还原反应与金属的冶炼知识点题库

金属的冶炼原理与方法
（1）原理：把金属从化合态变成游离态。
（2）冶炼方法：

（1）木炭和氧化铜粉末在高温下的反应：。
实验现象：固体逐渐变为，澄清石灰水变。
（2）炽热的碳能在高温条件下与二氧化碳反应，生成一氧化碳。一氧化碳也会夺取金属氧化物中的氧，产生游离态的金属单质。以碳和氧化铜反应为例，该过程的化学方程式为：。
（3）氢气还原氧化铜：。
现象：粉末状固体逐渐变为，试管口有生成。
操作注意事项：实验开始时需先。再，防止；
实验停止后，要继续，直到试管冷却为止，防止   。
氢气还原氧化铜实验装置中容易出现的典型错误：
(1)试管口高于试管底。应使试管口试管底，防止反应生成的水倒流。
(2)试管口加了胶塞。试管口不能加胶塞，否则，易造成试管炸裂。
(3)导管略伸入试管口。应使导管贴试管上壁伸人      。

实验室里，用如图所示装置还原氧化铁的过程中，可能生成四氧化三铁、氧化亚铁或铁等固体物质。关于该实验，下列说法错误的是( )

A . 实验时，试管中澄清的石灰水变浑浊，证明该反应有二氧化碳生成 B . 实验结束时，玻璃管中红色的氧化铁粉末变成黑色，该产物不一定是铁 C . 反应后，玻璃管中的固体物质的质量比反应前减少了，证明一定有铁生成 D . 为了减少空气污染，应增加尾气处理装置

下列说法正确的是（　　）

A . 油脂会使人发胖，故禁止食用油脂 B . 农药化肥能提高农作物的产量，故应大量使用农药化肥 C . “五月粽香飘万家”，说明分子之间有间隔 D . 高炉炼铁是利用一氧化碳的还原性

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

“曾青得铁则化为铜”这句话引自西汉刘安所著的《淮南万毕术》，其中“曾青”是指．

如图为一氧化碳还原氧化铜的装置图：

（1）图中A处的实验现象是， B处的实验现象是．

（2）A处反应的化学方程式为，　 B处反应的化学方程式为 .

（3）该装置存在的主要问题是，改进的具体措施是．

下列物质中能还原氧化铜的气态单质是（）

A . 氢气 B . 二氧化碳 C . 一氧化碳 D . 木炭

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 . 甲实验试管口向下倾斜可防止反应生成的水倒流 B . 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 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 . 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

氧化还原反应是指反应前后元素的化合价发生变化的反应．如图概括了四种基本反应类型与氧化还原反应的关系，下列反应所在图示位置的说法错误的是（）

A . Ca（OH）₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaOH可放在①位置 B . 实验室制取氢气的反应以及铁和硫酸铜溶液的反应可放在③位置 C . CaCO₃ $\text{[math]}$ CaO+CO₂↑和水分解的反应可放在②位置 D . 3CO+Fe₂O₃ $\text{[math]}$ 2Fe+3CO₂是氧化还原反应可放在③位置

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，实验所取氧化铜样品质量为10克。(所含杂质不参加反应)

（1）玻璃管内观察到的现象是。
（2）甲同学的方法：先测出氢氧化钠浓溶液的质量为50克，待反应完全后再次称量，质量为54.4克。请你计算样品中氧化铜的质量分数。(一氧化碳不与氢氧化钠溶液反应)
（3）乙同学的方法：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，质量为m。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。
（4）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，本实验中还需对尾气进行处理。请你提出一种处理方法。

小菁为了探究某冶炼厂赤铁矿石中氧化铁的质量分数，设计了如图所示的装置进行实验，测得赤铁矿石中氧化铁的质量分数为80%。

（1）现炼铁厂利用该赤铁矿石5000t，理论上可炼出纯铁多少吨？

（2）在利用如图装置进行实验时，小菁得到如下两组数据（杂质不参加反应）

你认为他应该选用了（填“A”或“B”）组数据来计算赤铁矿石中氧化铁的质量分数；结合装置图回答他不选用另一组数据计算可能的原因。（写出一点即可）

	反应前	反应后
A组	玻璃管和赤铁矿石样品的质量m₁g	玻璃管和固体物质的质量m₂g
B组	烧杯和澄清石灰水的质量m₃g	烧杯和烧杯中物质的质量m₄g

铁的使用非常广泛，但较容易锈蚀．

（1）工业上炼铁的主要反应原理是：，该反应中一氧化碳（CO）会夺取氧化铁（Fe₂O₃）中的氧，这说明一氧化碳具有性．
（2）根据如图所示实验现象，可以得出铁生锈的条件之一是．

有一种在古籍里称为鋈的银白色铜合金，是古代云南、四川地区的特产，其主要成分是铜锌、镍等金属单质，炼制时需要黑铜矿(主要成分是CuO)、硫化镍矿(主要成分是Ni₂S₃)等多种矿物。下列有关说法不正确的是( )

A . 鋈属于金属材料 B . 鋈的样品在足量稀盐酸中能全部溶解 C . Ni₂S₃的镍元素呈+3价 D . 黑铜矿跟木炭共热能生成单质铜

我国矿物种类齐全，储量丰富。工业上从从含有金属元素的矿石中提炼金属。其中赤铁矿是炼铁的主要原料。请回答下列问题：

（1） I.铁制品广泛应用于生产、生活中。
①下列不属于铁合金的是(选填字母)。

A.Fe(OH)₃ B. 生铁 C. 不锈钢

②图1是探究铁钉在不同条件下发生生锈的实验，其中铁锈蚀最快的是(选填字母)。
（2） II.赤铁矿(主要成分为Fe₂O₃)可用于生产催化剂。
在Fe₂O₃中，氧元素的质量分数为。
（3）赤铁矿经提纯后得到的纯净Fe₂O₃可用于生产某种工业催化剂(主要成分为FeO和Fe₂O₃)，其反应原理为：2Fe₂O₃+C $\text{[math]}$ 4FeO+CO₂↑.现将焦炭和过量的Fe₂O₃混合均匀，按上述原理充分反应，如图2为固体混合物的质量随反应时间的变化曲线。
①由图可知：生成CO₂气体的质量为 g。

②计算反应后固体混合物中FeO的质量分数 (请根据化学方程式写出完整的计算步骤)

小敏对妈妈说：“你说菠菜中富含铁，为什么我用磁铁无法把菠菜吸起来呢？”

（1）小敏认为的“铁”是指（选填“铁元素”或“铁单质”）。
（2）写出利用CO将铁矿石（主要成分是Fe₂O₃）中的铁元素转变成铁单质的化学反应方程式，此反应利用了CO的性。

已知某金属X有下列相关信息：①它的主要矿物的化学成分是X₂O₃；②它主要通过加热还原法冶炼而成；③它的年产量在所有金属中居首位。

（1）据此推断X是_____。

A . 钛 B . 铁 C . 铝 D . 铜
（2）在高炉中，用含X₂O₃的矿物冶炼该金属的原理是(用化学方程式表示)。
（3）下列物质中，不能与X₂O₃ ，反应生成X的是

A . 木炭 B . 氢气 C . 一氧化碳 D . 氧气

木炭还原氧化铜和一氧化碳还原氧化铜的实验装置如图所示，下列说法正确的是（）

A . 两个实验结束后，固体减少的质量均为生成的二氧化碳气体的质量 B . 两个实验中氧化铜均是还原剂 C . 两个实验都要排尽装置中的空气，再加热 D . 两个实验的操作中都要防止液体倒吸

小明利用如图的实验装置开展氢气还原氧化铜的实验

（1）小明将铜丝在酒精灯上加热至表面完全变黑，趁热立即放入集气瓶中，“趁热”是因为。
（2）氢气还原氧化铜的本质是氢气夺取氧化铜中的氧生成水。如果与氢气反应前、后铜丝的质量分别为m₁和m₂ ，则参加反应的氢气质量为。

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）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）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）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 $\text{[math]}$ 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。

如图所示，甲和乙分别是氢气和一氧化碳还原氧化铜的实验，相同之处是（）

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发生了置换反应

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