还原反应与金属的冶炼 知识点题库

用一氧化碳在加热的条件下还原氧化铜,发现已制得的铜又很快变黑了,你推测产生这种现象的原因是(    )

A . 温度太低 B . 试管口倾斜了 C . 反应开始时,没有把试管内的空气排干净 D . 铜没有在一氧化碳气流中冷却而又被空气中氧气所氧化

 如图是某化学课外学习小组设计的探究工业炼铁原理及产物验证的实验,其中A装置的作用是将二氧化碳和炭粉在高温下转化为一氧化碳,看图回答下列问题:

  1. (1) 写出装置A玻璃管中发生反应的化学方程式:  ;

  2. (2) 实验过程中,应先点燃  装置中的酒精喷灯.

  3. (3) 要验证B中产生的CO2 , 还需要在A、B之间增加   装置(填“D”或“E”).

  4. (4) 整套装置还有一个明显的不足之处是: .

  5. (5) 由于铁的氧化物Fe3O4和FeO均为黑色,B中得到的铁是否含有Fe3O4和FeO,该小组同学设计了下列探究实验.

    【提出问题】CO还原Fe2O3得到的铁是否含有Fe3O4和FeO?

    【提出猜想】猜想1:Fe;   猜想2:Fe和Fe3O4;  猜想3:Fe和FeO;

    猜想4:  .

    【查阅资料】①2FeCl3+Fe=3FeCl2 , 但FeCl3溶液不与Fe3O4、FeO反应

    ②Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O

    ③含有Fe3+盐溶液遇到KSCN溶液时变成血红色.

    【实验探究】限选试剂:CO、盐酸、澄清石灰水、KSCN溶液、FeCl3溶液

    实验操作

    实验现象

    实验结论

    Ⅰ.取少量黑色产物加入到装有FeCl3溶液的烧杯中,充分反应后过滤,对过滤所得固体用蒸馏水洗涤.

    黑色固体部分溶解

     

    猜想2和猜想4都不成立

    Ⅱ.取第I步洗涤后所得固体加入到装有足量

     的试管中,充分反应后,再滴加少量KSCN溶液.

    黑色固体全部溶解,溶液不变为血红色

    Ⅲ.另取少量黑色产物装入玻璃管中,通入CO,一段时间后加热,并将反应后的气体通入装有一定量澄清石灰水的容器中.

    澄清石灰水变浑浊

    猜想 成立二氧化碳的化学性质

下列关于金属材料的说法中,正确的是(  )

A . 钢不属于合金 B . 金属银可与硝酸铜溶液发生置换反应 C . 炼铁的过程是把铁矿石变成纯净的氧化铁 D . “真金不怕火炼”表明金(Au)在高温条件下也很难与氧气反应

金属钛(Ti)是航空、军工、电子等方面的必需原料.生产金属钛所发生的化学反应为:TiCl4+2MgTi+2MgCl2 , 下列说法正确的是(  )


A . 该反应属于化合反应 B . 镁是白色金属,能在空气中燃烧产生耀眼的白光 C . 该反应属于置换反应 D . MgCl2是盐酸盐,不溶于水
规范的实验操作是确保实验成功的关键。如图所示是氢气还原氧化铜的实验,下列有关该实验操作的说法,错误的是(  )

A . 组装器材时,一般先放酒精灯再将试管固定在合适高度 B . 试管内通入氢气前,应先对氢气进行纯度的检验 C . 用酒精灯加热前,应先向试管内通一会儿氢气 D . 反应结束后,应先停止通氢气,再移开酒精灯
在氧化还原反应中,得到氧的物质是还原剂;失去氧的物质是氧化剂. 有反应:2Al+Fe2O3 2Fe+Al2O3 , 此反应中还原剂是(   )
A . Al B . Fe C . Fe2O3 D . Al2O3
科学研究发现:金星大气层的成分之一是三氧化二碳(C2O3),实验证明三氧化二碳的化学性质与一氧化碳相似。下列关于三氧化二碳的说法中,不正确的是(   )
A . C2O3能使澄清石灰水变浑浊 B . C2O3中碳的化合价为+3价 C . C2O3在一定条件下能还原氧化铁 D . C2O3在O2中充分燃烧的产物为CO2
下列说法正确的是(   )
A . 铝和铜的传热导电性都很好 B . 把生铁炼成钢就是把生铁中的杂质全部除去,使其中变为纯铁 C . 在地壳中铁元素含量在所有元素中占第二位 D . 金属铁 铝、铜均具有银白色的金属光泽
将炉甘石(ZnCO3)、赤铜矿(Cu2O)和过量的炭混合后,加热至800℃左右,即得金光闪闪的“假黄金”.有同学对“假黄金”的组成进行了以下探究.

[查阅资料]高温时炭可将金属活动顺序表中铝以后的金属氧化物还原成金属单质;ZnCO3高温可分解成金属氧化物.

[提出问题]“假黄金”的化学组成可能是什么?

[猜想]甲同学对该“假黄金”的组成作了以下三种猜想:

猜想①可能的单质有:C、Zn、Cu

猜想②可能的氧化物有:ZnO、CuO、Cu2O

猜想③可能是单质和氧化物组成的混合物

[论证]乙同学经思考和推理后,首先排除了猜想(选填①②或③),理由是.进而再排除了猜想(选填①②或③);对余下的一种猜想,乙同学又排除了其中的一种物质,依据是.对余下的两种物质,甲和乙同学用实验鉴定该两种物质确实是“假黄金”的成分.

LED灯在节能和使用寿命方面比白炽灯有近10倍优势,氮化镓GaN是LED灯的一种核心材料,其生产原理为2Ga+2NH3═2GaN+3H2 , 下列有关叙述不正确的是(    )
A . 氮化镓是一种合金 B . 氮化镓是一种化合物 C . 上述反应为置换反应 D . 氮化镓中镓元素的化合价为+3
某课外活动小组的同学将16克氧化铜和过量的炭粉均匀混合,用如图1所示装置进行实验.图中铁架台等装置已略去.请回答有关问题:
  1. (1) 实验中最多能得到铜克.
  2. (2) 同学们想通过测定消耗碳、氧元素的质量和生成二氧化碳的质量,以进一步分析氧化铜和炭粉反应产生的气体除CO2外是否还有其它产物.反应一段时间后停止加热,冷却到室温.反应前后测得数据如下:
    装置 反应前 反应后
    A 试管的质量36.2 克
    氧化铜和炭粉混合物的质量20.0克
    试管和固体物质的质量54.8 克
    B 反应后瓶内液体比反应前增重1.1 克

    分析数据发现,反应中消耗碳和氧元素的质量大于生成二氧化碳的质量.下列4项中跟这一结果有关的有哪几项?       (填编号)

    A . 装置中还有一部分CO2未被NaOH溶液吸收 B . 氧化铜和炭粉反应产生的气体除CO2外还有CO C . 氧化铜和炭粉没有完全反应 D . 该反应不符合质量守恒定律
  3. (3) 有同学认为用图2所示装置C代替上面的装置A,加热前先通一会气体X,停止加热后再通一会该气体,这样可使实验测得的数据更能准确的说明问题.你认为在O2、N2和H2三种气体中,X应选择哪一种气体?
可燃冰是甲烷与水在一定条件下形成的冰状固体,是极具开发前景的能源,可燃冰的主要成分是CH4·nH2O,由可燃冰可得到甲烷(CH4)。某兴趣小组对甲烷燃烧的产物产生了兴趣。请你参与探究。

【提出问题】甲烷燃烧后可能生成哪些物质?

【猜想假设】甲同学:CO2 H2O;乙同学:CO H2O;丙同学:CO2 CO H2O。

【实验探究】将甲烷在一定量的纯净氧气中燃烧产物依次通过下列装置,进行验证。

  1. (1) A、B装置的顺序不能颠倒,原因是
  2. (2) 实验中用纯净O2而不用空气的原因是
  3. (3) 实验中发现A中粉末变蓝,B、D石灰水变浑浊,C中,由此推断丙同学猜想成立。
  4. (4) 装置末端气球的作用是
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
一种混入了CO2和H2O(气)的具有还原性的混合气体,可能是H2、CO中的一种或两者都有,为了验证它们,设计了如图的实验装置,试回答下列问题:

  1. (1) 装置甲的作用是 ;装置乙的作用是 .
  2. (2) 如果丙中黑色固体变红,丁中无现象,戊中出现的现象是
  3. (3) 如果丙处黑色固体变红,丁、戊处都有现象出现,可证明H2存在的证据是.
已知Fe2O3在氢气流中加热时,在不同的温度条件下可生成Fe3O4、FeO或Fe,上述反应利用了氢气的 性。为了探究某次实验中氢气与氧化铁反应的产物,某科学兴趣小组将反应生成的固体称量后放入硫酸铜溶液中(已知铁的氧化物不与硫酸铜反应,且不溶于水)。一段时间后过滤,将得到的固体干燥并再次称量,若发现固体质量 (填“增加”、“减少"或”不变”),则可认为产物中有Fe。
某CuO粉末中混有少量Cu2O,现有一课外活动小组利用下图所示装置测定其中Cu2O的含量,请根据图示内容回答下列问题:

  1. (1) X是常见还原性气体CO、H2中的一种,请根据组合装置判断x的化学式为
  2. (2) 已知反应前CuO和Cu2O的总质量为m1g完全反应后U型管内物质的质量增加了m2g(损失忽略不计),则原混合物中Cu2O的质量为克。
  3. (3) E装置的作用是
甲和乙分别是氢气和一氧化碳还原氧化铜的实验,下列有关说法正确的是(   )

A . 甲、乙两实验中,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 B . 甲实验试管口向下倾斜可防止反应生成的水倒流 C . 甲、乙两实验中,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 . 乙实验只能通过澄清石灰水是否变浑浊判断反应是否发生
如图所示的四个实验中,实验操作或装置正确的是(     ) 
A . 制取、收集二氧化碳 B . 蒸发结晶 C . 稀释浓H2SO4 D . 氢气还原氧化铜
小毛在做木炭还原氧化铜实验时,发现试管中的澄清石灰水变浑浊,且有气泡不断冒出。于是对“木炭和氧化铜反应生成铜和二氧化碳”这一结论提出质疑:①木炭在高温下与试管内空气中的氧气反应也能产生二氧化碳,那么,澄清的石灰水变浑浊,不能说明二氧化碳一定 是木炭和氧化铜反应产生的。

②石灰水中不断有气泡冒出,不应该是二氧化碳。针对小毛的质疑,同学们进行了如下探究:

[建立假设]石灰水中不断冒出的气体是CO。

[查阅资料]CO气体能使湿润的黄色氯化钯试纸变蓝色。

[设计实验并操作]

⑴组装仪器,如图所示,检查装置的气密性;

⑵在硬质玻璃管中装入一定比例氧化铜和木炭粉的混合物;

⑶在B、C中均放入澄清的石灰水,且B.中石灰水保证足量,D中放入湿润的氯化钯试纸

⑷先通入一会儿氮气,目的是

[现象记录]A.中的黑色固体逐渐变成光亮的红色;B.中澄清的石灰水变浑浊,D.中湿润的黄色氯化钯试纸变成蓝色。

[得出结论]碳能与氧化铜反应产生二氧化碳的同时有一氧化碳生成。

[反思]同学们对CO产生的原因进行了分析:原因一是木炭和氧化铜在高温条件下直接发生反应产生CO;原因二是反应C+2CuO  2Cu+CO2↑ 中的一种产物和反应物木炭又发生了化学反应,产生了CO;

[评价]从原因一、原因二中选择其一,用化学方程式表示存在此原因的化学反应原理:。由此,同学们想到如图装置设计中存在缺陷,改进方法是 。

小乐查阅资料发现:氢气还原氧化铜的一些实验中,得到的固体产物是铜和氧化亚铜(Cu2O)组成的混合物。于是她对反应产物的变化情况进行了如下探究:利用图甲所示实验装置,称取若干份质量均为0.6000g的氧化铜,在相同条件下分别用氢气还原不同时间并检测固体中氧化亚铜的质量。

  1. (1) 实验装置中通入氢气的导管末端应位于试管(选填“①”“②”或“③”)处;在加热氧化铜前,需要先通一段时间的氢气,其目的是
  2. (2) 在相同条件下分别用氢气还原不同时间(t),检测所得固体中氧化亚铜的质量(m),结果如图乙所示。为确保反应所得固体中氧化亚铜尽可能少,可采取的措施是
  3. (3) 小乐对氢气还原氧化铜的反应过程提出如下假设:经历2CuO+H2 Cu2O+H2O,H2+Cu2O=2Cu+H2O两个反应,且在同一条件下两个反应同时进行。试根据图乙所示的探究结果计算分析,假设中“在同一条件下两个反应能同时进行”合理的依据
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