还原反应与金属的冶炼知识点题库

某混合气体可能有CO、H₂、CO₂中的两种或三种．某兴趣小组通过实验探究其成分．

【查阅资料】无水硫酸铜为白色粉末，遇水变蓝色．

【提出问题】混合气体由哪些气体组成？

（1）【提出猜想】猜想一：混合气体是CO、CO₂；猜想二：混合气体是CO、H₂；
猜想三：混合气体是H₂、CO₂；猜想四：混合气体是．
（2）
【设计实验】将混合气体依次通过下列装置如图1．
【观察现象】A中黑色固体变红色，B中无水硫酸铜变蓝色，C中澄清石灰水变浑浊．
【讨论交流】
（1）无水硫酸铜变蓝色，则猜想不成立；
（2）小华认为澄清石灰水变浑浊，原混合气体中一定含有CO₂ ，小军认为小华的说法不正确，理由是；
（3）小丽认为在A装置前连接以下三个装置如图2就可以确定气体成分，则各仪器的接口连接顺序为　→g→h，按小丽改进后的装置重新实验，观察到的现象是A中黑色固体变红色，B中无水硫酸铜变蓝色，前后两瓶澄清石灰水都变浑浊，则猜想成立，写出C中反应的化学方程式．
（4）指导老师指出小丽改进后的实验装置还存在一处不足，你的改进措施是．

某化学小组对铁的冶炼、铁的锈蚀与防护进行以下实验探究．

（1）该小组设计如图1研究铁的冶炼．

①实验时，应先注水片刻后再加热的目的是．

②硬质玻璃管中发生反应的化学方程式是．

（2）该小组又设计如图2装置，将反应所得铁粉置于锥形瓶底部，塞紧瓶塞，滴加适量食盐水，开始测量容器内压强的变化．压强与时间变化关系如图3所示：

①实验中食盐的作用是．

②锥形瓶内压强下降的原因是．

③生产、生活中铁制品的常见防锈方法有（举一例）．

下列有关铁的说法错误的是（　　）

A . 参考如图信息，铁的相对原子质量为26

B . 生铁和钢是常见的铁合金 C . 铁钉在潮湿的空气中容易生锈，因此钢铁的使用要注意防锈 D . 用赤铁矿高炉炼铁的化学反应方程式是Fe₂O₃+3CO

2Fe+3CO₂

氢气、木炭、一氧化碳分别跟灼热的CuO反应，下列叙述正确的是（　　）

A . 反应后都有二氧化碳生成 B . 反应的装置相同 C . 反应后都有红色铜生成 D . 均属于置换反应

我国是世界上发现、利用金属锑(Sb)较早的国家之一，目前锑的产量位居世界第一。冶炼金属锑的过程中，发生的反应为：2Sb₂O₃+3C高温4Sb+3CO₂↑,此反应中，表现出还原性的物质是（　　）

A . Sb₂O₃ B . C C . Sb D . CO₂

山区农民常用木材或焦炭锻烧石灰窑洞中的石灰石来制取生石灰，石灰石中常含有极微量的氧化铁杂质。那么，在煅烧石灰石的生产过程中，不会发生的反应是（）

A . 分解反应 B . 化合反应 C . 复分解反应 D . 置换反应

铝和氧化铁的混合物被称为铝热剂，高温条件下铝热剂能释放出大量的热，生成熔融状态的铁，铁路工人常用它来焊接铁轨，其反应的文字表达式如下：三氧化二铁＋铝 $\text{[math]}$ 三氧化二铝＋铁，反应物中具有还原性的物质是( )

A . Fe₂O₃ B . Fe C . Al D . Al₂O₃

下列实验过程中没有颜色变化的是（）

A . 向稀盐酸中滴入酚酞溶液 B . 碳和氧化铜固体混合物高温加热 C . 将活性炭加入红墨水中振荡 D . 将二氧化碳气体通入紫色石蕊溶液中

小黄对CO还原CuO的实验进行了改进，装置如图所示(夹持仪器等略)，已知HCOOH $\text{[math]}$ H₂O+CO↑，有关说法正确的是（）

A . 实验时应先点燃酒精灯，过一段时间后再挤压胶头滴管 B . 该装置节约药品，污染小，所需的CO可现制现用 C . 实验中涉及的基本反应类型有分解反应和置换反应 D . 实验中可观察到红色固体变黑，澄清石灰水变浑浊

Cu可以形成化合价为+2价和+1价的化合物，其中+1价的铜元素与氧形成的化学物称为氧化亚铜，它是一种红色粉末。

（1）写出亚铜离子的符号：。
（2）加热时，氧化亚铜能与氧气发生化合反应，其反应的化学方程式为。
（3）利用这一性质可检验氮气中是否含有氧气，装置如图所示，判断氮气中含有氧气的现象是。

除H₂、CO能还原氧化铜外，CH₄及其它一些具有还原性的气体也能与氧化铜发生反应。如：加热时，CH₄能与CuO反应生成Cu、CO₂和H₂O。某拓展小组同学设计了如图所示实验装置(夹持装置省略)，分别对有关气体问题进行探究。请按要求回答相关问题。

（1）【探究Ⅰ】对已知气体性质的探究。
将CH₄气体按如图所示装置进行规范实验，可观察到的实验现象有(填序号)；

①A装置中的黑色粉末变成光亮的红色物质

②B装置中的固体由白色变蓝色

③C装置中溶液变浑浊
（2）【探究Ⅱ】对气体组成的探究。
气体X可能由H₂、CH₄中的一种或两种组成，同学们按如图所示实验装置对其组成进行探究。

①C装置中溶液变浑浊，可证明气体X中含有；

②根据B装置中的固体由白色变蓝色的现象，得出气体X中含有H₂的结论，请对此结论作出评价，并说明理由。
（3）【探究Ⅲ】对未知气体的探究。
将某火箭燃料X通过如图所示装置，观察到A装置中的黑色粉末变成光亮的红色物质；B装置中的固体由白色变蓝色，C装置中溶液不变浑浊。C中导出的气体是空气中含量最多的物质。已知燃料X是由2种元素组成的纯净物，其相对分子质量为32。根据现象及信息推断并写出：A装置中发生反应的化学方程式为。

小金利用图示装置进行“一氧化碳还原氧化铁”及产物检验的实验。实验步骤如下：

步骤1：连接装置并检查装置的气密性，在确保装置气密性良好的基础上，按图示在各装置中

添加药品；

步骤2：缓慢推注射器活塞，利用甲酸(一种无色溶液，溶质为HCOOH)与浓硫酸在80 ℃水浴的条件下制备一氧化碳(反应原理：HCOOH=浓H2SO4加热CO↑＋H2O)；

步骤3：待万用瓶中澄清石灰水下降至安全线以下后再点燃酒精灯，当W型管右侧弯管处的氧化铁全部变为黑色时，继续加热2分钟后熄灭酒精灯；

步骤4：撤去酒精灯和盛热水的烧杯，用磁铁吸引黑色物质至W型管左侧弯管处进行固体产物的检验。

（1）进行气密性检查时，可在万用瓶中盛适量水，然后推注射器活塞，当观察到(填写现象)，说明装置气密性良好。
（2）点燃酒精灯前，需要“待万用瓶中澄清石灰水下降至安全线以下”的原因。
（3）步骤3后，W型管左侧弯管处为反应后得到的稀硫酸，若固体产物全部是铁，步骤4中能观察到的现象是。

按如图进行实验，已知A为H₂、CO中的一种或两者的混合物，甲装置中的黑色粉末为CuO、炭粉中的一种或两者的混合物。根据下列要求，回答问题：

（1）若黑色粉末是纯净物，甲、乙、丙装置中的固体或溶液依次出现红色、蓝色、浑浊，则气体A是，黑色粉末为。
（2）若第（1）问中：乙装置的物质增重3.6g，丙装置中的物质增重4.4g，则至少需通入g气体。

如图所示进行碳的氧化物的性质实验，请回答下列问题。

（1）该实验利用了一氧化碳的性，甲处玻璃管内观察到的现象是。
（2）乙装置的作用是防止液体倒吸，丙装置的作用：一是吸收，二是收集多余的。

小金为了探究氧化铜与氢气的反应和反应产物，用如图所示装置进行实验。注射器内装满氢气，并将注射器针头扎200m注射器入橡皮塞中，将少许氧化铜粉末送入长柄U形石英玻璃管内并平铺于管底。将少量白色的无水硫酸铜粉末送入长柄U形石英玻璃管中并平铺于直管中部。然后将一个气球套在长柄U形石英玻璃管的直管出口处，连接好整个实验装置并检查装置气密性……

（1）为确保实验安全，在点燃酒精灯加热前的操作是。
（2）装置末端连接的气球的作用是。
（3）实验过程中，当观察到现象时可判断一定有产物水生成。
（4）实验开始时加入a克纯氧化铜粉末，实验结束后取出U形管底的固体称量为b克，当b为(用含有a式子表示)时，可判断氧化铜已完全转化为铜。

在科学实验和生活中，有许多涉及操作上的“先”“后”问题，如果顺序颠倒，就会影响实验效果或导致事故的发生。下列描述的操作中，先后顺序正确的是（）

A . 探究温度对唾液淀粉酶催化作用的影响时，先将唾液和淀粉溶液混合并等分为若干份，然后分别在不同温度下水浴 B . 氢气还原氧化铜时，先对装有氧化铜的试管加热，然后通入氢气 C . 发现有人接触漏电的家电而发生触电事故时，先用手迅速将触电者拉离电器，然后切断电源进行维修 D . 稀释浓硫酸时，先在烧杯中倒入适量水，然后将浓硫酸沿烧杯壁缓缓倒入水中并用玻璃棒搅拌

已知某混合气体由H₂、CO和CO₂三种气体组成。为验证该混合气体成分，科学研究小组的同学经过讨论，设计了如图甲所示的实验方案。

根据方案回答下列问题：

（1）装置A、C、F装的都是澄清石灰水，但它们的作用各不相同。装置F在实验中的作用是。
（2）仅根据D装置中黑色粉末变红这一现象，能否证明混合气体中一定存在H₂？
请判断并说明理由。
（3）图甲方案B装置可用来吸收但没有现象。为证明和能发生反应，小丁又设计了图乙所示的方案。则图乙方案中所加试剂X应该是和的混合溶液。

现有混入少量二氧化碳的一氧化碳气体，某同学欲用纯净、干燥的一氧化碳还原氧化铁，并验证反应的一种产物。根据如图所示实验装置回答（其中A处框图表示盛有CO₂和CO混合气体的贮气瓶）：

（1）请用管口小写字母标号表示装置连接的正确顺序（每种装置只能用一次）A→。
（2） B装置的作用是。
（3）请设计实验证明，实验后装置D中溶液的溶质成分。（写出实验步骤、现象和结论）

同学们为检验天然气燃烧后的气体产物成分，设计了如图甲实验方案（固定装置未画出），将天然气在氧气中燃烧后得到的混合气体通过该方案进行实验。

（1）实验过程中观察到A装置中的无水硫酸铜变蓝，B、F装置中的澄清石灰水均变浑浊，D装置中的澄清石灰水不变浑浊，由此可得出该气体产物的成分为；
（2）【改进创新】小金同学认为，原气体产物中的CO₂对CO的检验不会产生干扰，于是从简约装置、节约实验药品的角度出
发，对图甲方案进行了改进与创新，去掉B、C、D装置，替换F、G装置，改用图乙所示的装置对该气体产物的成分进行探究。在实验中，小金先从A处通一段时间混合气体，再点燃E处酒精灯加热，观察现象，也实现了气体产物成分的检验。

实验中，小金在加热前先通一段时间的混合气体，其目的是；
（3）实验中，判断E中玻璃管内空气已排净的实验现象是

科学兴趣小组为了探究水蒸气通过灼热的焦炭后得到的混合气体的成分，在老师的指导下设计了如下图所示的装置，并进行了实验（A、F内装有无水硫酸铜粉末，B、G内盛有澄清石灰水、D内盛有足量的浓硫酸，部分夹持仪器已略去）。请回答：

（1）上图装置C中盛有足量的溶液；
（2）通过实验证明原混合气体中有二氧化碳存在，依据的实验现象是；
（3）若观察到装置A、F中的白色粉末均变蓝色，则原混合气体中一定存在；
（4） G装置在该实验中的作用有多个，请写出：。

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