2023年浙江中考科学三轮冲刺——易错4金属还原实验（含解析）

2023年浙江中考科学三轮冲刺——易错4金属还原实验
一．选择题（共7小题）
1．（2023 杭州模拟）氨气是一种密度比空气小，有刺激性气味的气体。加热条件下，氨气能将氧化铜还原成铜，反应的化学方程式为：2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O，如图所示，挤压鼓气球把空气鼓入盛有浓氨水的集气瓶中，使氨气进入试管，用酒精灯给试管加热，即可以达到实验目的，关于实验有下列几种说法：
①实验中，试管口应略向下倾斜；
②反应一段时间后可以看到试管内有红色固体生成；
③反应结束后，先撤出导管，再熄灭酒精灯，以免液体倒流；
④装置没有对尾气进行处理，会污染环境。
以上说法正确的是（　　）
A．①②③④ B．②③④ C．①②④ D．只有①②
2．（2023 慈溪市校级模拟）三国时的“红脸”关云长与北宋时的“黑脸”包公本是互不相干的著名历史人物，但一首描述某一化学实验过程的诗却将两人联系在了一起。诗的内容如下：“包公静坐水晶房，轻风迎面喜洋洋，忽然一阵烈火起，烧得包公变云长，云长急令退烈火，只留轻风吹暖房。”这首诗中的“包公”“关云长”及“轻风”分别指的是（　　）
A．C、Cu、CuO B．C、Cu、CO C．CuO、Cu、H2 D．H2、CuO、Cu
3．（2023 镇海区模拟）实验室用锌粒与足量稀硫酸反应，制取氢气并还原4.0g氧化铜，实验装置如图（装置气密性良好，夹持仪器省略）。下列说法不正确的是（　　）
A．仪器I的名称锥形瓶
B．反应结束后，先关闭Ⅱ，后撤掉酒精灯
C．B中生石灰作用为吸收水蒸气，反应后D中现象是白色粉末变蓝
D．称量反应后C中剩余固体的质量约为3.2g，可说明氧化铜基本消耗完
4．（2023 西湖区模拟）如图为CO还原CuO“微型”实验装置（夹持仪器等略），已知：HCOOHH2O+CO↑，下列说法错误的是（　　）
A．实验中所需CO可现制现用
B．“微型”装置可节约用品，污染小，现象明显
C．“微型”装置内空间较小，空气易排空，危险系数小
D．该实验中所涉及反应的基本类型有分解反应和置换反应
5．（2023 北仑区模拟）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撤出
6．（2023 江干区校级二模）如图，甲和乙分别是氢气和一氧化碳还原氧化铜的实验，相同之处在（　　）
A．都能说明氢气和一氧化碳具有还原性和可燃性
B．都能通过观察试管、玻璃管内物质颜色的变化判断反应是否发生
C．都应先使试管、玻璃管均匀受热，再通入气体，以防止发生爆炸
D．氢气和一氧化碳都将氧化铜变成游离态的铜，都发生了置换反应
7．（2022 拱墅区二模）小乐利用如图所示装置和药品进行实验。实验时，先加热炭粉，一段时间后，将酒精喷灯移至CuO处加热，最终CuO变为紫红色固体。下列分析错误的是（　　）
A．装置中气球的作用：收集尾气、防止污染空气
B．反应过程中，CuO变为Cu
C．反应过程中，体现出炭粉具有还原性
D．装置中发生的反应：C+2CuO2Cu+CO2↑
二．填空题（共3小题）
8．（2023 北仑区二模）碳和氢气都具有还原性，小科利用如图的实验装置探究碳还原氧化铜。
（1）写出A试管中的实验现象：　 　。
（2）写出B试管中发生的化学反应方程式：　 　。
（3）实验结束后，在熄灭酒精喷灯之前，应该进行的实验操作是 　 　。
9．（2022 温州模拟）小明利用锌和稀硫酸反应制取氢气，并用氢气还原氧化铜。
（1）利用图甲装置制取氢气前应先检查气密性，具体的操作是 　 　。
（2）实验时应将螺旋状铜丝加热，变黑后再迅速伸入所制得的纯净氢气中，虚线框处宜选择的装置为图乙中的 　 　（填“A”或“B”）。
（3）在氢气还原氧化铜的过程中，能证明发生化学反应的现象是 　 　。
10．（2022 温州模拟）在学习“金属的冶炼”时，某学习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。
（1）写出该实验玻璃管内出现的现象是 　 　。
（2）实验时，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其质量为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。
（3）同学们查阅到CO除了具有可燃性、难溶于水等性质外，还具有毒性。因此，本实验中需对尾气进行处理，请你提出一种处理方法 　 　。
三．实验探究题（共6小题）
11．（2023 萧山区校级二模）为探究碳还原氧化铜的最佳混合比例，用木炭粉和氧化铜的干燥混合物1～2.5g进行系列实验，如图所示，金属网可以使火焰温度较高。
【查阅资料】①氧化铜（CuO）为黑色固体，氧化亚铜为红色固体。
②碳还原氧化铜得到的铜中可能含有少量的氧化亚铜，能与稀硫酸反应：
Cu2O+H2SO4＝CuSO4+H2O+Cu。
实验：取一定量的混合物，用右下装置进行实验。
序号 木炭粉与氧化铜的质 量比 反应后物质的颜色、状态
1 1：9 红色固体 有金属光 泽 混有少量黑色物质
2 1：10 混有很少量黑色物质
3 1：11 混有极少量黑色物质
4 1：12 无黑色物质
5 1：13 混有较多黑色物质
（1）写出书本上我们所学的碳与氧化铜反应的化学反应方程式 　 　。
（2）该实验的结论：由上述5组实验可以得到的探究结论是 　 　。
（3）评价与交流：为检验序号4中的红色固体中是否含Cu2O，所需试剂是稀硫酸，通过观察什么现象即可判断存在Cu2O。
12．（2023 秀洲区校级一模）已知甲酸（HCOOH）具有挥发性，在热的浓硫酸中分解生成一氧化碳和水。用如图所示实验装置制取CO，然后用CO还原Fe3O4，并检验气体产物。（注：NaOH固体用于除去杂质，得到纯净的CO）。
（1）写出B处发生的化学方程式 　 　。
（2）写出C处发生的化学方程式 　 　。
（3）本实验存在一处明显的缺陷，请改正 　 　。
13．（2023 鹿城区校级一模）在做一氧化碳还原氧化铜实验中，若反应温度不够高则生成的红色固体中可能含有Cu2O（显红色）于是他们对“生成的红色固体到底是什么”进行实验探究。他们猜想生成的红色固体有可能是：
猜想①：Cu2O猜想 ②：Cu 猜想③：Cu和Cu2O
查阅资料：Cu2O能和硫酸反应。
化学方程式为Cu2O+H2SO4＝Cu+CuSO4+H2O
可供选择的器材：电子天平、过滤装置、其他器材自选。
（1）实验中选择澄清石灰水，其目的是 　 　。
（2）针对红色固体为何种物质的探究，结合资料，选择合适的器材和药品，写出相应实验步骤 　 　。
14．（2023 西湖区模拟）研究性学习小组的同学用氢气还原氧化铜的原理测定水的组成。请你一起对此展开探究。
【设计方案】
甲同学利用如图装置及药品进行实验，洗气瓶B中浓硫酸的作用是 　 　。
【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、CO2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。
15．（2023 杭州模拟）如图为气体X（纯净物）与氧化铜反应制取铜的实验装置。回答问题：
（1）在对A中氧化铜进行加热前，需要先通一段时间的气体X，其目的是　 　。
（2）若实验中，观察到A中黑色氧化铜粉末变红，B中无水硫酸铜无明显现象，C中澄清石灰水变浑浊，则通入的气体X为　 　。
（3）查阅资料得知：①气体X与氧化铜反应除生成铜外还可能生成氧化亚铜（Cu2O）；②铜和氧化亚铜均为不溶于水的红色固体；③Cu2O+H2SO4═CuSO4+Cu+H2O。
小乐为了探究反应所得红色固体的成分，进行了如下实验：
实验操作 实验现象 实验结论
步骤一 取20g红色固体于烧杯中，加入足量稀硫酸 　 　 红色固体可能是氧化亚铜，也可能是铜和氧化亚铜
步骤二 将步骤一反应所得的混合物经过滤、洗涤、干燥并称量剩余红色固体质量 剩余红色固体质量为12g 20g红色固体中，铜和氧化亚铜的质量比为　 　
16．（2022 常山县二模）小科利用如图甲所示装置模拟炼铁：
（1）对a管中氧化铁加热前要先通入一段时间CO，目的是 　 　。
（2）B装置可用来吸收CO2气体并收集未反应完的CO，下列装置中都装入NaOH溶液，则B应选用图乙中的 　 　装置。
（3）充分反应后，CO2被全部吸收（忽略水分的散失），小科称量a管中固体的质量减少了m1，氢氧化钠溶液的质量增加了m2，忽略空气中二氧化碳的影响，则m2﹣m1表示 　 　的质量。
2023年浙江中考科学三轮冲刺——易错4金属还原实验
参考答案与试题解析
一．选择题（共7小题）
1．（2023 杭州模拟）氨气是一种密度比空气小，有刺激性气味的气体。加热条件下，氨气能将氧化铜还原成铜，反应的化学方程式为：2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O，如图所示，挤压鼓气球把空气鼓入盛有浓氨水的集气瓶中，使氨气进入试管，用酒精灯给试管加热，即可以达到实验目的，关于实验有下列几种说法：
①实验中，试管口应略向下倾斜；
②反应一段时间后可以看到试管内有红色固体生成；
③反应结束后，先撤出导管，再熄灭酒精灯，以免液体倒流；
④装置没有对尾气进行处理，会污染环境。
以上说法正确的是（　　）
A．①②③④ B．②③④ C．①②④ D．只有①②
【解答】解：①由于氨气还原氧化铜时有水生成，为防止生成的水倒流引起试管的炸裂，应将试管口应略向下倾斜。故①正确；
②由于氨气还原氧化铜时生成的铜是红色的。所以，反应一段时间后可以看到试管内有红色固体生成。故②正确；
③由装置的特点可知，液体不会倒流。故③不正确；
④反应的尾气含有氨气，会污染环境。所以，装置对尾气进行处理，否则会污染环境。
由以上分析可知，C正确。A、B、D错误。
故选：C。
2．（2023 慈溪市校级模拟）三国时的“红脸”关云长与北宋时的“黑脸”包公本是互不相干的著名历史人物，但一首描述某一化学实验过程的诗却将两人联系在了一起。诗的内容如下：“包公静坐水晶房，轻风迎面喜洋洋，忽然一阵烈火起，烧得包公变云长，云长急令退烈火，只留轻风吹暖房。”这首诗中的“包公”“关云长”及“轻风”分别指的是（　　）
A．C、Cu、CuO B．C、Cu、CO C．CuO、Cu、H2 D．H2、CuO、Cu
【解答】解：由题意可知，包公意指黑色粉末，轻风指氢气，关云长意指红色粉末，退烈火指移去酒精灯，题中的意思指的是黑色的粉末在通入氢气后变成了红色，所以实验指的是氢气还原氧化铜的实验，氢气还原氧化铜，氧化铜是黑色粉末，铜是红色粉末，且有水生成，由以上分析可知：“包公”“关云长”及“轻风”分别指的是CuO、Cu、H2。
故选：C。
3．（2023 镇海区模拟）实验室用锌粒与足量稀硫酸反应，制取氢气并还原4.0g氧化铜，实验装置如图（装置气密性良好，夹持仪器省略）。下列说法不正确的是（　　）
A．仪器I的名称锥形瓶
B．反应结束后，先关闭Ⅱ，后撤掉酒精灯
C．B中生石灰作用为吸收水蒸气，反应后D中现象是白色粉末变蓝
D．称量反应后C中剩余固体的质量约为3.2g，可说明氧化铜基本消耗完
【解答】解：A、仪器I的名称锥形瓶，故A正确；
B、氢气还原氧化铜实验结束后，要先熄灭酒精灯，继续通氢气，所以反应结束后，先撤掉酒精灯，后关闭Ⅱ，故B错误；
C、生石灰能吸收水蒸气，无水硫酸铜遇水变蓝色，所以B中生石灰作用为吸收水蒸气，反应后D中现象是白色粉末变蓝，故C正确；
D、4.0g氧化铜中铜元素的质量＝4.0g3.2g，所以称量反应后C中剩余固体的质量约为3.2g，可说明氧化铜基本消耗完，故D正确。
故选：B。
4．（2023 西湖区模拟）如图为CO还原CuO“微型”实验装置（夹持仪器等略），已知：HCOOHH2O+CO↑，下列说法错误的是（　　）
A．实验中所需CO可现制现用
B．“微型”装置可节约用品，污染小，现象明显
C．“微型”装置内空间较小，空气易排空，危险系数小
D．该实验中所涉及反应的基本类型有分解反应和置换反应
【解答】解：A.实验中所需CO可以通过胶头滴管加入甲酸的方法来制取一氧化碳，可现制现用，故正确；
B.该套装置比较小，节约药品，产生的污染物也比较少，现象明显，故正确；
C.此装置内空间较小，空气易排空，危险系数小，故正确；
D.甲酸在热的浓硫酸的作用下分解产生水和一氧化碳，属于分解反应；一氧化碳在加热的条件下与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，反应物是两种化合物，不符合置换反应的特征，故错误；
故选：D。
5．（2023 北仑区模拟）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撤出
【解答】解：A、给酒精灯加网罩，目的是使火焰集中并提高温度，故选项说法正确。
B、实验过程中，可观察到黑色粉末逐渐变红，故选项说法错误。
C、木炭是使氧化铜还原为铜的物质，它具有还原性，故选项说法错误。
D、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，以防止烧杯中的石灰水倒流，炸裂试管，故选项说法错误。
故选：A。
6．（2023 江干区校级二模）如图，甲和乙分别是氢气和一氧化碳还原氧化铜的实验，相同之处在（　　）
A．都能说明氢气和一氧化碳具有还原性和可燃性
B．都能通过观察试管、玻璃管内物质颜色的变化判断反应是否发生
C．都应先使试管、玻璃管均匀受热，再通入气体，以防止发生爆炸
D．氢气和一氧化碳都将氧化铜变成游离态的铜，都发生了置换反应
【解答】解：A、一氧化碳、氢气都能与氧化铜反应说明具有还原性，甲中不能说明氢气具有可燃性，乙中最后一氧化碳燃烧可以说明一氧化碳具有可燃性，故A错。
B、甲中氢气与氧化铜反应生成铜和水，试管内现象是黑色固体变为红色，乙中一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，玻璃管内现象是黑色固体变为红色，所以都能通过观察试管、玻璃管内物质颜色的变化判断反应是否发生，故B正确。
C、甲、乙两实验中，都应先通入气体，再使试管、玻璃管均匀受热，以防止发生爆炸，故C错。
D、氢气与氧化铜反应生成铜和水，属于置换反应；一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，反应物均为化合物，不属于置换反应，故D错。
故选：B。
7．（2022 拱墅区二模）小乐利用如图所示装置和药品进行实验。实验时，先加热炭粉，一段时间后，将酒精喷灯移至CuO处加热，最终CuO变为紫红色固体。下列分析错误的是（　　）
A．装置中气球的作用：收集尾气、防止污染空气
B．反应过程中，CuO变为Cu
C．反应过程中，体现出炭粉具有还原性
D．装置中发生的反应：C+2CuO2Cu+CO2↑
【解答】解：A、装置中气球的作用：收集尾气、防止污染空气，说法正确；
B、反应过程中，在高温条件下，一氧化碳还原氧化铜生成了铜和二氧化碳，说法正确；
C、反应过程中，体现出炭粉具有还原性，说法正确；
D、由于碳和氧化铜不接触，不能发生反应，发生的反应是碳和二氧化碳在高温的条件下反应生成一氧化碳、在高温条件下一氧化碳还原氧化铜生成了铜和二氧化碳，化学方程式是：为CO2+C2CO和CO+CuOCu+CO2，说法错误；
故选：D。
二．填空题（共3小题）
8．（2023 北仑区二模）碳和氢气都具有还原性，小科利用如图的实验装置探究碳还原氧化铜。
（1）写出A试管中的实验现象：　固体由黑色变成红色　。
（2）写出B试管中发生的化学反应方程式：　CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O　。
（3）实验结束后，在熄灭酒精喷灯之前，应该进行的实验操作是 　撤去B试管中的导管　。
【解答】解：（1）木炭具有还原性，能与氧化铜在高温条件下生成铜和二氧化碳，A试管中的实验现象是固体由黑色变成红色。
（2）B试管中二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为：CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O。
（3）实验结束后，在熄灭酒精喷灯之前，应该进行的实验操作是撤去B试管中的导管，以防止石灰水倒吸入中A试管中，使试管炸裂。
故答案为：
（1）固体由黑色变成红色；
（2）CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；
（3）撤去B试管中的导管。
9．（2022 温州模拟）小明利用锌和稀硫酸反应制取氢气，并用氢气还原氧化铜。
（1）利用图甲装置制取氢气前应先检查气密性，具体的操作是 　先从长颈漏斗中注入水，当水浸没其下端管口时，用弹簧夹夹住导气管上连接的胶皮管，然后再加入少量的水，若停止加水后，长颈漏斗中的水面不再下降，则说明此装置气密性良好　。
（2）实验时应将螺旋状铜丝加热，变黑后再迅速伸入所制得的纯净氢气中，虚线框处宜选择的装置为图乙中的 　B　（填“A”或“B”）。
（3）在氢气还原氧化铜的过程中，能证明发生化学反应的现象是 　铜丝由黑色逐渐变红色，试管壁上有水雾出现　。
【解答】解：（1）先从长颈漏斗中注入水，当水浸没其下端管口时，用弹簧夹夹住导气管上连接的胶皮管，然后再加入少量的水，若停止加水后，长颈漏斗中的水面不再下降，则说明此装置气密性良好。
（2）氢气的密度比空气的小，实验时应将螺旋状铜丝加热，变黑后再迅速伸入所制得的纯净氢气中，虚线框处宜选择的装置为图乙中的B。
（3）氢气具有还原性，能与氧化铜反应生成铜和水，能证明发生化学反应的现象是铜丝由黑色逐渐变红色，试管壁上有水雾出现。
故答案为：
（1）先从长颈漏斗中注入水，当水浸没其下端管口时，用弹簧夹夹住导气管上连接的胶皮管，然后再加入少量的水，若停止加水后，长颈漏斗中的水面不再下降，则说明此装置气密性良好；
（2）B；
（3）铜丝由黑色逐渐变红色，试管壁上有水雾出现。
10．（2022 温州模拟）在学习“金属的冶炼”时，某学习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。
（1）写出该实验玻璃管内出现的现象是 　黑色粉末变成红色　。
（2）实验时，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其质量为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 　氧化铜中氧元素　的质量。
（3）同学们查阅到CO除了具有可燃性、难溶于水等性质外，还具有毒性。因此，本实验中需对尾气进行处理，请你提出一种处理方法 　将尾气点燃　。
【解答】解：（1）一氧化碳可以还原氧化铜为铜，氧化铜为黑色粉末，铜为红色，所以可以看到固体粉末由黑色变为红色；
故答案为：黑色粉末变成红色。
（2）反应前后氧化铜变为铜，减少的为氧元素的质量，所以此时m1﹣m2表示氧化铜中氧元素质量；
故答案为：氧化铜中氧元素。
（3）一氧化碳具有可燃性，可以燃烧变为二氧化碳，因此可以进行点燃处理；
故答案为：将尾气点燃。
三．实验探究题（共6小题）
11．（2023 萧山区校级二模）为探究碳还原氧化铜的最佳混合比例，用木炭粉和氧化铜的干燥混合物1～2.5g进行系列实验，如图所示，金属网可以使火焰温度较高。
【查阅资料】①氧化铜（CuO）为黑色固体，氧化亚铜为红色固体。
②碳还原氧化铜得到的铜中可能含有少量的氧化亚铜，能与稀硫酸反应：
Cu2O+H2SO4＝CuSO4+H2O+Cu。
实验：取一定量的混合物，用右下装置进行实验。
序号 木炭粉与氧化铜的质 量比 反应后物质的颜色、状态
1 1：9 红色固体 有金属光 泽 混有少量黑色物质
2 1：10 混有很少量黑色物质
3 1：11 混有极少量黑色物质
4 1：12 无黑色物质
5 1：13 混有较多黑色物质
（1）写出书本上我们所学的碳与氧化铜反应的化学反应方程式 　C+2CuO2Cu+CO2↑　。
（2）该实验的结论：由上述5组实验可以得到的探究结论是 　木炭与氧化铜质量比为1：12时恰好完全反应，因此木炭与氧化铜反应的最佳质量比为1：12　。
（3）评价与交流：为检验序号4中的红色固体中是否含Cu2O，所需试剂是稀硫酸，通过观察什么现象即可判断存在Cu2O。
【解答】解：（1）碳与氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳，该反应的化学方程式为：C+2CuO2Cu+CO2↑；
（2）实验2中碳的相对含量是逐渐减少，剩余黑色粉末减少，说明黑色粉末中有剩余的碳，而当木炭粉与氧化铜质量比1：12时，只有红色固体，说明碳与氧化铜恰好完全反应，当碳的含量继续减少时，不足以将氧化铜全部还原，又剩下了氧化铜的黑色粉末，因此可以看出木炭粉与氧化铜质量比1：12时，为两者最佳质量比，使反应物全部反应转化，原料利用率最高。
故答案为：（1）C+2CuO2Cu+CO2↑；
（2）木炭与氧化铜质量比为1：12时恰好完全反应，因此木炭与氧化铜反应的最佳质量比为1：12。
12．（2023 秀洲区校级一模）已知甲酸（HCOOH）具有挥发性，在热的浓硫酸中分解生成一氧化碳和水。用如图所示实验装置制取CO，然后用CO还原Fe3O4，并检验气体产物。（注：NaOH固体用于除去杂质，得到纯净的CO）。
（1）写出B处发生的化学方程式 　4CO+Fe3O43Fe+4CO2　。
（2）写出C处发生的化学方程式 　CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O　。
（3）本实验存在一处明显的缺陷，请改正 　在右端导管用酒精灯点燃尾气或用气球收集　。
【解答】解：（1）由图可知，B处发生的反应是A处甲酸分解生成的一氧化碳与四氧化三铁在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：4CO+Fe3O43Fe+4CO2。
（2）C处发生的反应是B处生成的二氧化碳与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为：CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O。
（3）一氧化碳有毒，直接排放到空气中会污染环境，本实验的缺陷是没有设计尾气处理装置，在右端导管用酒精灯点燃尾气或用气球收集。
故答案为：
（1）4CO+Fe3O43Fe+4CO2；
（2）CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；
（3）在右端导管用酒精灯点燃尾气或用气球收集。
13．（2023 鹿城区校级一模）在做一氧化碳还原氧化铜实验中，若反应温度不够高则生成的红色固体中可能含有Cu2O（显红色）于是他们对“生成的红色固体到底是什么”进行实验探究。他们猜想生成的红色固体有可能是：
猜想①：Cu2O猜想 ②：Cu 猜想③：Cu和Cu2O
查阅资料：Cu2O能和硫酸反应。
化学方程式为Cu2O+H2SO4＝Cu+CuSO4+H2O
可供选择的器材：电子天平、过滤装置、其他器材自选。
（1）实验中选择澄清石灰水，其目的是 　既能检验反应产生的二氧化碳气体，又能吸收一氧化碳气体　。
（2）针对红色固体为何种物质的探究，结合资料，选择合适的器材和药品，写出相应实验步骤 　取一氧化碳与氧化铜高温下反应生成少量红色固体放入试管中，加入稀硫酸，若固体不溶解，溶液颜色没有变化，得到的红色固体为铜；取一氧化碳与氧化铜高温下反应生成少量红色固体放入试管中，加入稀硫酸，若红色固体部分溶解，溶液变为蓝色，红色固体中一定含有氧化亚铜　。
【解答】解：（1）一氧化碳与氧化铜高温下反应生成铜和二氧化碳，二氧化碳能够与氢氧化钙反应，而一氧化碳与氢氧化钙不反应；因此实验中选择澄清石灰水，其目的既能检验反应产生的二氧化碳气体，又能吸收一氧化碳气体，防止其污染空气；
（2）铜与稀硫酸不反应，氧化亚铜与稀硫酸反应；取一氧化碳与氧化铜高温下反应生成少量红色固体放入试管中，加入稀硫酸，若固体不溶解，溶液颜色没有变化，得到的红色固体为铜；取一氧化碳与氧化铜高温下反应生成少量红色固体放入试管中，加入稀硫酸，若红色固体部分溶解，溶液变为蓝色，红色固体中一定含有氧化亚铜；
故答案为：
（1）既能检验反应产生的二氧化碳气体，又能吸收一氧化碳气体；
（2）取一氧化碳与氧化铜高温下反应生成少量红色固体放入试管中，加入稀硫酸，若固体不溶解，溶液颜色没有变化，得到的红色固体为铜；取一氧化碳与氧化铜高温下反应生成少量红色固体放入试管中，加入稀硫酸，若红色固体部分溶解，溶液变为蓝色，红色固体中一定含有氧化亚铜；
14．（2023 西湖区模拟）研究性学习小组的同学用氢气还原氧化铜的原理测定水的组成。请你一起对此展开探究。
【设计方案】
甲同学利用如图装置及药品进行实验，洗气瓶B中浓硫酸的作用是 　吸收水蒸气　。
【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 　11：80　，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、CO2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 　防止空气中的水和二氧化碳进入D中　。小组同学用改进后的装置重新实验得到了正确结果。
【解答】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。
【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。
故答案为：【设计方案】吸收水蒸气；
【实验探究】11：80；
【分析交流】防止空气中的水和二氧化碳进入D中。
15．（2023 杭州模拟）如图为气体X（纯净物）与氧化铜反应制取铜的实验装置。回答问题：
（1）在对A中氧化铜进行加热前，需要先通一段时间的气体X，其目的是　排尽玻璃管中的空气，防止加热时发生爆炸　。
（2）若实验中，观察到A中黑色氧化铜粉末变红，B中无水硫酸铜无明显现象，C中澄清石灰水变浑浊，则通入的气体X为　CO　。
（3）查阅资料得知：①气体X与氧化铜反应除生成铜外还可能生成氧化亚铜（Cu2O）；②铜和氧化亚铜均为不溶于水的红色固体；③Cu2O+H2SO4═CuSO4+Cu+H2O。
小乐为了探究反应所得红色固体的成分，进行了如下实验：
实验操作 实验现象 实验结论
步骤一 取20g红色固体于烧杯中，加入足量稀硫酸 　溶液变为蓝色，红色固体部分溶解　 红色固体可能是氧化亚铜，也可能是铜和氧化亚铜
步骤二 将步骤一反应所得的混合物经过滤、洗涤、干燥并称量剩余红色固体质量 剩余红色固体质量为12g 20g红色固体中，铜和氧化亚铜的质量比为　7：18　
【解答】解：（1）X气体具有可燃性，和空气的混合气点燃时可能发生爆炸，所以实验开始时，先通一会儿X气体，再加热的目的是：排尽玻璃管中的空气，防止加热时发生爆炸。
（2）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，一氧化碳和氧化铜在加热的条件下生成铜和二氧化碳，所以A玻璃管内观察到的黑色固体变红色，B干燥管中无明显现象，C中澄清石灰水变浑浊，则X气体为CO。
（3）步骤一、由于氧化亚铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和铜，所以现象是：溶液变为蓝色，红色固体部分溶解；
步骤二、由于铜不与稀硫酸反应，氧化亚铜能与稀硫酸反应，所以剩余红色固体质量为铜，质量为12g。
设20g固体中铜的质量为x，则氧化亚铜的质量为20g﹣x，则
Cu2O+H2SO4═CuSO4+Cu+H2O
144 64
20g﹣x
所以：x12g 解得：x＝5.6g
20g红色固体中，铜和氧化亚铜的质量比为5.6g：（20g﹣5.6g）＝7：18。
故答案为：（1）排尽玻璃管中的空气，防止加热时发生爆炸。
（2）CO。
（3）步骤一、溶液变为蓝色，红色固体部分溶解；
步骤一、7：18。
16．（2022 常山县二模）小科利用如图甲所示装置模拟炼铁：
（1）对a管中氧化铁加热前要先通入一段时间CO，目的是 　防止加热时，一氧化碳和空气的混合气点燃时发生爆炸　。
（2）B装置可用来吸收CO2气体并收集未反应完的CO，下列装置中都装入NaOH溶液，则B应选用图乙中的 　③　装置。
（3）充分反应后，CO2被全部吸收（忽略水分的散失），小科称量a管中固体的质量减少了m1，氢氧化钠溶液的质量增加了m2，忽略空气中二氧化碳的影响，则m2﹣m1表示 　参加反应一氧化碳　的质量。
【解答】解：（1）可燃性气体和助燃性气体的混合气，点燃可能发生爆炸，所以对a管中氧化铁加热前要先通入一段时间CO，目的是：防止加热时，一氧化碳和空气的混合气点燃时发生爆炸；
（2）B装置可用来吸收CO2气体并收集未反应完的CO，装置中都装入NaOH溶液，则B应选用图乙中的③装置；
（3）充分反应后，CO2被全部吸收（忽略水分的散失），小科称量a管中固体的质量减少了m1，减少了氧化铁中氧元素的质量，氢氧化钠溶液的质量增加了m2，增加了生成二氧化碳的质量，忽略空气中二氧化碳的影响，所以m2﹣m1表示参加反应一氧化碳的质量。
故答案为：（1）防止加热时，一氧化碳和空气的混合气点燃时发生爆炸；
（2）③；
（3）参加反应一氧化碳。