2022年浙江中考科学重难点专题练 精练10 金属还原实验
展开A.实验中所需CO可现制现用
B.此装置可节约用品,污染小,现象明显
C.实验时先挤压软塑料滴瓶,再点燃酒精喷灯
D.该实验中所涉及反应的基本类型有分解反应和置换反应
2.如图是某科学老师设计的一氧化碳还原氧化铁的实验装置。
(1)在B装置的液面下降到安全线之前,不能加热氧化铁,这是因为 。
(2)反应结束后停止加热,继续通CO,此时B装置的作用是 。
3.某同学用含有CO2的CO来模拟炼铁实验,他设计如图所示的微型实验装置(夹持设备已略去)。已知:3CO+Fe2O3高温¯2Fe+3CO2,一氧化碳为有毒气体,为防止刚生成的铁被空气氧化,反应结束后需继续通一会儿气,直至装置冷却。
(1)写出B处玻璃管中发生反应的现象: 。
(2)装置D的作用是 。
(3)实验结束后,D中有部分溶液进入E处量筒中,请设计实验方案,确定该溶液中含有氢氧化钠 。
4.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)设计实验证明装置D中溶液的溶质成分 。(写出实验步骤、现象和结论)
5.某同学用含有CO2的CO来模拟炼铁实验,并检验气体产物和收集尾气,他设计了如图所示的微型实验装置(夹持设备已略去)。
(1)装置A的作用是什么? 。
(2)写出B处玻璃管中发生反应的现象: 。
(3)实验结束后,D中有部分溶液进入E处量筒中,请设计实验方案,确定该溶液中含有氢氧化钠: 。
6.小金利用如图所示装置进行碳及其氧化物的性质实验,并测定赤铁矿(主要成分为Fe2O3,杂质不参与反应)中Fe2O3的含量,其中丁装置需要补全。回答问题:
(1)该实验可通过丁装置吸收二氧化碳,并将未参与反应的CO气体收集起来以避免污染环境,若要达到此目的,应将丁装置的导管补全为 (选填序号)。
(2)在实验中,应先点燃 (选填“甲”或“乙”)处的酒精喷灯或酒精灯。
(3)已知所取赤铁矿样品质量为m1,反应前后乙装置的质量差为m2,反应前后丁和戊装置的总质量差为m3,则赤铁矿中Fe2O3的质量分数为 。
7.某校课外活动小组的同学在老师的帮助下,探究用赤铁矿(主要成分是Fe2O3)炼铁的主要反应原理。他们设计的实验装置如图所示。回答下列问题:
(1)实验中澄清石灰水作用是 。
(2)图1实验时应先点燃哪个酒精灯,请判断并说明理由 。
(3)图2与图1相比,它的主要优点是 。
8.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。实验步骤如图:
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→加热浓H2SO4CO↑+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”的原因是 。
(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 。
9.已知在不同的温度下,CO与铁的氧化物反应能生成另一种铁的氧化物(或铁单质)和CO2.现利用下图1的实验装置进行实验,反应过程中管内的固体质量随温度的变化曲线如图2.(注:图1中的仪器甲是一种加热仪器,图2中A、B点的固体组成分别是铁的氧化物中的一种.)
(1)查阅资料发现,酒精灯加热时玻璃管的受热温度是400~500℃,酒精喷灯加热时玻璃管的受热温度是800~1200℃.实验室要利用图1来制取金属铁,仪器甲应选用的加热仪器是 (填“酒精灯”或“酒精喷灯”);图1装置明显存在的不足之处是 .
(2)利用图2显示的相关信息,回答如下问题.
①图中X= g; ②试据图计算并推断A点固体的合理化学式 .
10.
利用如图所示的装置可进行一氧化碳还原氧化铁的实验,其中,氮气可用作本实验的保护气;盛放氧化铁的是一支带有支管的试管,其支管可用于导出试管内的气体;酒精灯带网罩;整套装置的气密性良好。实验前,弹簧夹a、b均处于关闭状态,开始实验时,打开a,通入氮气一段时间后点燃酒精灯,再关闭a,打开b.请联系所学知识回答下列问题:
(1)该实验过程中可以观察到的现象有: 、 。
(2)试管内一氧化碳与氧化铁反应的化学方程式为 。
(3)实验结束时,应先打开a,再 ,然后 ,继续通氮气直至装置冷却。(选填“A”或“B”)
A.熄灭酒精灯
B.关闭b
(4)待试管冷却后,把生成的黑色粉末倒在白纸上后;用磁铁靠近黑色粉末,黑色粉末全部被吸引;再取少量黑色粉末放入足量硫酸铜溶液中,搅拌后发现黑色粉末部分变红。
【提出问题】炼出来的黑色粉末的成分是什么呢?
【查阅资料】在铁的氧化物中只有氧化铁是红棕色,其余都是黑色;只有氧化亚铁在空气中会很快被氧化成氧化铁;只有四氧化三铁有磁性。
【综合探讨】同学们得出此次炼铁得到的生成物是 。
(5)请从两个不同角度评价该实验的优点: , 。
11.某化学兴趣小组的同学对一份固体样品进行了探究.通过实验已确定该样品由氧化铁和铁粉混合而成.他们称取了13.6g固体样品,用图1所示的装置进行试验,至A中固体的质量不减少为止,测定的部分数据如图2所示.
请回答:(1)图1中的反应,你可观察到的实验现象是 (任答一条).
(2)从图2可知,混合固体样品中氧元素的质量是 克,进一步计算分析固体样品中氧化铁(Fe2O3)的质量是 克.
(3)在上述反应后的固体中加入100g稀盐酸,恰好完全反应,求稀盐酸溶液中溶质的质量分数.
12.已知碳酸亚铁在隔绝空气的情况下,可以分解生成氧化亚铁和二氧化碳,某化学兴趣小组用如图所示装置模拟冶炼铁的过程,判断样品中碳酸亚铁的含量(该装置气密性良好,B中氢氧化钠溶液足量)。
实验过程中,先打开K通入一氧化碳再加热装置A中固体质量不再减少后,停止加热,待装置A 冷却到室温后关闭K,实验测得装置A中固体质量减少了a克,装置B中液体质量增加了b克。回答下列问题:
(1)仪器①的名称是 。
(2)能判断生成的二氧化碳全部被装置B吸收的依据是装置B的质量增加且 。
(3)若生成的二氧化碳全部被装置B吸收,不考虑水的蒸发且该样品中所含杂质不参加反应,则a b(填>或<、=)
(4)D处为收集尾气的装置,应选择 装置(填甲,乙或丙)。
二.碳、一氧化碳、氢气还原氧化铜实验(共6小题)
13.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
14.如图甲、乙是初中化学中两个重要实验,请根据所学知识作答。
(1)图甲、乙实验过程中,观察到相同的实验现象是 。
(2)如图甲实验,加热前进行的是操作是先通入一段时间一氧化碳气体,目的是 。
(3)对图甲、乙实验的分析正确的是 (填编号)。
a.图乙C中的试管口略向下倾斜是为了防止冷凝水倒流
b.图甲、乙实验结束时为防止液体倒流,都要先将导管移出石灰水,再熄灭酒精灯或喷灯
15.如图甲是氢气和氧化铜反应的实验装置,如图乙是木炭和氧化铁反应的实验装置。
(1)上述两个实验装置连接有错误的是 (填“甲”或“乙”),在实验中氢气和木炭表现出相同的化学性质,该化学性质是 。
(2)实验步骤的先后次序非常重要。甲实验中,反应前必须先通氢气后点燃酒精灯,否则易发生爆炸;反应结束后必须先熄灭酒精灯后停止通氢气,否则容易发生什么后果?
(写出两点) ; 。
(3)做完乙实验后,小试管中澄清石灰水变浑浊,大试管中粉末全部变为黑色。小华取少量黑色粉末,加入足量稀硫酸充分振荡,却惊讶地发现黑色粉末全部溶解,却没有产生气泡。小华查阅资料,得到关于铁的氧化物的部分信息(如下表所示)。
根据以上实验现象及信息,乙实验中碳和氧化铁反应的化学方程式是 。
16铁的氧化物化学式
Fe2O3
Fe3O4
FeO
颜色
红
黑
黑
化学性质
可溶于酸
常温下不溶于稀酸
可溶于酸
.用以下实验装置进行氢气还原氧化铜,并测定某氧化铜样品的纯度(杂质不与氢气反应)。
(1)该实验中,装置乙的作用是 。
(2)在丙装置中加入 15 克氧化铜干燥样品进行实验,完全反应前后装置丙和丁的质量如表:
①小明根据装置丙减少的质量就是氧元素质量,则氧化铜的纯度为 。
②小丽想根据装置丁的质量变化进行计算,请帮小丽求出氧化铜样品的纯度。(写出计算过程)
(3)比较小明和小丽的计算结果,请分析导致这一结果的原因可能是 。
A.装置的气密性不好 B.空气中的水分被丁处浓硫酸吸收
C.通入的氢气量不足 D.空气中的二氧化碳被丁处浓硫酸吸收
17.下列是三套还原氧化铜的实验装置图,通过观察比较,回答下列问题:
(1)三个实验的反应原理相似,反应条件也相似,均需在加热条件下进行;实验现象也有共同之处,即反应管中的固体由黑色变红色.从操作步骤看,A、B实验都有下列操作:a.通气体,b.停止通气体,c.点燃酒精灯,d.撤去酒精灯.实验操作的正确顺序是(填序号) .装置丙
装置丁
反应前
48.8 克
161.2 克
反应后
46.5 克
163.9 克
(2)我校科学兴趣小组的同学在老师指导下用草酸和浓硫酸制取一氧化碳,并用干燥纯净的一氧化碳还原氧化铁同时检验生存物,实验装置如图.F装置的作用之一是燃烧未参加反应的一氧化碳,防止其污染空气,其次还有的主要作用是 .
18.小柯设计了如图1所示的实验装置,进行一氧化碳还原氧化铜的实验.试回答:
Ⅰ、(1)该装置的不足之处是 .
(2)加热之前,先要进行的操作是 .
Ⅱ、为分离A装置中反应排出的一氧化碳和二氧化碳,小明又设计了图2所示的装置(铁架台、铁夹等固定用装置已略去,a、b为活塞).
(3)利用该装置先分离出来的是 气体.
(4)要想得到一氧化碳,小明应怎样操作? .
Ⅲ、对于A装置中反应后得到的红色固体(此时氧化铜已全部反应完),小明进行了以下探究.
【查阅资料】
①氧化铜经一氧化碳还原不仅能生成铜,还可能生成中间产物氧化亚铜(化学式为Cu2O).②Cu2O是不溶于水的红色固体,在酸性溶液中,可发生反应生成Cu2+和Cu.
【提出猜想】
氧化铜经一氧化碳还原所得到的红色固体中除Cu外还可能含有Cu2O.
【进行实验】小明设计了一个最简单的实验方案.
实验步骤
取少量该红色固体放入盛有 的试管中,振荡
实验现象及结论
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