1.实验室用下图装置还原CuO,从A处通入CO,B处是CuO,C处是澄清石灰水。根据实验现象,回答下列问题:
(1)加热一段时间后,在B处可观察到的现象是______________,在C处可观察到的现象是_________________。
(2)在做这个实验时,有几个问题需要注意:
①通人CO之前应先_______________________;
②应先_____________,再给试管_____________,以免_____________;
③D处排出的气体不能直接排放到空气中,应_____________,以免_____________。
2.高炉冶铁工艺流程如图所示。
回答下列问题:
(1)该工艺流程中,甲烷的作用是_________,冶炼出的铁水属于_________(填“纯净物”或“混合物”)。
(2)用化学方程式表示还原反应室内炼铁的原理_____________________。(写一个)
(3)该工艺流程中,可循环利用的物质是______________。
3.已知碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]受热易分解,能与酸反应。孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3,还含少量Fe、Si的化合物。某校化学研究小组以孔雀石为原料制备CuSO4·5H2O的流程如下图:
请回答下列问题:
(1)流程中,X的化学式是______________;由溶液B获得CuSO4·5H2O,需要经过加热蒸发、______________、过滤等操作。
(2)若通过置换反应由溶液B制备金属铜,反应的化学方程式是____________________。若选用下列物质与氧化铜反应制备铜,写出反应的化学方程式:
①选用非金属单质________________;②选用氧化物________________。
(3)工业上用焦炭在高温电炉中还原SiO2可得到含有少量杂质的Si和CO,反应的化学方程式是________________,反应类型为________________。
4某实验小组同学用加热草酸晶体制得CO,并利用CO来完成炼铁实验,请你参与实验并回答下列问题。
【查阅资料】
(1)实验室常用氢氧化钠溶液除去二氧化碳,用澄清石灰水检验二氧化碳。
(2)草酸晶体(H2C204·3H20)在浓硫酸作用下受热分解,化学方程式为H2C2O4·3H20
【问题讨论】
(1)实验室提供下列仪器供选择使用:①试管②烧杯③集气瓶④蒸发皿⑤酒精灯⑥带导管的橡皮塞⑦铁架台(含铁夹)。其中你认为在加热分解草酸晶体的装置中,需要用到的仪器有_________。(填序号)
(2)进入D装置的气体是纯净、干燥的CO,则A、C装置中的试剂依次是______________________。
(3)写出A装置中发生反应的化学方程式__________________。
(4)B装置的作用是__________________________。
(5)证明草酸晶体分解产物中存在CO的现象是__________________。
【实验评价】
请指出上述实验装置的一个明显缺陷__________________。
5.在探究课上,老师给同学们一包黑色粉末,该粉末是由铁粉和氧化铜粉末中的一种或两种组成。为了确定该粉末的成分,同学们进行如下探究。请回答下列问题:
【猜想假设】(1)黑色粉末是铁粉;
(2)黑色粉末是氧化铜粉末;
(3)黑色粉末是铁粉和氧化铜粉末;
【设计方案】取少量黑色粉末,放入硬质玻璃管中,通人一氧化碳气体,片刻后加热充分反应。(实验装置如图所示)
请填写下表空白:(不考虑铁粉和氧化铜粉末可能发生反应)
【实验结论】经过分析实验现象,确认猜想(3)成立。
【反思评价】
(1)实验完毕后,先停止加热,继续通入一氧化碳直至玻璃管冷却至室温。继续通人一氧化碳的目的是___________________________。
(2)从环保角度上看,上述设置有不足之处,改进措施是______________________。
(3)猜想(2)玻璃管中发生反应的化学方程式是________________________。
6.已知:草酸钠固体(化学式为Na2C2O4)加热分解生成碳酸钠和CO。小陆同学利用该反应制取CO,并用CO还原氧化铁。他设计的实验装置如图:
(1)一氧化碳的发生装置可以选择上述所给装置中的_______(填序号)。写出该反应的化学方程式:____________。
(2)L型的硬质玻璃管中的反应现象是_________。
(3)该装置中锥形瓶(足量澄清石灰水)的作用是:
I.检验并吸收生成的CO2
Ⅱ.___________________________。
7.实验室以一种工业废渣(主要成分为MgCO3、MgO和SiO2)为原料制备MgCO3·3H2O。其主要实验过程如图:
已知:SiO2不溶于水,常温下不与硫酸、碳酸钠反应。
(1)“酸溶”时发生反应的化学方程式为_________和________。
(2)“过滤Ⅱ”所得滤液中含有的主要离子有____(填离子符号)。
(3)“反应”步骤前后均有过滤,能否省去“过滤I”只进行“过滤Ⅱ”____(填“能”或“否”),理由是________________。
(4)“酸溶”时所加硫酸溶液不宜过量太多的原因是________________________。
8.钢铁在生产、生活中有着广泛的应用。
(1)钢铁属于_______(填“纯净物”或“混合物”);钢铁在空气中锈蚀是铁跟空气中的水蒸气和_______共同作用的结果。为了防止钢铁的锈蚀,人们除采用在其表面涂油漆的方法外,还可________(任填一种方法);工业上用稀盐酸除去铁锈(主要成分为Fe2O3),写出该反应的化学方程式:_____________________。
(2)某钢铁厂为分析赤铁矿看中Fe2O3的质量分数:准确称取20g样品,在高温条件下用足量CO气体还原,充分反应(假设其他杂质不与CO反应)后冷却、称重,质量为15.2g。计算该赤铁矿石样品中Fe2O3的质量分数。(写出计算过程)
9.金属在日常生活、工农业生产和科学研究方面应用广泛。
(1)铜可用来制作导线,是因为其具有良好的延展性和__________。
(2)在空气中,铝表面生成一层致密的氧化膜,氧化膜的主要成分是__________。
(3)某实验小组为了探究影响金属与酸反应快慢的因素,进行下表实验。
由此得出影响金属与酸反应快慢的因素有:
a.__________;b.__________;c.__________。
10.用如图装置进行实验,取3个玻璃注射器分别放人等量锌片、铜片、镁片,再各吸入足量的稀硫酸,迅速固定在铁架台上,并保持注射器的活塞始终不动。下方各放置一小烧杯,观察到如下现象。
(1)注射器①中产生气泡,反应的化学方程式为__________。
(2)注射器②中无明显现象,原因是__________。
(3)注射器③中发生剧烈反应,注射器中的液体被压入小烧杯中,反应很快停止。出现这现象的原因包括__________。
A.镁片与稀硫酸反应产生大量氢气 B.注射器③内气体压强迅速增大 C.压强差使液体流入烧杯中,使反应物分离
11.“嫦娥飞天”“中国高铁”等“中国制造”,展现了“中国智慧”,增强了中华民族的自信心和自豪感。根据所学知识回答下列问题:
(1)“嫦娥四号”探测器悬梯等关键部件采用铝合金而不采用纯铝,原因是______________。
(2)建造铁轨需要大量钢铁,钢铁属于_________。(填“合成材料”、“复合材料”或“金属材料”)。
(3)建造铁轨所需要的钢铁通常用还原铁矿石制得,在一氧化碳还原氧化铁的实验装置中,a处看到的现象是_____________。反应的化学方程式为________________。从环境保护角度考虑,装置中存在明显不足,改进的方法是_________________________。
12.市售塑料袋有的是用聚乙烯[(CH2CH2)n]制成,有的是用聚氯乙烯[(CH2CHCl)n]制成,通过查阅
资料可知:
其中n是上千或上万的数值;HCl气体极易溶于水,有刺鼻气味,其水溶液即是盐酸;鉴别盐酸的方法是加入AgNO3溶液,观察是否产生白色沉淀。
(1)通过点燃的方法可以鉴别聚乙烯和聚氯乙烯。如果塑料袋点燃时有强烈的刺鼻气味,这种塑料袋可能是由___________制成的。
(2)某同学设计了如下图所示实验来探究塑料燃烧的产物。
若A瓶燃烧的是聚氯乙烯塑料,在B瓶中可以看到的现象是____________,C、D两瓶中发生反应的化学方程式为_____________。若A瓶中用的是聚乙烯塑料,则在C瓶中能观察到的现象是_____________。
参考答案
1.(1)黑色粉末变红;澄清石灰水变浑浊(2)①检验CO的纯度;②通入CO;加热;加热不纯的CO气体引起爆炸;③点燃处理;污染空气
2.(1)燃烧产生热量、做生产合成气的原料;混合物(2)3CO+Fe2O32Fe+3CO2或3H2+Fe2O32Fe+3H2O(3)CO2和H2O
3.(1)H2SO4;冷却结晶或结晶(2)CuSO4+Fe==FeSO4+Cu①2CuO+C2Cu+CO2↑或CuO+H2Cu+H2O②CuO+COCu+CO2(3)SiO2+2CSi+2CO↑;置换反应
4(1)①⑤⑥⑦(2)氢氧化钠溶液;浓硫酸(3)2NaOH+CO2==Na2CO3+H2O(4)检验一氧化碳中是否含有二氧化碳(5)D装置中的红色粉末慢慢变成黑色[实验评价]没有尾气处理装置
5.[反思评价](1)防止生成的铜再次被氧化(合理说法均可)(2)在b处放一只燃着的酒精灯(或安装尾气处理装置或在b处导管处绑一个小气球等) (3)CO+CuOCu+CO2
6.(1)C;Na2C2O4Na2CO3+CO↑ (2)红色粉末变成黑色 (3)收集二氧化碳,防止污染空气
7.(1)MgO+H2SO4==MgSO4+H2O MgCO3+H2SO4==MgSO4+H2O+CO2↑(2)Na+;SO42-、CO32-(3)否导致产品不纯(4)避免制备产品消耗更多的碳酸钠
8.(1)混合物;氧气;制成合金;FeO3+6HCl==2FeCl3+3H2O (2)80%
9.(1)导电性(2)氧化铝(3)a.金属活动性越强,反应速率越快b.金属与酸的接触面积越大,反应越快c.酸的浓度越大,反应越快(合理即可)
10.(1)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑(2)铜不与稀硫酸反应(3)ABC
11.(1)铝合金的硬度比纯铝硬度大(2)金属材料(3)红棕色粉末逐渐变成黑色;3CO+Fe2O32Fe+3CO2;将尾气点燃
12.(1)聚氯乙烯(2) 试纸变红, 瓶内壁有水雾(或瓶内有白雾)产生;HCl+ AgNO3==AgCl↓+HNO3 3CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O;溶液中没有白色沉淀产生但有气泡冒出
《物质转化与材料利用》实验探究训练(1)