2.5金属的冶炼专题练习(含解析)

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名称 2.5金属的冶炼专题练习(含解析)
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文件大小 3.0MB
资源类型 试卷
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2020-11-04 15:04:53

文档简介

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金属的冶炼专题练习
1、利用甲酸(HCOOH)与浓硫酸制备CO,并用如图实验装置验证CO的有关性质。
已知:HCOOHCO↑+H2O下列说法不正确的是(  )
操作时,先点燃乙处酒精灯,再滴加HCOOH
B.装置丙的作用是防止倒吸
C.装置丁既可检验CO2,又可收集CO
D.随着反应进行,浓硫酸浓度降低,产生CO气体速率减小
2、如图是实验室模拟工业炼铁的实验装置图,下列说法不正确的是(  )
A.B处玻璃管内发生的化学反应是氧化还原反应,还原剂是CO
B.在点燃酒精喷灯前,应先通入CO气体排尽装置中的空气
C.该实验可以观察到B处固体从黑色逐渐变成红色
D.该模拟实验缺少尾气处理装置,会污染空气
3、如图是甲是初中化学炼铁的基本原理.乙是工业炼铁高炉的结构图.下列说法错误的是(  )
由甲图加热装置可知炼铁需要高温
B.乙图中焦炭燃烧产生高温也可以反应产生一氧化碳
C.乙图中出铁口应该比出渣口高一些
D.甲图中b处在操作时应该接尾气处理装置
4、下列说法符合如图装置设计示意图的有(  )
①说明CO具有还原性 
②充分地利用了能源 
③说明CO氧化后的产物是CO2 
④有效地防止了有剧毒的CO对空气的污染.
A.①②
B.②④
C.②③④
D.①②③④
5、如图装置可以做CO还原Fe2O3的实验并检验该反应的气体生成物,已知由一氧化碳发生装置得到的CO中混有杂质CO2和H2O.下列说法正确的是(  )
A.B装置玻璃管内发生的是置换反应
B.即使没有A装置,该实验也能达到检验气体生成物的目的
C.试验结束后先停止通CO,再熄灭B处酒精喷灯
D.去掉C装置也能证明CO和Fe2O3发生了反应
6、某化学兴趣小组用如图装置探究炼铁原理,关于该装置和反应过程描述正确的是(  )
①A、B两处的现象分别是:黑色粉末逐渐变红,澄清石灰水变浑浊
②A处发生的反应是典型的吸热反应
③已知方框中连接的是C和D,导管口的连接顺序为a→b→c→d
④这种方法炼出的铁与工业上炼出的生铁在组成上最大的区别是不含碳
A.①②
B.①③
C.②④
D.③④
7、如图进行一氧化碳还原氧化铁的实验,以下分析错误的是(  )
已知:①铁粉、四氧化三铁、氧化亚铁均为黑色且四氧化三铁具有磁性;
②氧化铁还原过程受温度影响是逐步进行的:Fe2O3→Fe3O4→FeO→Fe
A.实验时需要先通入一氧化碳一段时间,才能点燃酒精喷灯
B.B处石灰水变浑浊可以说明A处反应已经发生
C.C处点燃酒精灯的作用是处理尾气防止空气污染
D.当A处固体变黑且被磁铁吸引,说明发生了Fe2O3+3COFe+3CO2的反应
8、工业上常利用碳和一氧化碳的还原性来进行冶炼金属。有关还原性实验错误的是(  )
A.碳还原氧化铜实验中,黑色固体最终变成了红色
B.碳还原氧化铜实验中,一定没有一氧化碳产生
C.一氧化碳还原氧化铜实验中,先通入一氧化碳,再点燃左侧酒精灯
D.一氧化碳还原氧化铜实验中,尾气处理也可以通过小气球收集
9、氢气和一氧化碳还原氧化铜的实验装置如图,有关说法错误的是(  )
A.实验时都应该先通入气体后加热,防止发生爆炸
B.两者都可以通过观察黑色固体颜色的变化判断反应是否发生
C.乙实验中一定要先停止通CO再熄灭加热用的酒精灯
D.甲无尾气处理装置而乙有,是因为一氧化碳有毒而氢气无毒
10、用甲乙丙三套装置进行H2、C、CO还原CuO的实验并检验产物(已知白色粉末无水酸铜遇水变蓝色)。分析上述三个实验,下列说法错误的是(  )
A.甲乙丙三个实验都能观察到黑色粉末变红色的现象,并能成功检验产物
B.甲乙丙三个反应中,反应前后Cu元素的化合价都降低,O元素的化合价都不变
C.甲乙丙三个实验能说明H2、C、CO都具有还原性,且三个反应都是置换反应
D.若反应前称量丙中硬质玻璃管及氧化铜的总质量为60g,通入一氧化碳反应一段时间后,冷却称量硬质玻璃管及其中物质的总质量为58.4g,则参加反应的氧化铜的质量为8g
11、金属钛被认为是21世纪的重要金属材料,被广泛用于火箭、航天飞机、船舶、化工和通信设备等。用钛铁矿(FeTiO3)制取钛并获取副产品的主要工艺流程如图:
其主要的反应原理如下:
①H2TiO3
H2O+TiO2②TiO2+2C+2Cl2
TiCl4
+2
CO
③TiCl4
+2MgTi+2MgCl2④2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑;下列说法不正确的是(  )
A.反应③属于置换反应
B.反应①②④的生成物中都有氧化物
C.反应①②③④中有元素的化合价发生改变
D.为加快反应的速率,可将钛铁矿石碾成粉末
12、物质的性质决定着物质在生产和生活中的用途。木炭和一氧化碳都具有还原性,可用于冶炼金属。请根据下图回答:
请写出下列反应的化学方程式:①木炭还原氧化铜: 

②二氧化碳与澄清石灰水的反应: 

(2)A装置中网罩的作用是 
 ;B装置最右端酒精灯的作用是 

(3)A、B装置中均能观察到的现象是① 
 ;② 
 。
(4)A装置试管口略向下倾斜,其目的是 
 ;实验结束后,应先将导管撤去,后熄灭酒精灯,其目的是 
;一氧化碳有可燃性,点燃前要 
 。因此,在实验开始时,要先通 
 ,目的是 
 。
13、学习了金属矿物及其冶炼后,同学们设计了两组实验装置,请回答:
(1)铁元素在自然界中分布很广,氧化铁是
(填写铁矿石名称)的主要成分。如图1是用一氧化碳还原氧化铁粉末的实验装置,反应一段时间后,观察到玻璃管中的氧化铁粉末逐渐变成 
 色,装置B中的现象是 
,虚线框内装置的作用是 
 (填字母序号)。
a.吸收二氧化碳
b.消耗一氧化碳
c.检验一氧化碳
(2)如图2是用适量木炭粉还原氧化铁粉末的实验装置,写出反应的化学方程式: 
,试管口部略向下倾斜的原因是 
。反应一段时间后,装置C中澄清石灰水无现象的原因是 
(用方程式表示)。
同学们发现一氧化碳和二氧化碳的组成元素相同,但性质有所不同。以下说法正确的是 
(填字母序号)。
a.一氧化碳不能与水反应,二氧化碳能与水反应
b.一氧化碳和二氧化碳的分子结构不同
c.一氧化碳和二氧化碳都可以作气体肥料
d.一氧化碳和二氧化碳都可以作还原剂
14、如图装置可以做CO还原Fe2O3的实验并检验该反应的气体生成物。已知由一氧化碳发生装置得到的CO中混有杂质CO2和H2O。
(1)为了避免装置B中玻璃管在加热时可能发生爆炸,加热前 
 。
(2)写出B装置玻璃管内反应的化学方程式 
 ,该反应利用了一氧化碳的哪种化学性质 
 。
(3)从环保角度考虑,请写出一种尾气处理方法 
 。
(4)若没有A装置,则该实验不能达到检验气体生成物的目的,请说明原因

15、金属冶炼就是要把金属从化合态变成游离态,使金属氧化物还原成金属单质,如图为有关实验室用一氧化碳还原氧化铜的实验装置,装置乙中的溶液为澄清石灰水,请回答与该实验有关的问题:
(1)实验时,从甲装置的玻璃管中观察到的现象是 
 
(2)装置乙中发生反应的化学方程式是 
(3)现有含杂质的氧化铜样品10g(假设杂质不参加反应),为测定该样品中氧化铜的质量分数,某同学用如图所示的装置进行实验,得到下列两组数据:
反应前
氧化铜完全反应后
Ⅰ组
洗气瓶和石灰水的质量为185g
洗气瓶和瓶内物质的总质量为187g
Ⅱ组
玻璃管和氧化铜样品的质量为57.9g
玻璃管和玻璃管内物质的质量为56.1g
关于这两组数据,下列说法不正确的是 
(选填相关的字母)
A、玻璃管中固体减少的质量即为氧化铜中氧元素的质量
B、利用这两个数据都可以计算出样品中氧化铜的质量分数
C、装置乙中石灰水增重的质量与反应产生二氧化碳的质量不相等
D、如果实验称量很准确,则玻璃管中固体减少的质量应等于装置乙中石灰水增重的质量
(4)通过计算该样品中氧化铜的质量分数为 

16、如图是利用H2还原CuO并测定水中氢氧元素质量比的实验装置。请回答下列问题:
(1)写出标号仪器的名称:a 
 b 

(2)B中发生反应的化学方程式为: 
,其中 
 被氧化;
(3)主要操作(已省去部分操作步骤)有:
①通入氢气
②给试管加热
③撤去酒精灯,停止加热
④分别称量反应前盛有药品的玻璃管和U型管的质量
⑤继续通入氢气,直至玻璃管和U型管冷却
⑥分别称量反应后盛有药品的玻璃管和U型管的质量。
请写出正确的操作顺序: 
 ;
(4)上述实验操作结束后,若发现CuO
未能全部还原,则测得的水中氢氧元素的质量比
(选填“偏高”、“偏低”、“不受影响”。下同);若在玻璃管右端有少量水蒸气冷凝,则测得的水中氢氧元素的质量比
;若没有D装置,则测得的水中氢氧元素的质量比

(5)在消除上述影响后,实验实测数据见下表,
实验前
实验后
CuO+玻璃管
65.60g
59.20g
CaCl2+U型管
100.80g
108.08g
据此计算水中氢元素和氧元素的质量比为:
;这一结果与理论值存在较大偏差,造成此偏差的可能原因是:
;改进方法是

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精品试卷·第
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金属的冶炼专题练习
1、利用甲酸(HCOOH)与浓硫酸制备CO,并用如图实验装置验证CO的有关性质。
已知:HCOOHCO↑+H2O下列说法不正确的是(  )
操作时,先点燃乙处酒精灯,再滴加HCOOH
B.装置丙的作用是防止倒吸
C.装置丁既可检验CO2,又可收集CO
D.随着反应进行,浓硫酸浓度降低,产生CO气体速率减小
【解答】解:A、操作时,先滴加HCOOH,生成一氧化碳,排出装置内的空气后,再点燃乙处酒精灯,以防止发生爆炸,故选项说法错误。B、装置丙能防止丁装置的石灰水进入乙装置,装置丙的作用是防止倒吸,故选项说法正确。C、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,根据石灰水是否变浑浊,装置丁可检验CO2;一氧化碳不与石灰水反应,又可以将瓶中的石灰水排出,可收集CO,故选项说法正确。D、HCOOHCO↑+H2O中,浓硫酸作催化剂,随着反应进行,浓硫酸浓度降低,催化效果减弱,产生CO气体速率减小,故选项说法正确。故选:A
2、如图是实验室模拟工业炼铁的实验装置图,下列说法不正确的是(  )
A.B处玻璃管内发生的化学反应是氧化还原反应,还原剂是CO
B.在点燃酒精喷灯前,应先通入CO气体排尽装置中的空气
C.该实验可以观察到B处固体从黑色逐渐变成红色
D.该模拟实验缺少尾气处理装置,会污染空气
【解答】解:A、B处玻璃管内发生的化学反应是一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,有元素化合价的升降,是氧化还原反应;一氧化碳夺取了氧化铁中的氧,作还原剂,故选项说法正确。B、在点燃酒精喷灯前,应先通入CO气体排尽装置中的空气,防止发生爆炸,故选项说法正确。C、一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,该实验可以观察到B处固体从红色逐渐变成黑色,故选项说法错误。D、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,故选项说法正确。故选:C
3、如图是甲是初中化学炼铁的基本原理.乙是工业炼铁高炉的结构图.下列说法错误的是(  )
由甲图加热装置可知炼铁需要高温
B.乙图中焦炭燃烧产生高温也可以反应产生一氧化碳
C.乙图中出铁口应该比出渣口高一些
D.甲图中b处在操作时应该接尾气处理装置
【解答】解A.炼铁是在高温下进行的,所以用酒精喷灯加热,故正确;B.焦炭由上方投入,与下面进入的热空气反应产生二氧化碳,二氧化碳在高温的条件下与碳反应生成了一氧化碳,故正确;C.因为生铁密度大于炉渣密度,所以乙图中出铁口低于炉渣出口,故错误;D.甲装置的尾气中含有一氧化碳,不能直接排放到空气中,需要加以回收处理,故正确。故选:C
4、下列说法符合如图装置设计示意图的有(  )
①说明CO具有还原性 
②充分地利用了能源 
③说明CO氧化后的产物是CO2 
④有效地防止了有剧毒的CO对空气的污染.
A.①②
B.②④
C.②③④
D.①②③④
【解答】解:由题目中的图形可知:一氧化碳能还原氧化铁说明了一氧化碳有还原性;一氧化碳尾气点燃,说明可燃烧;一氧化碳氧化后的产物能使澄清石灰水变浑浊,说明产物为二氧化碳;尾气点燃可以防止污染空气。由以上分析可知:①说明CO具有还原性; ②充分地利用了能源; ③说明CO氧化后的产物是CO2;④有效地防止了有剧毒的CO对空气的污染。故选:D
5、如图装置可以做CO还原Fe2O3的实验并检验该反应的气体生成物,已知由一氧化碳发生装置得到的CO中混有杂质CO2和H2O.下列说法正确的是(  )
A.B装置玻璃管内发生的是置换反应
B.即使没有A装置,该实验也能达到检验气体生成物的目的
C.试验结束后先停止通CO,再熄灭B处酒精喷灯
D.去掉C装置也能证明CO和Fe2O3发生了反应
【解答】解:A.装置B中发生的反应是一氧化碳与氧化铁在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳,方程式:3CO+Fe2O32Fe+3CO2,反应是由两种化合物,不属于置换反应,故错误;B.装置A可以除去原气体中混有的少量的二氧化碳,若没有A装置,则无法证明使澄清的石灰水变浑浊的气体是否来自于反应后新生成的,故错误;C.实验结束后先熄灭B处酒精喷灯,等到装置冷却至室温时再停止通CO,故错误;D.由B中红色粉末慢慢变成黑色就可以证明CO和Fe2O3发生了反应,故正确。故选:D 
6、某化学兴趣小组用如图装置探究炼铁原理,关于该装置和反应过程描述正确的是(  )
①A、B两处的现象分别是:黑色粉末逐渐变红,澄清石灰水变浑浊
②A处发生的反应是典型的吸热反应
③已知方框中连接的是C和D,导管口的连接顺序为a→b→c→d
④这种方法炼出的铁与工业上炼出的生铁在组成上最大的区别是不含碳
A.①②
B.①③
C.②④
D.③④
【解答】解:①在高温的条件下,一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳,所以装置A中红色粉末慢慢变成黑色;生成的二氧化碳能使B处的澄清石灰水变浑浊,描述不正确;②A处反应过程中需要高温加热,所以是典型的吸热反应,描述正确;③一氧化碳难溶于水,短导管进气,长导管是出水管,导管口的连接顺序为a→c→b→d,描述错误;④生铁中含有碳等杂质,这种方法“炼”出的铁与工业上炼出的生铁在组成上最大的区别是不含碳,描述正确。故选:C
7、如图进行一氧化碳还原氧化铁的实验,以下分析错误的是(  )
已知:①铁粉、四氧化三铁、氧化亚铁均为黑色且四氧化三铁具有磁性;
②氧化铁还原过程受温度影响是逐步进行的:Fe2O3→Fe3O4→FeO→Fe
A.实验时需要先通入一氧化碳一段时间,才能点燃酒精喷灯
B.B处石灰水变浑浊可以说明A处反应已经发生
C.C处点燃酒精灯的作用是处理尾气防止空气污染
D.当A处固体变黑且被磁铁吸引,说明发生了Fe2O3+3COFe+3CO2的反应
【解答】解:A.因为一氧化碳具有可燃性,如果混入空气中达到爆炸极限,遇明火易发生爆炸,所以实验开始时,先通入一氧化碳一段时间后,才能点燃酒精灯。故A正确。B.因为通入装置的气体中没有二氧化碳,B处的石灰水变浑浊,说明有二氧化碳存在,所以根据B处石灰水变浑浊的现象,可以判断A处的反应已经发生。故B正确。C.因为一氧化碳是空气污染物,直接排放会造成空气污染,所以利用一氧化碳的可燃性,可以在装置末端放一个燃着的酒精灯处理尾气,以防止空气污染。故C正确。D.根据已知信息可知,氧化铁还原过程中,氧化铁首先转化成黑色、具有磁性的四氧化三铁,所以,当A处固体变黑且被磁铁吸引,不能说明发生了Fe2O3+3CO2Fe+3CO2的反应。故D错误。故选:D
8、工业上常利用碳和一氧化碳的还原性来进行冶炼金属。有关还原性实验错误的是(  )
A.碳还原氧化铜实验中,黑色固体最终变成了红色
B.碳还原氧化铜实验中,一定没有一氧化碳产生
C.一氧化碳还原氧化铜实验中,先通入一氧化碳,再点燃左侧酒精灯
D.一氧化碳还原氧化铜实验中,尾气处理也可以通过小气球收集
【解答】解:A、碳具有还原性,能与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,黑色固体最终变成了红色,故选项说法正确。B、碳还原氧化铜实验中,碳与氧化铜反应能生成铜和一氧化碳,二氧化碳与碳在高温下反应能生成一氧化碳,可能有一氧化碳产生,故选项说法错误。C、一氧化碳还原氧化铜实验中,先通入一氧化碳,再点燃酒精灯,排尽装置内的空气,防止发生爆炸,故选项说法正确。D、一氧化碳有毒污染环境,尾气处理也可以通过小气球收集,故选项说法正确。故选:B
9、氢气和一氧化碳还原氧化铜的实验装置如图,有关说法错误的是(  )
A.实验时都应该先通入气体后加热,防止发生爆炸
B.两者都可以通过观察黑色固体颜色的变化判断反应是否发生
C.乙实验中一定要先停止通CO再熄灭加热用的酒精灯
D.甲无尾气处理装置而乙有,是因为一氧化碳有毒而氢气无毒
【解答】解:A、氢气和一氧化碳均具有可燃性,实验时都应该先通入气体后加热,防止发生爆炸,故选项说法正确。B、氢气和一氧化碳均具有还原性,均能与氧化铜反应生成铜,两者都可以通过观察黑色固体颜色的变化判断反应是否发生,故选项说法正确。C、乙实验中一定要先熄灭加热用的酒精灯再停止通CO,以防止生成的铜再次被氧化,故选项说法错误。D、一氧化碳有毒,会污染环境,甲无尾气处理装置而乙有,是因为一氧化碳有毒而氢气无毒,故选项说法正确。故选:C 
10、用甲乙丙三套装置进行H2、C、CO还原CuO的实验并检验产物(已知白色粉末无水酸铜遇水变蓝色)。分析上述三个实验,下列说法错误的是(  )
A.甲乙丙三个实验都能观察到黑色粉末变红色的现象,并能成功检验产物
B.甲乙丙三个反应中,反应前后Cu元素的化合价都降低,O元素的化合价都不变
C.甲乙丙三个实验能说明H2、C、CO都具有还原性,且三个反应都是置换反应
D.若反应前称量丙中硬质玻璃管及氧化铜的总质量为60g,通入一氧化碳反应一段时间后,冷却称量硬质玻璃管及其中物质的总质量为58.4g,则参加反应的氧化铜的质量为8g
【解答】解:A中甲乙丙三个实验都能观察到黑色粉末变红色,并且用无水硫酸铜、澄清石灰水分别检验生成物水、二氧化碳,正确;B中甲乙丙三个反应中,反应前后Cu元素的化合价都由+2变为0,故降低,O元素在化合物中的化合价都为﹣2,不变,正确;C中氧化铜与一氧化碳反应生成铜和二氧化碳,由于反应物中没有单质,不属于置换反应,错误;D中参加反应的氧化铜的质量为(60g﹣58.4g)÷(×100%)=8g,正确。故选:C 
11、金属钛被认为是21世纪的重要金属材料,被广泛用于火箭、航天飞机、船舶、化工和通信设备等。用钛铁矿(FeTiO3)制取钛并获取副产品的主要工艺流程如图:
其主要的反应原理如下:
①H2TiO3
H2O+TiO2②TiO2+2C+2Cl2
TiCl4
+2
CO
③TiCl4
+2MgTi+2MgCl2④2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑;下列说法不正确的是(  )
A.反应③属于置换反应
B.反应①②④的生成物中都有氧化物
C.反应①②③④中有元素的化合价发生改变
D.为加快反应的速率,可将钛铁矿石碾成粉末
【解答】解:A、反应③是由一种单质和一种化合物反应生成了另一种单质和另一种化合物,属于置换反应,故A正确;B、由生成物的组成可知,反应①②④的生成物中都有氧化物,故B正确;C、由化合价原则可知,在反应①中没有元素的化合价发生改变,故C错误;D、为加快反应的速率,可将钛铁矿石碾成粉末,能增大接触面积,故D正确。故选:C
12、物质的性质决定着物质在生产和生活中的用途。木炭和一氧化碳都具有还原性,可用于冶炼金属。请根据下图回答:
请写出下列反应的化学方程式:①木炭还原氧化铜: C+2CuO2Cu+CO2↑ 。
②二氧化碳与澄清石灰水的反应: CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 。
(2)A装置中网罩的作用是 集中火焰、提高温度 ;B装置最右端酒精灯的作用是 点燃尾气,防止污染空气 。
(3)A、B装置中均能观察到的现象是① 黑色粉末变成红色 ;② 澄清的石灰水变浑浊 。
(4)A装置试管口略向下倾斜,其目的是 防止冷凝水倒流、炸裂试管 ;实验结束后,应先将导管撤去,后熄灭酒精灯,其目的是 防止冷水倒吸、炸裂试管 ;一氧化碳有可燃性,点燃前要 验纯 。因此,在实验开始时,要先通 一氧化碳 ,目的是 排净装置内的空气,以防加热时发生爆炸 。
【解答】解:(1)①木炭在高温的条件下能将氧化铜还原为金属铜,同时生成二氧化碳;故答案为:C+2CuO2Cu+CO2↑;②二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水,故答案为:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;(2)A装置中网罩的作用是集中火焰、提高温度;一氧化碳有毒,直接排放到空气中会污染环境,B装置最右端酒精灯的作用是点燃尾气,防止污染空气。故填:集中火焰、提高温度;点燃尾气,防止污染空气;(3)木炭和一氧化碳均具有还原性,在高温和加热的条件下能与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水,所以两实验中均观察到黑色粉末变成红色,澄清的石灰水变浑浊;故填:黑色粉末变成红色;澄清的石灰水变浑浊;(4)A装置试管口略向下倾斜,其目的是防止冷凝水倒流、炸裂试管;实验结束后,应先将导管撤去,后熄灭酒精灯,其目的是防止冷水倒吸、炸裂试管;一氧化碳有可燃性,点燃前要验纯。因此,在实验开始时,要先通一氧化碳,排净装置内的空气,以防加热时发生爆炸;故填:防止冷凝水倒流、炸裂试管;防止冷水倒吸、炸裂试管;验纯;一氧化碳;排净装置内的空气,以防加热时发生爆炸。
13、学习了金属矿物及其冶炼后,同学们设计了两组实验装置,请回答:
(1)铁元素在自然界中分布很广,氧化铁是 赤铁矿 (填写铁矿石名称)的主要成分。如图1是用一氧化碳还原氧化铁粉末的实验装置,反应一段时间后,观察到玻璃管中的氧化铁粉末逐渐变成 黑 色,装置B中的现象是 澄清的石灰水变浑浊 ,虚线框内装置的作用是 b (填字母序号)。
a.吸收二氧化碳
b.消耗一氧化碳
c.检验一氧化碳
(2)如图2是用适量木炭粉还原氧化铁粉末的实验装置,写出反应的化学方程式: 3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑,试管口部略向下倾斜的原因是 防止冷凝水倒流、炸裂试管。反应一段时间后,装置C中澄清石灰水无现象的原因是 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O (用方程式表示)。
同学们发现一氧化碳和二氧化碳的组成元素相同,但性质有所不同。以下说法正确的是 ab(填字母序号)。
a.一氧化碳不能与水反应,二氧化碳能与水反应
b.一氧化碳和二氧化碳的分子结构不同
c.一氧化碳和二氧化碳都可以作气体肥料
d.一氧化碳和二氧化碳都可以作还原剂
【解答】解:(1)氧化铁是赤铁矿的主要成分;一氧化碳具有还原性,在高温的条件下,一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳,所以玻璃管中的氧化铁粉末逐渐变成黑色,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水,所以装置B中澄清的石灰水变浑浊;尾气中含有有毒的一氧化碳气体,为了防止排放到空气中造成污染,所以将尾气点燃处理;故填:赤铁矿;黑;澄清的石灰水变浑浊;b;
(2)在高温的条件下,碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳,化学方程式为:3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑;给试管中的固体加热时,为防止冷凝水倒流、炸裂试管,所以试管口应略向下倾斜;装置B中的氢氧化钠溶液能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,化学方程式为:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O,所以装置C中澄清石灰水无现象;故填:3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑;防止冷凝水倒流、炸裂试管;2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;
a.一氧化碳不能与水反应,二氧化碳能与水反应,选项说法正确;
b.一氧化碳和二氧化碳的分子结构不同,选项说法正确;
c.一氧化碳不能作气体肥料,二氧化碳可以作气体肥料,选项说法错误;
d.一氧化碳具有还原性,可以作还原剂;二氧化碳没有还原性,不能用作还原剂,选项说法错误。故选ab。
14、如图装置可以做CO还原Fe2O3的实验并检验该反应的气体生成物。已知由一氧化碳发生装置得到的CO中混有杂质CO2和H2O。
(1)为了避免装置B中玻璃管在加热时可能发生爆炸,加热前 先通一会儿一氧化碳 。
(2)写出B装置玻璃管内反应的化学方程式 3CO+Fe2O33Fe+3CO2 ,该反应利用了一氧化碳的哪种化学性质 还原性 。
(3)从环保角度考虑,请写出一种尾气处理方法 用气球收集起来 。
(4)若没有A装置,则该实验不能达到检验气体生成物的目的,请说明原因原混合物中二氧化碳的存在导致C中澄清石灰水也会变浑浊,从而造成结论不准确,或者干扰了对二氧化碳的检验。
【解答】解:(1)当一氧化碳气体不纯时,加热或点燃可能会发生爆炸,所以加热前先通一会儿一氧化碳,排净装置内的空气;故填:先通一会儿一氧化碳;
(2)一氧化碳具有还原性,在高温的条件下,一氧化碳能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳;故填:3CO+Fe2O33Fe+3CO2;还原性;
(3)从环保的角度考虑,尽可能提高尾气的综合利用,所以尾气处理的最佳处理方法是回收,用气球收集起来;故填:用气球收集起来;
(4)若没有A装置,原混合物中二氧化碳的存在导致C中澄清石灰水也会变浑浊,从而造成结论不准确,或者干扰了对二氧化碳的检验。即该实验不能达到检验气体生成物的目的;故填:原混合物中二氧化碳的存在导致C中澄清石灰水也会变浑浊,从而造成结论不准确,或者干扰了对二氧化碳的检验。
15、金属冶炼就是要把金属从化合态变成游离态,使金属氧化物还原成金属单质,如图为有关实验室用一氧化碳还原氧化铜的实验装置,装置乙中的溶液为澄清石灰水,请回答与该实验有关的问题:
(1)实验时,从甲装置的玻璃管中观察到的现象是 黑色固体变成红色 
(2)装置乙中发生反应的化学方程式是 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 
(3)现有含杂质的氧化铜样品10g(假设杂质不参加反应),为测定该样品中氧化铜的质量分数,某同学用如图所示的装置进行实验,得到下列两组数据:
反应前
氧化铜完全反应后
Ⅰ组
洗气瓶和石灰水的质量为185g
洗气瓶和瓶内物质的总质量为187g
Ⅱ组
玻璃管和氧化铜样品的质量为57.9g
玻璃管和玻璃管内物质的质量为56.1g
关于这两组数据,下列说法不正确的是 BD (选填相关的字母)
A、玻璃管中固体减少的质量即为氧化铜中氧元素的质量
B、利用这两个数据都可以计算出样品中氧化铜的质量分数
C、装置乙中石灰水增重的质量与反应产生二氧化碳的质量不相等
D、如果实验称量很准确,则玻璃管中固体减少的质量应等于装置乙中石灰水增重的质量
(4)通过计算该样品中氧化铜的质量分数为 90% 。
【解答】解:(1)一氧化碳还原氧化铜,把黑色氧化铜还原成红色的铜,故应填:黑色固体变成红色;(2)装置乙中发生反应是二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀;一化学方程式是:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;故填:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;(3)A、玻璃管中氧化铜还原成铜,固体减少的质量是氧元素的质量,故A正确;B、第一组数据装置乙中石灰水增重的质量和反应产生二氧化碳的质量不相等,且装置中本身含有二氧化碳,因此不能计算氧化铜的质量分数,但第二组数据可以通过氧元素的质量计算出氧化铜的质量,进而计算氧化铜的质量分数,故B错误;C、澄清石灰水一般用于检验二氧化碳,但不能保证将二氧化碳完全吸收,故C正确;D、玻璃管中固体减少的质量是氧元素的质量(也就是二氧化碳和一氧化碳的质量差),如果实验称量很准确装置乙中石灰水增重的质量是反应生成的二氧化碳的质量,故D错误。故选:BD;
(4)因为反应前玻璃管和固体样品的质量是57.9g,反应结束后玻璃管和固体样品的质量是56.1g,质量减少1.8g,设该反应中参加反应的CuO为x,则
CO+CuOCu+CO2
固体质量变化
80
64
80﹣64=16
x
1.8g
解答x=9g
所以CuO质量分数=×100%=90%;
故答案为:90%。
16、如图是利用H2还原CuO并测定水中氢氧元素质量比的实验装置。请回答下列问题:
(1)写出标号仪器的名称:a 长颈漏斗 b 锥形瓶 ;
(2)B中发生反应的化学方程式为: H2+CuOCu+H2O ,其中 H2 被氧化;
(3)主要操作(已省去部分操作步骤)有:
①通入氢气
②给试管加热
③撤去酒精灯,停止加热
④分别称量反应前盛有药品的玻璃管和U型管的质量
⑤继续通入氢气,直至玻璃管和U型管冷却
⑥分别称量反应后盛有药品的玻璃管和U型管的质量。
请写出正确的操作顺序: ④①②③⑤⑥ ;
(4)上述实验操作结束后,若发现CuO
未能全部还原,则测得的水中氢氧元素的质量比不受影响(选填“偏高”、“偏低”、“不受影响”。下同);若在玻璃管右端有少量水蒸气冷凝,则测得的水中氢氧元素的质量比偏高;若没有D装置,则测得的水中氢氧元素的质量比偏高;
(5)在消除上述影响后,实验实测数据见下表,
实验前
实验后
CuO+玻璃管
65.60g
59.20g
CaCl2+U型管
100.80g
108.08g
据此计算水中氢元素和氧元素的质量比为:11:80;这一结果与理论值存在较大偏差,造成此偏差的可能原因是:制得的H2中含有少量水蒸气,未经干燥就用于还原;改进方法是在A、B两装置间添加一干燥装置。
【解答】解:(1)仪器a是长颈漏斗,b是锥形瓶;故填:长颈漏斗;锥形瓶;
(2)装置B中发生的反应是氢气与氧化铜在加热的条件下反应生成铜和水,其中氢气具有还原性,将氧化铜还原为金属铜,同时氢气被氧化铜氧化为水;故填:H2+CuOCu+H2O;H2;
(3)利用H2还原CuO并测定水中氢氧元素质量比的实验顺序为:④分别称量反应前盛有药品的玻璃管和U型管的质量;①通入氢气,排净装置内的空气;②给试管加热;③撤去酒精灯,停止加热;⑤继续通入氢气,直至玻璃管和U型管冷却;⑥分别称量反应后盛有药品的玻璃管和U型管的质量;故填:④①②③⑤⑥;(4)上述实验操作结束后,若发现CuO
未能全部还原,这不影响生成水的量,则测得的水中氢氧元素的质量比不受影响;若在玻璃管右端有少量水蒸气冷凝,则测得的水中氢氧元素的质量比偏高;如果没有F装置,空气中水分会进入E装置,E装置质量的增加量多了,水的质量多了,计算的氢元素质量就多了,测得水中氢氧两种元素的质量比>1:8;故填:不受影响;偏高;偏高;(5)“CuO+玻璃管”减少质量为氧化铜中氧元素的质量,为:65.60g﹣59.20g=6.4g;“CaCl2+U型管”增重的质量为水的质量,为:108.08g﹣100.80g=7.28g,则氢元素的质量为:7.28g﹣6.4g=0.88g;则水中氢元素和氧元素的质量比为:0.88g:6.4g=11:80;这一结果与理论值存在较大偏差,造成此偏差的可能原因是氢气中含有少量的水蒸气,没有干燥就进行实验,因此需要在在A、B两装置间添加一干燥装置;故填:11:80;制得的H2中含有少量水蒸气,未经干燥就用于还原;在A、B两装置间添加一干燥装置。
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精品试卷·第
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