还原性．
（1）装置的正确连接顺序是 。
（2）能证明具有还原性的实验现象是 。
实验二：定量分析混合气体中和的质量比。
装置 实验前 实验后
（3）在实验前后对B、C装置（硬质玻璃管和内部药品）进行了质量的测定，假设B、C装置中反应完全，则和的质量比为。
【答案】 CBAD C中黑色粉末变红，B中白色粉末变蓝 无水硫酸铜能吸收水蒸气，根据表格中数据可知，反应过程中生成水的质量=102.6-100.8g=1.8g；
设参加反应的氢气的质量为x，
x=0.2g
根据质量守恒定律可知，水中氧元素质量等于与氢气反应的氧化铜中氧元素质量，其质量=；氢气还原氧化铜生成铜和水，一氧化碳还原氧化铜生成了二氧化碳，装置C反应前后的质量差等于参加反应的氧化铜中氧元素质量，与一氧化碳反应的氧化铜中氧元素的质量为：65.6g-62.4g-1.6g=1.6g；
设一氧化碳的质量为y，由化学方程式和质量守恒定律可得：
y=2.8g；
H2和CO的质量比=0.2g：2.8g=1：14。
答：H2和CO的质量比为1：14。
【详解】（1）由于氢气还原氧化铜生成了水，一氧化碳还原氧化铜生成了二氧化碳，应先证明生成了水，再通入澄清的石灰水，尾气中含有一氧化碳应处理后再排放，由此可知，装置的正确连接顺序是CBAD；氢气还原氧化铜生成铜和水，能证明H2得到氧元素，具有还原性，实验现象是C中黑色粉末变红，B中白色粉末变蓝；
（2）见答案。
45、（2024秋·浙江·期中）如图所示是木炭还原氧化铜的实验，小科对碳与氧化铜反应生成的气体成分进行探究。

【提出问题】碳燃烧时可能生成CO2，也可能生成CO，那么碳与氧化铜反应生成的气体是否也有多种可能？
【作出猜想】猜想①：CO；猜想②：CO2；猜想③：CO和CO2.
【设计方案】打开K，缓缓通入干燥的氮气一段时间，关闭K，点燃酒精喷灯和酒精灯，充分反应后，熄灭酒精喷灯和酒精灯，打开K，再通一段时间氮气。
方案一：从定性观察角度判断
（1）若观察到B中澄清石灰水变浑浊，则可排除猜想 。
方案二：从定量计算角度判断
取一定量炭粉和4g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
A（玻璃管+固体） m1 m2
B+C（广口瓶+混合液） m3 m4
（2）若猜想②成立，则理论上（m4-m3） （m1-m2）（填“>”“=”或“<”）。
（3）若猜想③成立且CuO全部转化成Cu，则参加反应碳的质量m的取值范围是 g。
【答案】 ①
【详解】（1）二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，观察到B中澄清石灰水变浑浊，则可排除猜想①；
（2）若猜想②成立，即反应生成的气体只是二氧化碳，m4-m3是吸收的二氧化碳质量，m1-m2是反应生成的二氧化碳质量，则理论上（m4-m3）=（m1-m2）；
（3）设反应只生成一氧化碳时消耗碳质量为x，只生成二氧化碳时消耗碳质量为y。
，
x=0.6g；
y=0.3g。
由以上计算可知，若猜想③成立且CuO全部转化成Cu，则参加反应的碳的质量m的取值范围是0.3g＜m＜0.6g。
46、（2025秋·浙江温州·月考）在浓硫酸的催化作用下，固体草酸受热分解生成碳的氧化物和水，某化学课外兴趣小组对生成物中碳的氧化物种类进行了如下实验探究：
（1）观察到 装置（填字母）中的澄请石灰水变浑浊，证明草酸分解有气体生成。
（2）有两种实验现象都能分别证明草酸分解的气体中含有：①C装置中澄消石灰水不变浑浊，F装置中 ；②E装置中出现 的现象。
（3）【实验结论】通过实验探究证明：猜想3成立。
（4）【问题讨论】B装置的作用是 ；D装置的作用是 。装置末端酒精灯的作用是 。
【答案】 A 澄清石灰水变浑浊 黑色粉末变为红色 吸收气体中的二氧化碳 干燥气体 燃烧尾气中残留的一氧化碳，防止污染空气
【详解】（1）二氧化碳能够与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀，澄清石灰水变浑浊，由图可知，观察到A装置中的澄请石灰水变浑浊，证明草酸分解有二氧化碳生成，故填A。
（2）C装置中澄清石灰水不变浑浊，可说明原有的二氧化碳已经完全除去，若F装置中如变浑浊则说明有二氧化碳在E中生成。一氧化碳与氧化铜在加热时生成铜和二氧化碳，从而证明草酸分解的气体中含有；若 E装置中出现黑色粉末变为红色，说明氧化铜被还原为铜，证明草酸分解有一氧化碳生成；
（4）装置B中的氢氧化钠能够与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，可以吸收气体中的二氧化碳，避免二氧化碳都后面的实验产生干扰；
D装置中的浓硫酸具有吸水性，可干燥气体，故填干燥气体；
一氧化碳具有毒性，直接排放到空气中会污染空气，一氧化碳在空气中燃烧生成二氧化碳，装置末端酒精灯能够燃烧尾气中残留的一氧化碳，防止污染空气。
47、（2024·浙江温州·二模）小文发现水溅到高温木炭上，火苗会窜的更高。水和高温木炭反应生成的气体中可能含有、、中的一种或几种，为确定具体成分，小文将气体通入以下装置进行探究。
（1）若要确定气体中是否含有，装置中应装入 。
（2）若观察到中变蓝，能否说明气体中含有，并说明理由。 。
（3）小文最后确定了气体中含有，她观察到的现象有： 。
【答案】 澄清石灰水 不能，气体通过C（澄清石灰水）后一定会有水蒸气进入D中，即使气体中不含有H2也能使E中变蓝 C中澄清石灰水无明显变化，D中氧化铜由黑变红，F中澄清石灰水变浑浊。
【详解】（1）二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，常用澄清石灰水检验二氧化碳；若要确定气体中是否含有CO2，装置A中应装入澄清石灰水；
（2）若观察到E中变蓝，不能说明气体中含有H2，理由是气体通过C（澄清石灰水）后一定会有水蒸气进入D中，即使气体中不含有H2也能使E中变蓝；
（3）CO具有还原性，能与CuO反应产生Cu和CO2，C中固体颜色由黑色氧化铜变为红色铜，生成的二氧化碳通入F中溶液变浑浊，最后确定了气体中含有CO，她观察到的现象有：C中澄清石灰水无明显变化，D中氧化铜由黑变红，F中澄清石灰水变浑浊。
48、（2023·浙江·一模）近来气温升高，在车里开着空调休息，人员中毒的报道增多，小宁对此开展了探究。汽车停止行驶后，发动机进入怠速空转状态，尾气通过空调系统进入车内，二三十分钟就会引起人员头晕，甚至昏迷。
【提出问题】发动机进入怠速时排出的尾气主要成分有哪些
【查阅资料】汽油是从石油中提炼的可燃性液体有机物，不溶于水和碱溶液，具有挥发性，由碳氢氧等元素组成。发动机进入怠速时汽油燃烧不充分。
【建立猜想】汽油燃烧的产物除了有水外，还可能①只有二氧化碳：②只有一氧化碳；③有一氧化碳和二氧化碳。
【实验探究】小宁组装如图所示实验装置（固定装置已略去），检验其气密性并开展实验：

（1）将怠速时的汽车尾气通入装置一段时间后观察到A装置中出现白色沉淀，该白色沉淀成分为 ，通过分析得出猜想②不成立；
（2）B装置中氢氧化钠溶液的作用是 ；
（3）若C出现 现象，则说明猜想③成立。
【反思改进】
（4）考虑到一氧化碳有毒，因此需要在D装置后增加 装置。
【答案】 碳酸钙/CaCO3 除去二氧化碳气体 黑色固体变红 尾气处理
【详解】（1）二氧化碳能使石灰水变浑浊，是因为二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，该白色沉淀成分为碳酸钙；
（2）B装置中氢氧化钠溶液的作用是除去二氧化碳气体,以免干扰后面的产物验证；
（3）由于猜想③成立，说明含有一氧化碳，一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，C装置出现黑色固体变红色的现象；
（4）一氧化碳有毒，会造成空气污染，所以需要在D装置后增加尾气处理装置。
49、（2024·浙江台州·三模）除、能还原氧化铜外，及其他一些具有还原性的气体也能与氧化铜发生反应。如：加热时，能与反应生成Cu、、。某拓展小组同学设计了如图所示的实验装置（夹持装置已省略），分别对有关气体问题进行探究，回答下列问题。
（1）【探究Ⅰ】对已知气体性质的探究
将气体按如图所示装置进行规范实验，可观察到实验现象除了A装置中的黑色粉末变成光亮的红色物质，还有 。
（2）【探究Ⅱ】对未知气体组成的探究
气体X可能由、中的一种或两种组成，同学们按照如图所示装置对其组成进行探究。C装置中溶液变浑浊，证明气体X中含有 。
（3）将由两种元素组成的纯净物燃料，通过以上装置。发现A装置中的黑色粉末变成光亮的红色，B装置中的固体由白色变成蓝色，C装置中的溶液不变浑浊，C中导出的气体在空气中含量最高，该燃料的相对分子质量为32，则它的化学式为 。
【答案】 B装置中的固体由白色变成蓝色、C装置溶液变浑浊 甲烷/
【详解】（1）加热时，CH4能与CuO反应生成Cu、CO2和H2O，水可以与白色硫酸铜反应生成蓝色硫酸铜晶体，二氧化碳使澄清的石灰水变浑浊；将CH4气体按如图所示装置进行规范实验，可观察到实验现象除了A装置中的黑色粉末变成光亮的红色物质，还有装置中的固体由白色变成蓝色、C装置溶液变浑浊；
（2）CH4能与CuO反应生成Cu、CO2和H2O，H2能与CuO加热时生成Cu和H2O，C装置中溶液变浑浊，说明A处生成了二氧化碳，可证明气体X中含有甲烷（或CH4）；
（3）A装置中的黑色粉末变成光亮的红色物质；B装置中的固体由白色变蓝色，C装置中溶液不变浑浊，说明A处反应生成铜和水，但没有二氧化碳生成。C中导出的气体是空气中含量最多的物质，说明生成了氮气；根据质量守恒定律可知，该燃烧中含有氢元素、氮元素，已知燃料是由2种元素组成的纯净物，其相对分子质量为32，设该燃料的化学式为NxHy，则有： 14x + y = 32，当 x = 2 时，y = 4，它的化学式为N2H4。
50、（2024秋·浙江金华·月考）某化学兴趣小组为了验证甲烷与水蒸气经高温催化反应得到的混合气体（以下简称“合成气”）中含有生成的氢气和一氧化碳，同时检验“合成气”中是否含有未反应完的甲烷和水蒸气，进行了如图所示的实验。
查阅资料知，氧化铁与氢气在高温条件下反应生成铁和水；氧化铁与甲烷在高温条件下反应生成铁、二氧化碳和水。
（1）请写出甲烷和水蒸气在高温催化条件下的化学方程式 ；
（2）装置A的试剂是 ；
（3）实验结束后，测得装置A的质量不变，装置C、D的质量均增加且完全吸收了相关物质，其中装置C增加了3.6g，装置D增加了3.3g。则该“合成气”的组成物质为 （写化学式）；
（4）若实验时B中“合成气”未完全反应，上述实验装置 （填“

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