实验九 碳和一氧化碳的性质实验——初中化学实验知识归纳及同步训练汇编(含解析)

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实验九 碳和一氧化碳的性质实验——初中化学实验知识归纳及同步训练汇编(含解析)

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实验九 碳和一氧化碳的性质实验——初中化学实验汇编
*知识点归纳
1、碳与氧气的反应(可燃性)
(1)充分燃烧(氧气充足时):
(2)不充分燃烧(氧气不足时):
2、碳与某些氧化物的反应(还原性)
在加热或高温条件下碳能夺取氧化物中的氧。随着温度的升高,碳的活动性增强,表现出还原性。
(1)木炭还原氧化铜
实验装置:
实验现象:黑色粉末变为光亮的红色,生成的气体能使澄清石灰水变浑浊。
实验原理:
注意事项:①试管口要略向下倾斜,是为了防止水蒸气冷凝倒流到试管底部,炸裂试管;
②用酒精灯(可加网罩以使火焰集中并提高温度)或酒精喷灯加热时,应先均
匀加热,然后固定在有药品的部位加热;
③实验结束,先把导管从澄清的石灰水中拿出,再熄灭酒精灯,防止澄清石灰
水倒吸炸裂试管;
④在加药品时要注意,木炭粉要稍稍过量,因为有一部分木炭与试管中的氧气
反应,生成一氧化碳。为了让氧化铜充分反应,所以木炭粉要稍稍过量。
(2)焦炭可以把铁从它的氧化物矿石里还原出来。相关反应方程式为:。
(3)在高温条件下,碳还能使二氧化碳转变成一氧化碳:
3、一氧化碳的可燃性:一氧化碳燃烧产生蓝色火焰,并放出热量。反应方程式为:。
4、一氧化碳的毒性:CO极易与血液中的血红蛋白结合,使氧气不能很好地与血红蛋白结合,使人体缺氧而中毒甚至死亡。
5、一氧化碳的还原性——CO还原氧化铜
①实验装置
②实验步骤
A.检验CO的纯度;
B.先通入CO,待排净试管内的空气后再点燃酒精灯(防止发生爆炸);
C.试管中的黑色粉末全部变成红色时,停止加热;
D.继续通CO直到试管冷却(防止生成的铜重新被氧化并防倒吸)。
③实验现象:黑色粉末变成红色,澄清石灰水变浑浊。
④实验原理:
⑤用途:一氧化碳的还原性可以用于冶金工业。例如,可用一氧化碳的还原性来炼铁,反应方程式为:。
*巩固练习
1.2021年《化学教育》第3期,报道了一种“氧化铜还原实验”一体化装置,如图所示,下列说法错误的是( )
A. 用酒精灯加热氧化铜部位,无明显现象,证明二氧化碳不能还原氧化铜
B. 先用酒精灯加热炭粉再加热氧化铜,黑色氧化铜变为红色,证明炭粉还原氧化铜
C. 加热炭粉过程中发生反应
D. 气球可防止有害气体外逸,污染空气
2.在一定条件下,一氧化碳、木炭都能与氧化铜发生反应,下列叙述正确的是( )
A.反应中C、CO都得到氧,发生还原反应
B.反应中都有红色固体生成
C.反应都必须在高温的条件下才能进行
D.反应的生成物不同
3.如图是木炭还原氧化铜反应的实验装置图,下列说法正确的是( )
A.给酒精灯加网罩,目的是使火焰集中并提高温度
B.实验过程中,可观察到红棕色粉末逐渐变黑
C.木炭是使氧化铜还原为铜的物质,它具有氧化性
D.实验结束后,应先停止加热,再将导气管从澄清石灰水中撒出
4.某同学利用如下装置进行验证CO的有关性质,实验步骤如下:
步骤Ⅰ:关闭打开,通入一段时间的;
步骤Ⅱ:关闭打开,通入CO,加热;
步骤Ⅲ:待B中固体全部变色时,停止加热;
步骤Ⅳ:……
(1)步骤Ⅰ通入氮气的目的是__________________________________。
(2)B中反应的化学方程式是_____________________;能够证明一氧化碳具有还原性的实验现象是 __________________________。C中反应的化学方程式是__________________________________。
(3)补全步骤Ⅳ的相关操作____________________。
(4)甲同学认为装置A可证明一氧化碳不能与石灰水发生反应,乙同学认为即使省略装置A,也可以达到相同的目的,你的观点和理由是______________________________________。
(5)D处酒精灯的作用_____________________________。
5.CO是一种无色、无味、有毒的可燃气体污染物,具有还原性,可用于冶金工业。某兴趣小组为探究其还原性,设计了如下实验装置。请回答以下有关问题:
(1)CO气体能使人中毒,其原因是 。
(2)实验开始时,先通入CO—段时间后再加热,其原因是 。
(3)实验中玻璃管A中可观察到的现象是 ,发生反应的化学方程
式为 。
(4)实验中试管B中可观察到的现象是 ;发生反应的化学方程式为 。
(5)该装置有一个明显的缺陷,请指出改正方法: 。
6.小明设计了图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A装置中反应排除的一氧化碳和二氧化碳,他又设计了如图2的装置(铁架台、铁夹等固定装置已经略去,a、b为活塞)。请回答:
(1)试验前要检测装置的气密性,并检验气体纯度,再对图1装置进行加热,加热之前还要进行的一步操作是_____。
(2)为了分离得到CO和,应该对图2装置进行怎样的操作?_____
(3)对于A装置中反应后得到的红色固体(此时氧化铜已全部反应完),小明进行了以下探究:
(查阅资料)
①氧化铜经一氧化碳还原不仅能生成铜,还可能生成中间产物氧化亚铜()。
②是不溶于水的红色固体,在酸性溶液中,可发生反应生成和Cu。
(提出猜想)氧化铜经一氧化碳还原所得到的红色固体中除Cu外还可能含有。
(进行实验)小明设计了一个最简单的实验方案。
实验步骤 取少量该红色固体放入盛有_____的试管中,振荡
实验现象及结论 _____
答案以及解析
1.答案:B
2.答案:B
3.答案:A
解析:给酒精灯加网罩,目的是使火焰集中并提高温度,故A正确;实验过程中,可观察到黑色粉末逐渐变红,故B错误;木炭是使氧化铜还原为铜的物质,它具有还原性,故C错误;实验结束后,应先将导气管从澄清石灰水中撤出,再停止加热,以防止石灰水倒流,炸裂试管,故D错误。故选A。
4.答案:(1)排尽装置内的空气,防止加热一氧化碳和空气的混合气体发生爆炸 (2);黑色固体变红色,C中澄清石灰水变浑浊;(3)继续通入一氧化碳直到玻璃管冷却(4)在该实验中先通入的是氮气,省略装置A不能证明一氧化碳不能与石灰水发生反应(5)点燃尾气,防止一氧化碳污染空气
5.答案:(1)CO极易与血液中的血红蛋白结合,使血红蛋白失去输送氧的能力
(2)排尽装置中的空气,防止加热时发生爆炸
(3)黑色粉末逐渐变成红色;
(4)澄清石灰水变浑浊;
(5)在C处安装一个贮气囊(或放置一个燃着的酒精灯等)
解析:(1)一氧化碳极易与血液中的血红蛋白结合,从而使血红蛋白失去输送氧的能力,造成人体内缺氧。
(2)因为一氧化碳与氧气混合点燃易发生爆炸,所以实验前应先通入CO—段时间,排尽装置中的空气,防止加热时发生爆炸。
(3)玻璃管A中的CuO被还原成单质Cu,可观察到的现象是黑色粉末逐渐变成红色。
(4)CO还原CuO生成Cu和,使试管B中的澄清石灰水变紫色小花变红。
(5)CO有毒,该装置没有对尾气进行处理,应在C处安装一个囊或放置一个燃着的酒精灯。
6.答案:先通一会一氧化碳;先关闭b,打开a,可以得到CO气体;再关闭a,打开b,滴入稀硫酸可得;稀硫酸 ;溶液变蓝,有;溶液不变蓝,则没有
解析: (1)由于一氧化碳和空气的混合气体受热时可能发生爆炸。故先通入一氧化碳,排净玻璃管中的空气;
(2)由于二氧化碳能与氢氧化钠反应生成了碳酸和水,碳酸钠能与稀硫酸反应生成了硫酸钠、二氧化碳和水,一氧化碳与氢氧化钠不反应,所以为了分离得到CO和,应关闭活塞b,打开活塞a时,通入的混合气体中的二氧化碳会与氢氧化钠反应生成碳酸钠,从而将二氧化碳除去,分离得到一氧化碳;再关闭a,打开b,滴入稀硫酸,反应可得。
(3)由于氧化亚铜能与酸反应生成蓝色的铜盐溶液,而铜不与硫酸反应所以实验的步骤、现象和结论为:取少量该红色固体放入盛有稀硫酸的试管中,振荡,溶液变蓝,有;溶液不变蓝,则没有。

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