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华师大版初中科学九年级下学期3.1 物质的转化(一)
一、夯实基础
1．下列物质不能使金属生成金属氧化物的是（ ）
A．氧气 B．浓硫酸 C．稀硫酸 D．硝酸
【答案】C
【知识点】酸的化学性质
【解析】【分析】根据氧气、浓硫酸、硝酸的氧化性及稀硫酸能与金属反应的性质分析。
【解答】A、氧气能与镁、铁、铜等金属反应生成金属氧化物，不符合题意；
B、浓硫酸能把铁、铝等金属氧化成氧化物，不符合题意；
C、稀硫酸能与活泼金属反应生成盐和氢气，不会将金属生成金属氧化物，符合题意；
D、硝酸能将铁、铝等氧化成氧化物，不符合题意；
故选C。
2．要除去二氧化碳中混有的少量一氧化碳，可以采用的方法是将混合气体（ ）
A．通过澄清石灰水 B．通过灼热的木炭
C．通过水 D．通过灼热的氧化铜
【答案】D
【知识点】物质除杂或净化
【解析】【分析】根据一氧化碳和二氧化碳的性质结合除杂原则进行分析。
【解答】A、一氧化碳不与澄清石灰水反应，二氧化碳可以反应，不符合除杂原则，不符合题意；
B、通过灼热木炭，是二氧化碳反应，而一氧化碳不反应，不符合题意；
C、二氧化碳能与水反应，一氧化碳不溶于水且不与水反应，不符合题意；
D、通过灼热氧化铜，一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，可以除去杂质，符合题意；
故选D。
3．在浓硫酸的运输过程中，能将浓硫酸盛放在铁制的容器中。其原因是（ ）
A．铁的化学性质稳定，不与硫酸反应
B．铁与浓硫酸反应生成致密的氧化物
C．铁与浓硫酸反应生成FeSO4保护层
D．铁与浓硫酸反应生成Fe2(SO4)3保护层
【答案】B
【知识点】酸的化学性质
【解析】【分析】根据浓硫酸的特殊性质分析。
【解答】铁与浓硫酸反应生成致密的氧化物，保护里面的铁不被腐蚀，所以在浓硫酸的运输过程中，能将浓硫酸盛放在铁制的容器中 。
故选B。
4．在氢气还原氧化铜的实验中，观察到的现象是（ ）
A．有红色的铜生成
B．试管口有水生成
C．有铜和水生成
D．黑色固体变成红色，试管口有水珠生成
【答案】D
【知识点】还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】根据氢气与氧化铜反应生成铜和水分析。
【解答】 在氢气还原氧化铜的实验中 ，可观察到黑色氧化铜逐渐变成红色，且有水珠生成；
故选D。
5．如图是CO与Fe2O3反应的实验装置图，下列说法不正确的（ ）
A．实验开始时，先通入CO，在装置出口处验纯后，点燃酒精灯，再点燃酒精喷灯
B．实验过程中看到，玻璃管里的粉末由红棕色逐渐变为黑色
C．CO与Fe2O3反应的化学方程式为Fe2O3 ＋ CO 2Fe＋CO2
D．尾气处理时发生反应的化学方程式为2CO＋O2 2CO2
【答案】C
【知识点】还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】A、根据一氧化碳还原氧化铁的操作步骤分析；
B、根据一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳分析；
C、根据方程式书写原则分析；
D、根据一氧化碳的毒性和可燃性分析。
【解答】 A、一氧化碳具有可燃性，点燃混有空气的一氧化碳易发生爆炸，所以 实验开始时，先通入CO，在装置出口处验纯后，点燃酒精灯，再点燃酒精喷灯 ，不符合题意；
B、氧化铁与一氧化碳反应生成铁和二氧化碳， 实验过程中看到，玻璃管里的粉末由红棕色逐渐变为黑色 ，不符合题意；
C、 CO与Fe2O3反应的化学方程式为Fe2O3 ＋ 3CO 2Fe＋3CO2 ，符合题意；
D、 尾气中含有一氧化碳会污染空气，可用点燃的方法处理，处理时发生反应的化学方程式为2CO＋O2 2CO2 ，不符合题意；
故选C。
6．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A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了变化
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
【答案】A
【知识点】还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】根据一氧化碳和碳还原氧化铜的反应原理、反应现象及元素化合价的变化情况分析。
【解答】A、 一氧化碳与氧化铜的反应中尾气含有一氧化碳，排出会污染空气，所以可用点燃的方法处理尾气，A的作用是尾气处理 ，符合题意；
B、 木炭、一氧化碳与氧化铜的反应中，碳元素和铜元素的化合价发生了变化 ，不符合题意；
C、 两个实验中都可以观察到黑色固体变红 ，不符合题意；
D、 木炭与氧化铜反应属于置换反应，一氧化碳与氧化铜的反应不属于置换反应 ，不符合题意；
故选A。
7．将含有CO、H2、N2、CO2的混合气体，依次通过灼热的CuO粉末(足量)、澄清石灰水(足量)和浓H2SO4，假设每一步都反应完全，最后剩下的气体是（ ）
A．N2、CO2 B．N2 C．N2、H2O D．N2、CO
【答案】B
【知识点】物质除杂或净化
【解析】【分析】根据一氧化碳和氢气能与氧化铜反应，二氧化碳能与氢氧化钙反应，浓硫酸能吸水分析。
【解答】 将含有CO、H2、N2、CO2的混合气体，通过灼热的CuO粉末可除去氢气和一氧化碳，通过澄清石灰水可除去原有和生成的二氧化碳，通过浓H2SO4可除去水，所以最终剩余气体只有氮气；
故选B。
8．如图将插入橡胶塞的一根光亮的红色铜丝绕成螺旋状，在酒精灯的火焰上烧一段时间后趁热迅速伸入盛有澄清石灰水和X气体的集气瓶中，塞紧橡胶塞，看到变黑色的铜丝又变为红色，同时澄清石灰水变浑浊，则集气瓶中的气体X是（ ）
A．H2 B．O2 C．CO D．CO2
【答案】C
【知识点】还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】根据一氧化碳能与氧化铜反应生成铜和二氧化碳分析。
【解答】 光亮的红色铜丝绕成螺旋状，在酒精灯的火焰上烧一段时间后会变黑生成氧化铜，趁热迅速伸入盛有澄清石灰水和X气体的集气瓶中，塞紧橡胶塞，变黑色的铜丝又变为红色，同时澄清石灰水变浑浊， 说明X气体具有还原性，且与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，则X可能是一氧化碳；
故选C。
二、能力提升
9．工业上可用如下反应制取金属钡：2Al＋4BaO 3Ba↑＋Ba(AlO2)2。则下列说法正确的是（ ）
A．反应物铝能被磁铁吸引
B．生成物Ba(AlO2)2属于氧化物
C．反应前后铝元素的化合价发生改变
D．该反应属于复分解反应
【答案】C
【知识点】有关化学式的计算和推断；常见物质的分类
【解析】【分析】A、根据铝不具有铁磁性分析；
B、根据氧化物由氧元素和另一种元素组成分析；
C、根据单质中元素化合价为0、化合物中元素化合价代数和为0分析；
D、根据置换反应定义分析。
【解答】A、 铝不具有铁磁性，反应物铝不能被磁铁吸引 ，不符合题意；
B、 生成物Ba(AlO2)2含有三种元素，不属于氧化物 ，不符合题意；
C、 反应前后铝元素的化合价由0价变为+3价 ，符合题意；
D、该反应反应物和生成物都一种单质和一种化合物，属于置换反应，不符合题意；
故选C。
10．用氢气还原氧化铜，实验操作有以下几步：a.加热装有氧化铜的试管；b.通入验纯后的氢气；c.实验结束撤去酒精灯；d.继续通入氢气至试管冷却。正确的操作顺序是（ ）
A．a、b、c、d B．b、a、c、d C．a、b、d、c D．b、a、d、c
【答案】B
【知识点】还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】根据氢气还原氧化铜的操作步骤分析。
【解答】氢气还原氧化铜，为排除装置内空气应先通入验纯后的氢气 ，再加热装有氧化铜的试管 ，实验结束时要先撤去酒精灯，继续通氢气至试管冷却；
故选B。
11．某同学实验时，用氢气还原16g氧化铜，反应一段时间后，停止加热，冷却后称量剩余固体质量为14.4g，则下列结论正确的是（ ）
A．有1.6g水生成 B．有1.4g铜生成
C．实际用去氢气的质量大于0.2g D．有80%的氧化铜参加反应
【答案】C
【知识点】质量守恒定律及其应用；还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】根据氢气还原氧化铜实验操作步骤及质量守恒定律分析，反应前后固体减少质量为参加反应氧化铜中氧元素质量，生成铜的质量为反应的氧化铜中铜元素质量，再由元素质量为物质质量×元素质量分数计算。
【解答】 A、固体减少质量为参加反应氧化铜中氧元素质量，即生成水中氧元素质量，所以生成水的质量为，不符合题意；
B、生成铜的质量为参加反应的氧化铜中铜元素质量，，不符合题意；
C、氢气还原氧化铜实验中，开始为排除装置内空气要先通入氢气，反应结束后为防止铜再被氧化，要继续通氢气作保护气，所以实验消耗氢气质量大于反应的氢气质量，符合题意；
D、参加反应的氧化铜质量为，则反应的氧化铜质量分数为8g/16g=50%，不符合题意；
故选C。
12．将CO通入盛有12g Fe2O3的试管内，加热反应一段时间后，停止加热，继续通入CO至试管冷却，此时试管内残留固体的质量为9.6g，则反应生成铁的质量为（ ）
A．2.4g B．5.6g C．8.4g D．9.6g
【答案】B
【知识点】质量守恒定律及其应用；还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】根据一氧化碳与氧化铁的反应反应后试管内固体减少质量即为参加反应的氧化铁中氧元素质量，结合元素质量为物质质量×元素质量分数分析。
【解答】反应后试管内固体减少质量即为参加反应的氧化铁中氧元素质量，生成铁的质量即为氧化铁中铁元素质量，所以反应后生成铁的质量为；
故选B。
13．某无色气体X可能含有氢气、一氧化碳、二氧化碳和甲烷四种气体中的一种或两种。为确认其组成，某同学取一定量该气体按如图所示装置进行实验(假设每一步都充分反应或吸收)，结果装置①中无明显变化，装置③增重1.8g，装置④增重2.2g。下列关于气体X成分的分析中，错误的是（ ）
小资料：碱石灰的主要成分是氧化钙和氢氧化钠
A．一定没有二氧化碳 B．可能含有甲烷和氢气
C．可能只有甲烷 D．可能含有氢气和一氧化碳
【答案】B
【知识点】有关化学式的计算和推断；质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】根据二氧化碳的验证方法、装置③吸水，装置④吸收二氧化碳气体，结合甲烷中碳、氢元素质量比及生成物中碳、氢元素质量比进行分析判断。
【解答】 装置①中无明显变化， 说明不含二氧化碳， 气体燃烧后， 装置③增重1.8g，即生成1.8克水，其中氢元素质量为，装置④增重2.2g ，即生成二氧化碳质量为2.2克，碳元素质量为，甲烷中碳和氢元素质量比为12：4＝3：1，而生成物中碳、氢元素质量比为0.6：0..2＝3：1，说明X气体可能是甲烷或是一氧化碳和氢气或者是甲烷、一氧化碳和氢气；
故选B。
14．如图是初中科学中常见的一些氧化物和单质之间的相互转化关系。其中单质Ⅰ为红色固体，氧化物Ⅰ和单质Ⅲ均为黑色固体，氧化物Ⅲ能使澄清石灰水变浑浊。则：
（1）反应①中 (填化学式)被还原。
（2）氧化物Ⅱ除图中所示的化学性质外，还具有 性，对人体有危害。
（3）根据题意，写出反应④的化学方程式： 。
【答案】（1）CuO
（2）毒
（3）CO2＋C 2CO
【知识点】非金属及其化合物之间的转化；还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】先根据铜、氧化铜、一氧化碳的性质及图中转化关系推导出所有物质后，按题中要求进行填空解答即可。
【解答】（1） 单质Ⅰ为红色固体，氧化物Ⅰ和单质Ⅲ均为黑色固体，则氧化物Ⅰ为氧化铜，单质Ⅰ为铜，氧化物Ⅲ能使澄清石灰水变浑浊 ，则为二氧化碳，氧化物 Ⅱ 能与单质 Ⅱ 反应生成二氧化碳，说明氧化物 Ⅱ 为一氧化碳，单质 Ⅱ 为氧气，单质III可与二氧化碳生成氧化物 Ⅱ ，则单质III为碳；
（1）反应 ①为一氧化碳与氧化铜的反应， CuO 被还原；
（2） 氧化物Ⅱ为一氧化碳，除图中所示的化学性质还原性外，还具有毒性，对人体有危害；
（3） 反应④为碳和二氧化碳转化成一氧化碳，化学方程式为 CO2＋C 2CO ；
故答案为：（1）CuO ；（2）毒；（3） CO2＋C 2CO 。
三、拓展创新
15．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.MgCO3＋Zn MgO＋ZnO＋CO↑
Ⅱ.用氯化亚铜溶液吸收CO时，产生红色固体：2CuCl ＋ 2CO＋2H2O=Cu2Cl2(CO)2·2H2O↓
【设计方案】根据上述资料设计如图实验装置(固定装置略，装置气密性好)：
【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时，B处玻璃管中红棕色粉末变黑，该反应的化学方程为 ，C处现象是 ，D处出现红色固体。
（3）下列关于该实验的说法正确的是____。
A．B处固体质量逐渐减小
B．D处现象证明A，B处发生了反应
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
（4）已知A处参加反应的MgCO3质量为1.68g，C处得到沉淀质量为1g。从环保角度考虑D中CuCl质量最少需 g。
【答案】（1）排尽装置中的空气，防止加热混合气体引起爆炸
（2）Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2；澄清石灰水变浑浊
（3）A；D
（4）0.995
【知识点】根据化学反应方程式的计算；二氧化碳的检验和验满；还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】（1）根据CO与空气混合加热易发生爆炸分析；
（2）根据一氧化碳与氧化铁反应生成二氧化碳及二氧化碳能使石灰水变浑浊分析；
（3）根据一氧化碳与氧化铁反应固体质量减少及尾气处理方法分析；
（4）根据生成一氧化碳及反应的一氧化碳的质量利用方程式计算分析。
【解答】（1）碳酸镁与锌反应会生成一氧化碳，一氧化碳与空气的混合气体加热易发生爆炸，所以步骤①的目的是 排尽装置中的空气，防止加热混合气体引起爆炸 ；
（2） 步骤③时，B处玻璃管中红棕色粉末变黑，是一氧化碳与氧化铁反应生成铁，该反应的化学方程为 Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2 ，该反应有二氧化碳生成，所以C处现象是澄清石灰水变浑浊 ；
（3）B处反应时氧化铁中氧元素减少，固体质量减少，A正确；D处现象证明有一氧化碳生成，只能说明A处发生反应，不能证明B处的反应，B错误；D处吸收了一氧化碳尾气，不需E处再处理尾气，C错误；为防止铁再被氧化及排尽装置内残留气体， 步骤④后，应继续通氮气至玻璃管冷却 ，D正确；
（4）设1.68g碳酸镁反应产生一氧化碳质量为x
MgCO3＋Zn MgO＋ZnO＋CO↑
84 28
1.68g x
84:28=1.68g:x
x=0.56g
C处得沉淀1克，设反应二氧化碳质量为y
CO2－－－－CaCO3
44 100
y 1g
44:100=y:1g
y=0.44g
设与氧化铁反应的CO质量为m
Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2
84 132
m 0.44g
84:132=m:0.44g
m=0.28g
则与 CuCl反应的CO质量为0.56g-0.28g=0.28g
设CuCl质量最少为a
2CuCl ＋ 2CO＋2H2O=Cu2Cl2(CO)2·2H2O↓
199 56
a 0.28g
199:56=a:0.28g
a=0.995g
故答案为：（1） 排尽装置中的空气，防止加热混合气体引起爆炸 ；（2） Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2 ；澄清石灰水变浑浊 ；（3）AD；（4）0.995.
16．小金利用如图装置进行甲、乙对比实验，探究温度对CO和 Fe2O3反应的影响(固定装置略)。
（1）从实验安全角度考虑，图示装置还应采取的改进措施是 。
（2）完全反应后，两组的生成物均为黑色粉末(纯净物)，分别用两组生成物进行以下实验：
步骤 操作 甲组现象 乙组现象
1 称量黑色粉末质量/g m1 m2
2 取黑色粉末，用磁铁吸引 能被吸引 能被吸引
3 取黑色粉末，加入稀盐酸 全部溶解，有大量气泡 无明显现象
4 取黑色粉末，加入足量CuSO4溶液 有红色物质生成 无明显现象
①甲组的黑色粉末与稀盐酸反应的化学方程式是 。
②小金查阅资料后发现Fe3O4在常温下不与稀盐酸、CuSO4溶液反应，故猜想乙组的生成物为 Fe3O4。他又发现m2恰好为 g，这可成为支持上述猜想的新证据。
（3）甲、乙两组实验说明温度对CO和Fe2O3反应有影响，且均体现出CO的 (填写化学性质)。
【答案】（1）在装置末端尖嘴导管处，放置一盏燃着的酒精灯(合理即可)
（2）Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑；4.64
（3）还原性和可燃性(写出还原性即可)
【知识点】根据化学反应方程式的计算；还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】（1）根据CO实验要有尾气处理装置分析；
（2）根据铁粉为黑色具有铁磁性物质及反应的氧化铁质量代入方程式计算四氧化三铁质量分析；
（3）根据CO的还原性和可燃性分析。
【解答】（1）CO实验中尾气排入空气会污染空气，所以要有尾气处理装置，应在装置末端尖嘴导管处，放置一盏燃着的酒精灯 ；
（2） ①甲组的黑色粉末为铁，铁与稀盐酸反应的化学方程式是 Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑ ；设4.80克氧化铁转化为四氧化三铁质量为x
CO+3Fe2O3＝2 Fe3O4+CO2
480 464
4.80g x
480:464=4.80g:x
x=4.64g；
（3） 甲、乙两组实验说明温度对CO和Fe2O3反应有影响，且均体现出CO的还原性和可燃性。
故答案为：（1）在装置末端尖嘴导管处，放置一盏燃着的酒精灯 ；（2） Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑ ；4.64g；（3）还原性和可燃性。
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华师大版初中科学九年级下学期3.1 物质的转化(一)
一、夯实基础
1．下列物质不能使金属生成金属氧化物的是（ ）
A．氧气 B．浓硫酸 C．稀硫酸 D．硝酸
2．要除去二氧化碳中混有的少量一氧化碳，可以采用的方法是将混合气体（ ）
A．通过澄清石灰水 B．通过灼热的木炭
C．通过水 D．通过灼热的氧化铜
3．在浓硫酸的运输过程中，能将浓硫酸盛放在铁制的容器中。其原因是（ ）
A．铁的化学性质稳定，不与硫酸反应
B．铁与浓硫酸反应生成致密的氧化物
C．铁与浓硫酸反应生成FeSO4保护层
D．铁与浓硫酸反应生成Fe2(SO4)3保护层
4．在氢气还原氧化铜的实验中，观察到的现象是（ ）
A．有红色的铜生成
B．试管口有水生成
C．有铜和水生成
D．黑色固体变成红色，试管口有水珠生成
5．如图是CO与Fe2O3反应的实验装置图，下列说法不正确的（ ）
A．实验开始时，先通入CO，在装置出口处验纯后，点燃酒精灯，再点燃酒精喷灯
B．实验过程中看到，玻璃管里的粉末由红棕色逐渐变为黑色
C．CO与Fe2O3反应的化学方程式为Fe2O3 ＋ CO 2Fe＋CO2
D．尾气处理时发生反应的化学方程式为2CO＋O2 2CO2
6．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A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了变化
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
7．将含有CO、H2、N2、CO2的混合气体，依次通过灼热的CuO粉末(足量)、澄清石灰水(足量)和浓H2SO4，假设每一步都反应完全，最后剩下的气体是（ ）
A．N2、CO2 B．N2 C．N2、H2O D．N2、CO
8．如图将插入橡胶塞的一根光亮的红色铜丝绕成螺旋状，在酒精灯的火焰上烧一段时间后趁热迅速伸入盛有澄清石灰水和X气体的集气瓶中，塞紧橡胶塞，看到变黑色的铜丝又变为红色，同时澄清石灰水变浑浊，则集气瓶中的气体X是（ ）
A．H2 B．O2 C．CO D．CO2
二、能力提升
9．工业上可用如下反应制取金属钡：2Al＋4BaO 3Ba↑＋Ba(AlO2)2。则下列说法正确的是（ ）
A．反应物铝能被磁铁吸引
B．生成物Ba(AlO2)2属于氧化物
C．反应前后铝元素的化合价发生改变
D．该反应属于复分解反应
10．用氢气还原氧化铜，实验操作有以下几步：a.加热装有氧化铜的试管；b.通入验纯后的氢气；c.实验结束撤去酒精灯；d.继续通入氢气至试管冷却。正确的操作顺序是（ ）
A．a、b、c、d B．b、a、c、d C．a、b、d、c D．b、a、d、c
11．某同学实验时，用氢气还原16g氧化铜，反应一段时间后，停止加热，冷却后称量剩余固体质量为14.4g，则下列结论正确的是（ ）
A．有1.6g水生成 B．有1.4g铜生成
C．实际用去氢气的质量大于0.2g D．有80%的氧化铜参加反应
12．将CO通入盛有12g Fe2O3的试管内，加热反应一段时间后，停止加热，继续通入CO至试管冷却，此时试管内残留固体的质量为9.6g，则反应生成铁的质量为（ ）
A．2.4g B．5.6g C．8.4g D．9.6g
13．某无色气体X可能含有氢气、一氧化碳、二氧化碳和甲烷四种气体中的一种或两种。为确认其组成，某同学取一定量该气体按如图所示装置进行实验(假设每一步都充分反应或吸收)，结果装置①中无明显变化，装置③增重1.8g，装置④增重2.2g。下列关于气体X成分的分析中，错误的是（ ）
小资料：碱石灰的主要成分是氧化钙和氢氧化钠
A．一定没有二氧化碳 B．可能含有甲烷和氢气
C．可能只有甲烷 D．可能含有氢气和一氧化碳
14．如图是初中科学中常见的一些氧化物和单质之间的相互转化关系。其中单质Ⅰ为红色固体，氧化物Ⅰ和单质Ⅲ均为黑色固体，氧化物Ⅲ能使澄清石灰水变浑浊。则：
（1）反应①中 (填化学式)被还原。
（2）氧化物Ⅱ除图中所示的化学性质外，还具有 性，对人体有危害。
（3）根据题意，写出反应④的化学方程式： 。
三、拓展创新
15．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.MgCO3＋Zn MgO＋ZnO＋CO↑
Ⅱ.用氯化亚铜溶液吸收CO时，产生红色固体：2CuCl ＋ 2CO＋2H2O=Cu2Cl2(CO)2·2H2O↓
【设计方案】根据上述资料设计如图实验装置(固定装置略，装置气密性好)：
【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时，B处玻璃管中红棕色粉末变黑，该反应的化学方程为 ，C处现象是 ，D处出现红色固体。
（3）下列关于该实验的说法正确的是____。
A．B处固体质量逐渐减小
B．D处现象证明A，B处发生了反应
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
（4）已知A处参加反应的MgCO3质量为1.68g，C处得到沉淀质量为1g。从环保角度考虑D中CuCl质量最少需 g。
16．小金利用如图装置进行甲、乙对比实验，探究温度对CO和 Fe2O3反应的影响(固定装置略)。
（1）从实验安全角度考虑，图示装置还应采取的改进措施是 。
（2）完全反应后，两组的生成物均为黑色粉末(纯净物)，分别用两组生成物进行以下实验：
步骤 操作 甲组现象 乙组现象
1 称量黑色粉末质量/g m1 m2
2 取黑色粉末，用磁铁吸引 能被吸引 能被吸引
3 取黑色粉末，加入稀盐酸 全部溶解，有大量气泡 无明显现象
4 取黑色粉末，加入足量CuSO4溶液 有红色物质生成 无明显现象
①甲组的黑色粉末与稀盐酸反应的化学方程式是 。
②小金查阅资料后发现Fe3O4在常温下不与稀盐酸、CuSO4溶液反应，故猜想乙组的生成物为 Fe3O4。他又发现m2恰好为 g，这可成为支持上述猜想的新证据。
（3）甲、乙两组实验说明温度对CO和Fe2O3反应有影响，且均体现出CO的 (填写化学性质)。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】酸的化学性质
【解析】【分析】根据氧气、浓硫酸、硝酸的氧化性及稀硫酸能与金属反应的性质分析。
【解答】A、氧气能与镁、铁、铜等金属反应生成金属氧化物，不符合题意；
B、浓硫酸能把铁、铝等金属氧化成氧化物，不符合题意；
C、稀硫酸能与活泼金属反应生成盐和氢气，不会将金属生成金属氧化物，符合题意；
D、硝酸能将铁、铝等氧化成氧化物，不符合题意；
故选C。
2．【答案】D
【知识点】物质除杂或净化
【解析】【分析】根据一氧化碳和二氧化碳的性质结合除杂原则进行分析。
【解答】A、一氧化碳不与澄清石灰水反应，二氧化碳可以反应，不符合除杂原则，不符合题意；
B、通过灼热木炭，是二氧化碳反应，而一氧化碳不反应，不符合题意；
C、二氧化碳能与水反应，一氧化碳不溶于水且不与水反应，不符合题意；
D、通过灼热氧化铜，一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，可以除去杂质，符合题意；
故选D。
3．【答案】B
【知识点】酸的化学性质
【解析】【分析】根据浓硫酸的特殊性质分析。
【解答】铁与浓硫酸反应生成致密的氧化物，保护里面的铁不被腐蚀，所以在浓硫酸的运输过程中，能将浓硫酸盛放在铁制的容器中 。
故选B。
4．【答案】D
【知识点】还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】根据氢气与氧化铜反应生成铜和水分析。
【解答】 在氢气还原氧化铜的实验中 ，可观察到黑色氧化铜逐渐变成红色，且有水珠生成；
故选D。
5．【答案】C
【知识点】还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】A、根据一氧化碳还原氧化铁的操作步骤分析；
B、根据一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳分析；
C、根据方程式书写原则分析；
D、根据一氧化碳的毒性和可燃性分析。
【解答】 A、一氧化碳具有可燃性，点燃混有空气的一氧化碳易发生爆炸，所以 实验开始时，先通入CO，在装置出口处验纯后，点燃酒精灯，再点燃酒精喷灯 ，不符合题意；
B、氧化铁与一氧化碳反应生成铁和二氧化碳， 实验过程中看到，玻璃管里的粉末由红棕色逐渐变为黑色 ，不符合题意；
C、 CO与Fe2O3反应的化学方程式为Fe2O3 ＋ 3CO 2Fe＋3CO2 ，符合题意；
D、 尾气中含有一氧化碳会污染空气，可用点燃的方法处理，处理时发生反应的化学方程式为2CO＋O2 2CO2 ，不符合题意；
故选C。
6．【答案】A
【知识点】还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】根据一氧化碳和碳还原氧化铜的反应原理、反应现象及元素化合价的变化情况分析。
【解答】A、 一氧化碳与氧化铜的反应中尾气含有一氧化碳，排出会污染空气，所以可用点燃的方法处理尾气，A的作用是尾气处理 ，符合题意；
B、 木炭、一氧化碳与氧化铜的反应中，碳元素和铜元素的化合价发生了变化 ，不符合题意；
C、 两个实验中都可以观察到黑色固体变红 ，不符合题意；
D、 木炭与氧化铜反应属于置换反应，一氧化碳与氧化铜的反应不属于置换反应 ，不符合题意；
故选A。
7．【答案】B
【知识点】物质除杂或净化
【解析】【分析】根据一氧化碳和氢气能与氧化铜反应，二氧化碳能与氢氧化钙反应，浓硫酸能吸水分析。
【解答】 将含有CO、H2、N2、CO2的混合气体，通过灼热的CuO粉末可除去氢气和一氧化碳，通过澄清石灰水可除去原有和生成的二氧化碳，通过浓H2SO4可除去水，所以最终剩余气体只有氮气；
故选B。
8．【答案】C
【知识点】还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】根据一氧化碳能与氧化铜反应生成铜和二氧化碳分析。
【解答】 光亮的红色铜丝绕成螺旋状，在酒精灯的火焰上烧一段时间后会变黑生成氧化铜，趁热迅速伸入盛有澄清石灰水和X气体的集气瓶中，塞紧橡胶塞，变黑色的铜丝又变为红色，同时澄清石灰水变浑浊， 说明X气体具有还原性，且与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，则X可能是一氧化碳；
故选C。
9．【答案】C
【知识点】有关化学式的计算和推断；常见物质的分类
【解析】【分析】A、根据铝不具有铁磁性分析；
B、根据氧化物由氧元素和另一种元素组成分析；
C、根据单质中元素化合价为0、化合物中元素化合价代数和为0分析；
D、根据置换反应定义分析。
【解答】A、 铝不具有铁磁性，反应物铝不能被磁铁吸引 ，不符合题意；
B、 生成物Ba(AlO2)2含有三种元素，不属于氧化物 ，不符合题意；
C、 反应前后铝元素的化合价由0价变为+3价 ，符合题意；
D、该反应反应物和生成物都一种单质和一种化合物，属于置换反应，不符合题意；
故选C。
10．【答案】B
【知识点】还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】根据氢气还原氧化铜的操作步骤分析。
【解答】氢气还原氧化铜，为排除装置内空气应先通入验纯后的氢气 ，再加热装有氧化铜的试管 ，实验结束时要先撤去酒精灯，继续通氢气至试管冷却；
故选B。
11．【答案】C
【知识点】质量守恒定律及其应用；还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】根据氢气还原氧化铜实验操作步骤及质量守恒定律分析，反应前后固体减少质量为参加反应氧化铜中氧元素质量，生成铜的质量为反应的氧化铜中铜元素质量，再由元素质量为物质质量×元素质量分数计算。
【解答】 A、固体减少质量为参加反应氧化铜中氧元素质量，即生成水中氧元素质量，所以生成水的质量为，不符合题意；
B、生成铜的质量为参加反应的氧化铜中铜元素质量，，不符合题意；
C、氢气还原氧化铜实验中，开始为排除装置内空气要先通入氢气，反应结束后为防止铜再被氧化，要继续通氢气作保护气，所以实验消耗氢气质量大于反应的氢气质量，符合题意；
D、参加反应的氧化铜质量为，则反应的氧化铜质量分数为8g/16g=50%，不符合题意；
故选C。
12．【答案】B
【知识点】质量守恒定律及其应用；还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】根据一氧化碳与氧化铁的反应反应后试管内固体减少质量即为参加反应的氧化铁中氧元素质量，结合元素质量为物质质量×元素质量分数分析。
【解答】反应后试管内固体减少质量即为参加反应的氧化铁中氧元素质量，生成铁的质量即为氧化铁中铁元素质量，所以反应后生成铁的质量为；
故选B。
13．【答案】B
【知识点】有关化学式的计算和推断；质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】根据二氧化碳的验证方法、装置③吸水，装置④吸收二氧化碳气体，结合甲烷中碳、氢元素质量比及生成物中碳、氢元素质量比进行分析判断。
【解答】 装置①中无明显变化， 说明不含二氧化碳， 气体燃烧后， 装置③增重1.8g，即生成1.8克水，其中氢元素质量为，装置④增重2.2g ，即生成二氧化碳质量为2.2克，碳元素质量为，甲烷中碳和氢元素质量比为12：4＝3：1，而生成物中碳、氢元素质量比为0.6：0..2＝3：1，说明X气体可能是甲烷或是一氧化碳和氢气或者是甲烷、一氧化碳和氢气；
故选B。
14．【答案】（1）CuO
（2）毒
（3）CO2＋C 2CO
【知识点】非金属及其化合物之间的转化；还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】先根据铜、氧化铜、一氧化碳的性质及图中转化关系推导出所有物质后，按题中要求进行填空解答即可。
【解答】（1） 单质Ⅰ为红色固体，氧化物Ⅰ和单质Ⅲ均为黑色固体，则氧化物Ⅰ为氧化铜，单质Ⅰ为铜，氧化物Ⅲ能使澄清石灰水变浑浊 ，则为二氧化碳，氧化物 Ⅱ 能与单质 Ⅱ 反应生成二氧化碳，说明氧化物 Ⅱ 为一氧化碳，单质 Ⅱ 为氧气，单质III可与二氧化碳生成氧化物 Ⅱ ，则单质III为碳；
（1）反应 ①为一氧化碳与氧化铜的反应， CuO 被还原；
（2） 氧化物Ⅱ为一氧化碳，除图中所示的化学性质还原性外，还具有毒性，对人体有危害；
（3） 反应④为碳和二氧化碳转化成一氧化碳，化学方程式为 CO2＋C 2CO ；
故答案为：（1）CuO ；（2）毒；（3） CO2＋C 2CO 。
15．【答案】（1）排尽装置中的空气，防止加热混合气体引起爆炸
（2）Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2；澄清石灰水变浑浊
（3）A；D
（4）0.995
【知识点】根据化学反应方程式的计算；二氧化碳的检验和验满；还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】（1）根据CO与空气混合加热易发生爆炸分析；
（2）根据一氧化碳与氧化铁反应生成二氧化碳及二氧化碳能使石灰水变浑浊分析；
（3）根据一氧化碳与氧化铁反应固体质量减少及尾气处理方法分析；
（4）根据生成一氧化碳及反应的一氧化碳的质量利用方程式计算分析。
【解答】（1）碳酸镁与锌反应会生成一氧化碳，一氧化碳与空气的混合气体加热易发生爆炸，所以步骤①的目的是 排尽装置中的空气，防止加热混合气体引起爆炸 ；
（2） 步骤③时，B处玻璃管中红棕色粉末变黑，是一氧化碳与氧化铁反应生成铁，该反应的化学方程为 Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2 ，该反应有二氧化碳生成，所以C处现象是澄清石灰水变浑浊 ；
（3）B处反应时氧化铁中氧元素减少，固体质量减少，A正确；D处现象证明有一氧化碳生成，只能说明A处发生反应，不能证明B处的反应，B错误；D处吸收了一氧化碳尾气，不需E处再处理尾气，C错误；为防止铁再被氧化及排尽装置内残留气体， 步骤④后，应继续通氮气至玻璃管冷却 ，D正确；
（4）设1.68g碳酸镁反应产生一氧化碳质量为x
MgCO3＋Zn MgO＋ZnO＋CO↑
84 28
1.68g x
84:28=1.68g:x
x=0.56g
C处得沉淀1克，设反应二氧化碳质量为y
CO2－－－－CaCO3
44 100
y 1g
44:100=y:1g
y=0.44g
设与氧化铁反应的CO质量为m
Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2
84 132
m 0.44g
84:132=m:0.44g
m=0.28g
则与 CuCl反应的CO质量为0.56g-0.28g=0.28g
设CuCl质量最少为a
2CuCl ＋ 2CO＋2H2O=Cu2Cl2(CO)2·2H2O↓
199 56
a 0.28g
199:56=a:0.28g
a=0.995g
故答案为：（1） 排尽装置中的空气，防止加热混合气体引起爆炸 ；（2） Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2 ；澄清石灰水变浑浊 ；（3）AD；（4）0.995.
16．【答案】（1）在装置末端尖嘴导管处，放置一盏燃着的酒精灯(合理即可)
（2）Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑；4.64
（3）还原性和可燃性(写出还原性即可)
【知识点】根据化学反应方程式的计算；还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】（1）根据CO实验要有尾气处理装置分析；
（2）根据铁粉为黑色具有铁磁性物质及反应的氧化铁质量代入方程式计算四氧化三铁质量分析；
（3）根据CO的还原性和可燃性分析。
【解答】（1）CO实验中尾气排入空气会污染空气，所以要有尾气处理装置，应在装置末端尖嘴导管处，放置一盏燃着的酒精灯 ；
（2） ①甲组的黑色粉末为铁，铁与稀盐酸反应的化学方程式是 Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑ ；设4.80克氧化铁转化为四氧化三铁质量为x
CO+3Fe2O3＝2 Fe3O4+CO2
480 464
4.80g x
480:464=4.80g:x
x=4.64g；
（3） 甲、乙两组实验说明温度对CO和Fe2O3反应有影响，且均体现出CO的还原性和可燃性。
故答案为：（1）在装置末端尖嘴导管处，放置一盏燃着的酒精灯 ；（2） Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑ ；4.64g；（3）还原性和可燃性。
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