碳一氧化碳氢气还原金属氧化物.docx

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碳一氧化碳氢气还原金属氧化物

碳、氢气、一氧化碳还原金属氧化物

【考点过关】

1.化学反应方程式：

（四高温二加热）

（1）碳和氧化铁反应：

2Fe2O3+3C=4Fe+3CO2（高温）

（2）碳和氧化铜反应：

 C+2CuO=2Cu+CO2（高温）

（3）一氧化碳和氧化铁反应：

:

3CO+Fe2O3===2Fe+3CO2（高温）

（4）一氧化碳和氧化铜反应：

 CuO+CO=Cu+CO2（加热）

（5）氢气和氧化铁反应：

 Fe2O3+H2=2Fe+3H2O（高温）

（6）氢气和氧化铜反应：

H2+CuO==Cu+H2O（加热）

2.碳、一氧化碳、氢气还原氧化铜实验

化学方程式

C+2CuO=2Cu+CO2

CuO+CO=Cu+CO2

H2+CuO==Cu+H2O

反应条件

高温

加热

加热

实验现象

试管中的固体由黑色逐渐变成亮红色，澄清的石灰水变浑浊

玻璃管中的固体由黑色逐渐变成亮红色，澄清的石灰水变浑浊，并且有气泡从中不断地溢出。

（酒精灯有蓝色火焰生成）

试管中的固体由黑色逐渐变成亮红色，同时管口有水滴生成．

实验要求和注意事项

要把刚烘干的碳粉和氧化铜粉末要均匀混合后，平铺在试管底部，试管口略向下倾斜（防止有水倒流到试管底部，使其炸裂），在酒精灯的灯焰上最好加一个网罩（以使火焰集中并提高温度，或者使用酒精喷灯来加热）；实验结束时，要先撤出导气管，再移走并熄灭酒精灯，待试管冷却后再把试管内的粉末倒在纸上（防止石灰水倒吸到试管里，炸裂试管；也为了使粉末冷却，防止还原出来的铜再次被氧化）

反应前，先通一段时间一氧化碳，然后再加热（目的是为了尽可能的排净玻璃管内的空气，防止一氧化碳与其中的空气混合后，被点燃发生爆炸）；反应后，先撤走并熄灭酒精灯，等固体冷却后再停止通一氧化碳（目的是防止石灰水倒吸到玻璃管内，使其炸裂；也为了使固体冷却，防止刚还原出来的铜再次被氧化）；并且，由于一氧化碳有毒，如果直接排放到空气中，会造成污染，所以还要用点燃或收集的方法等来处理尾气．

反应前，试管口略向下倾斜（防止有水倒流到试管底部，使其炸裂；同时，也有利于氢气在试管底部聚集参与反应），将氢气验纯后先通一段时间氢气，然后再加热（目的是为了尽可能的排净玻璃管内的空气，防止氢气与其中的空气混合后，被点燃发生爆炸）；反应后，继续通入氢气，直到试管及其中的固体冷却后，再停止通氢气（目的是为了使固体冷却，防止刚还原出来的铜再次被氧化）．

3.实验固态物质的重要物理性质：

（1）铜：

红色固体    

（2）氧化铜：

黑色固体  （3）铁：

黑色固体  

（4）氧化铁：

红色固体  （5）碳：

黑色固体    

4.实验气态物质的除杂与检验：

气体

氢气

一氧化碳

二氧化碳

水蒸气

检验

点燃，在火焰上方罩一个干冷的烧杯。

气体燃烧生成淡蓝色火焰且烧杯内壁有水珠证明气体为氢气

让待检气体在空气中燃烧，在火焰上方罩一干燥的小烧杯，烧杯上无水珠生成，然后将产物与澄清的石灰水接触，澄清的石灰水变浑浊，则证明燃烧气体为CO

将气体通入澄清的石灰水，如果澄清的石灰水变浑浊，则通入的气体是CO2。

将气体导入无水硫酸铜中，无水硫酸铜变蓝，则证明H2O。

除杂

将待检气体通过灼热的CuO,CuO由黑色变为红色，并将产物导入无水硫酸铜中，无水硫酸铜变蓝，则证明通入CuO的气体是H2。

将待检气体通过灼热的CuO,CuO由黑色变为红色，并将产物导入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊，则证明通入CuO的气体是CO。

将气体通入NaOH溶液

将气体通入浓硫酸

【考题精做】

1.有甲、乙、丙三种纯净物,甲为黑色固体,乙、丙为无色气体。

点燃时,甲既能生成乙,也能生成丙;丙点燃也能生成乙。

在以下关于这三种物质推断的叙述中,正确的是（）

A.甲是一种化合物          B.乙是一氧化碳

C.丙是一氧化碳            D.丙是二氧化碳

2.已知A、B为两种黑色粉末，其中A为单质，D为红色固体。

A～E五种物质之间的转化关系如图所示。

写出下列物质的名称：

A____；B____；D____；E____。

3.某同学为研究相同条件下一氧化碳和氢气哪个还原氧化铁的量更多，将一氧化碳和氢气等体积混合后先通过图甲装置，再通过图乙中的仪器组合。

为达到实验目的，图乙中仪器选择和连接最好的是（    ）

A.cba        B.cda        C.cbd        D.bca

4.氢气和一氧化碳还原氧化铜的实验装置如图所示,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.甲试管略向下倾斜,乙玻璃管保持水平,是因为两种气体的密度不同

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

5．（2013德州）对于化学反应，我们不但要考虑加入的试剂，还要考虑环境中的其他物质对化学反应的影响。

教材中“木炭还原氧化铜”的实验（如图）。

（1）根据你所学化学知识猜测：

试管A中，除C、CuO外，还可能有物质________（写化学式，下同）参与反应。

除木炭可以还原氧化铜外，经反应生成的________也可以还原氧化铜。

写出相应的化学方程式______________________________

要排除环境对该反应的影响，你认为应采取何种措施？

（2）请你推测，进入试管B的气体，除二氧化碳外，还可能有______。

要想使进入试管B中的二氧化碳全部被吸收，应采取什么措施？

 ______________________________。

5.某实验小组模拟高炉炼铁的化学反应原理进行实验，其装置如下图所示，请回答下列问题。

（1）A处通入气体的化学式为___________，C中盛有的试剂是___________；

（2）B、c处发生反应的化学方程式分别是

____________________________________；_________________________________

（3）该套装置的不足之处是____________，

（4）如果实验开始时先点燃酒精喷灯，后通入CO气体，可能产生的后果是？

如果实验结束后先停止通入CO气体，后熄灭酒精喷灯，可能产生的后果是？

6.X、Y、Z、甲、乙、丙均为初中化学常见的物质，其中X、Y、Z为单质，X为黑色固体，Z为红色固体；甲、乙、丙为氧化物，丙为黑色固体。

它们之间在一定条件下存在如图所示的转化关系（图中部分生成物已略去）：

（1）写出下列物质的化学式：

Y         、甲         、丙         。

（2）写出下列反应的化学方程式：

X→甲：

X→Z：

乙→Z：

7.（2015安顺）竹炭包是一种集观赏与空气净化为一体的产品。

这种产品可对车内及室内空气中的一氧化碳、甲醛等有害气体进行吸附。

某课外活动小组对竹炭进行初步探究。

【提出问题】竹炭中是否含有碳元素

【猜想与假设】竹炭中含有碳元素

【查阅资料】新鲜的血液，遇一氧化碳由鲜红变为暗红。

【设计实验】所用装置如下图所示。

（A装置的作用为吸收空气中的水和二氧化碳）

（1）实验开始后，C装置中产生白色沉淀，发生反应的化学方程式为，E装置中新鲜的鸡血变为暗红色。

（2）小玥认为应在A、B装置间，再增加一个C装置，目的是。

（3）课外活动小组的同学设计的这套装置的不足之处是，请你设计解决的方法。

（4）小亮认为可以用右图所示的装置，替换原装置中的E装置，

你认为（填“可以”或“不可以”），原因是。

【结  论】竹炭中含有碳元素。

【拓展应用】竹炭细密多孔，竹炭牙膏中含有竹炭等成分具有消炎、止痛、化淤、去污等功效，下列有关竹炭牙膏的用途描述不正确的是。

A、可除衣领袖口等处的汗渍  

B、不能除去口中异味 

C、虫咬、灼伤可消炎止痛

8.甲酸（HCOOH）通常是一种无色易挥发的液体，它在浓硫酸作用下易分解，反应的化学方程式为HCOOH

CO↑+H2O。

某课外活动小组的同学欲用该反应来制取纯净的CO还原氧化铜粉末，并检验反应后的生成物，现有下列仪器或装置供选择：

（1）该小组同学另查阅资料：

NaOH溶液可以吸收甲酸气体。

则各仪器的接口连接顺序为                                  （填字母）。

（2）从开始加热到实验结束，装置⑤中玻璃管内的现象为                 ，发生反应的化学方程式为                              。

（3）上述实验还存在一个明显的不足之处，请指出并提出改进方案：

。

9.某研究性学习小组利用如图所示装置研究碳的氧化物的性质（固定装置略），已知无水CaCl2可以作为干燥剂。

（1）装置A中发生反应的化学方程式为                       。

（2）装置B的作用是                        。

（3）装置D中玻璃管内的现象为                         。

（4）图中装置E是安全瓶，能防止倒吸，从实验安全考虑，本实验还应在装置       （填序号）之前增加装置E。

（5）装置最后气球的作用是                    。

10.某氧化铜（CuO）粉末中混有少量铜粉，现有一课外活动小组利用下图所示装置测定其中氧化铜的含量，请根据图示内容回答下列问题（提示：

浓硫酸、氯化钙、碱石灰可用作干燥剂）。

（1）X是常见还原性气体CO、H2中的一种（可能含有少量的水和二氧化碳），请根据装置判断X为____（填物质名称）。

（2）若缺少B装置，将导致反应后____（填装置序号）装置内物质的质量产生偏差。

（3）已知反应前混合物的总质量为15.2g，完全反应后U形管内物质的质量增加了2.7g（损失忽略不计），则原混合物中氧化铜的质量分数为____%（保留到0.1）。

（4）若进入C中的气体换成

（1）中两种还原性气体中的另外一种，同样要求用该装置完成测定实验，则应该把D改为装有____（填物质名称）溶液的试剂瓶。