氢气碳及一氧化碳的还原性整理.docx

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氢气碳及一氧化碳的还原性整理

氢气、碳及一氧化碳还原氧化铜的探究

H2还原CuO

CO还原CuO

C还原CuO

化学方程式

H2+CuO

Cu+H2O

CO+CuO

Cu+CO2

C+2CuO

2Cu+CO2↑

装置图

装置特点

①试管口略向___倾斜；②通H2的导管伸至试管底部于CuO上方

因CO有____,增加对尾气处理装置，防止CO污染空气

①试管口略向下倾斜；②反应需高温；

操作步骤

反应前需检验气体纯度。

还原过程分四步：

一通，二点，三撤，四停

①检查气密性；②装药品固定试管；③点燃；④移导管，熄灭酒精灯。

实验现象

①黑色CuO变成___色；②试管口有___生成

①黑色CuO变成___色；②生成的气体使澄清石灰水变浑浊

①黑色固体逐渐减少；②有光亮红色固体生成；③生成的气体使澄清石灰水变浑浊

注意：

在做氢气还原氧化铜实验中，出现下列三种异常现象：

①事先已检验证明，通入盛CuO试管中的H2是纯净的，在加热时试管中出现了爆呜声，②在试管中有亮红色物质出现时，试管底部出现破裂现象，③试管中CuO变红后又渐渐变成黑色。

试从操作和装置等方面分析出现上述现象原因？

①

②

③

例题

1、将符合如图装置设计意图的序号填入括号中．设计意图：

①说明CO具有还原性．②既说明CO具有可燃性，又充分地利用了能源．③说明CO氧化后的产物是CO2．④有效地防止了有剧毒的CO对空气的污染．其中符合的是（　　）

A．只有①B．①②③C．③和④D．以上都符合

2、实验室用氢气还原氧化铜的实验步骤如下：

①向试管里通氢气②检验氢气纯度③给盛有氧化铜的试管加热④停止加热⑤继续通氢气直到试管冷却．其正确的操作顺序是（　　）

A．①②③④⑤B．②①③④⑤C．②①③⑤④D．②③①④⑤

3、木炭、一氧化碳在一定条件下都能与CuO发生反应，下列叙述正确的是（　　）

A．反应中C、CO都得到氧，发生氧化反应B．反应前后，C、Cu、O三种元素的化合价都发生了变化

C．反应都必须在高温的条件下才能进行D．反应导出的气体都有毒，需进行处理，以防止空气污染

4．除掉空气中的氧气可采用的方法是（）

A．使空气通过灼热的焦炭B．使空气通过灼热的氧化铜

C．使空气通过灼热的铜网D．将空气点燃

5．要除去CO2中混有的少量CO，最好的方法是将混合气体（）

A．点燃B．通过水C．通过灼热CuOD．通过澄清石灰水

6．有一包由氧化铜和木炭组成的黑色混合物，其质量为10克。

将其置于硬质试管中加热到高温，使它们充分反应，反应结束后测得固定的质量减少了2．2克，则原来混合物中木炭的质量可能是（）

①0．6克②l．2克③2．2克④2．0克

A．①②B．②③C．③④D．①④

7.有化学反应2M+3C=4Fe+3CO2↑，其中物质M的化学式为，此反应中发生还原反应的物质的化学式为，还原剂是。

8、下面是三套还原氧化铜的实验装置

请回答下列问题：

（1）三个实验的反应原理相似，反应条件也相似，均需在条件下进行．实验现象也有共同之处，即：

．

（2）甲试管口部向下倾斜，其原因是．乙、丙均需将导管尾部插入澄清石灰水中，目的是证明有生成．为了防止一氧化碳污染环境，在装置乙中a处应连接或装置．

（3）从操作步骤看，甲、乙实验都有下列操作：

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都是（填序号）．

（4）顺序写出还原氧化铜的三个反应的化学方程式：

甲：

，乙：

，丙：

．

上述反应中，不属于置换反应的是（写编号）

9.某校在做CO还原CuO的实验时，各小组分别设计了以下四套实验装置．

请你从防止空气污染、节约能源的角度分析：

最不理想的实验装置是，最合理的实验装置是．

10．已知：

CO+CuO

CO2+Cu实验室用CO还原CuO的实验装置如右图所示（图中略去了铁架台等夹持装置）

（1）实验过程中，若试管B中的液体为澄清石灰水，应观察到的现象是；若试管B中的液体为紫色石蕊溶液，应观察到的现象是。

（2）CO通过盛CuO的A管时，仍有部分未反应而从尾气管排出，将尾气管排出的气体点燃，这样做的目的是；

（3）当A管中黑色的CuO全部变成亮红色物质后。

停止通CO气体和加热，撤下A管右端的单孔塞，不一会发现部分亮红色物质变黑了，分析造成这一实验现象的可能原因是：

。

11.实验室用一氧化碳还原氧化铜的装置如图所示，试回答下列问题：

（1）在加热氧化铜前需先通一会儿一氧化碳，

这是为了

。

（2）在A处观察到的现象是_________________________

，反应的化学方程式是

；

在B处观察到的现象是，说明A处有_____________________生成。

（3）在C处观察的现象是，点燃尾气的目的是，反应的化学方程式是。

（4）实验结束时先撤去酒精灯a，继续通入一氧化碳直至玻璃管冷却，其目的是。

（5）以上装置验证了一氧化碳的性和性。

12．右图，反应管中装有氧化铜，U型干燥管中装有无水CuSO4，广口瓶中装有澄清的石灰水，向反应管A中通入的气体可能是H2、CO、CO2中的一种或几种气体的混合物，试根据以下现象判断：

（无水CuSO4遇水变蓝）

（1）若C中无现象，A中黑色变为红色，B中白色变为蓝色，则原气体中含有气体。

（2）若A中黑色变为红色，B中无明显现象，C中出现浑浊，则原气体中含有或的混合气体。

（3）若A中黑色变为红色，B中白色变为蓝色，C中出现浑浊，则原气体中可能是的混合气体或的混合气体或的混合气体。

（4）此装置易对环境造成污染，如何改进?

。

13．某同学为了探究木炭还原氧化铜后的气体产物是什么，提出下列猜想：

①可能是二氧化碳；②可能是一氧化碳

然后用下列装置进行实验。

预期的实验现象及结论如下：

若澄清的石灰水变浑浊，则气体为二氧化碳；若澄清的石灰水不变浑浊，则气体为一氧化碳。

请你回答：

（1）该同学的猜想是否严谨？

若不严谨，请作补充。

（2）请你对该同学的实验设计方案予以评价。

14．将30g氧化铜和木炭的混合物在高温条件下反应一段时间后冷却，称得剩余固体的质量为22．3g。

求被还原的氧化铜的质量。

15、下图所示装置可以验证某混合气体（无色无味）是否含有CO2和CO。

请回答下列问题:

（1）A装置中的试剂是（写名称,下同）,B装置中的试剂是；

（2）证明原混合气体中CO2存在的实验现象是；证明原混合气体中CO存在的实验现象是。

（3）如果没有B装置,对实验结果有何影响?

课后习题

1、为检验二氧化碳气体中是否混有一氧化碳，某课外兴趣小组的同学设计了如下图所示的实验装置：

　　根据下图装置回答问题：

（1）实验时，在点燃C处时，酒精灯前必须先通一会儿气体，其目的是_______________。

（2）A装置的作用是___________________________，以排除对下面实验的干扰。

　　（3）若实验时，需要对尾气进行处理，则处理的方法是__________________________。

　　（4）若实验时观察到____________________现象，则证明原气体中一定含有一氧化碳。

2、下图中，a是纯净气体，b是黑色粉末为氧化铜或炭粉或氧化铜与炭粉的混合物。

根据实验装置回答下列问题。

（1）若a为二氧化碳气体，在C处无变化，d的出口有可燃性气体导出，则b中反应的化学方程式是。

（2）若b中黑色粉末为氧化铜，实验中黑色粉末变为红色，C处无变化，则a为，d中的现象为。

（3）若C中的白色物质变为蓝色，d中无明显现象，则a为，黑色粉末为。

（4）若C中的白色物质变为蓝色，d中出现浑浊，则a为，黑色粉末为。

3、某同学设计右图所示的实验装置,进行一氧化碳还原氧化铜的实验。

试回答:

（l）该装置存在的一个主要问题是，你的改进方法是。

（2）实验过程中,图中A处能观察到的实验现象是。

B处观察到的实验现象是。

4、如右下图所示，X是CO、H2和CO2的一种，将X通入装置进行实验，（加热时，用酒精灯或喷灯），回答下列问题：

（1）若X为CO时，实验过程中A处观察到的反应现象为，反应的化学方程式。

（2）若实验时A、B中无反应现象，C中出现浑浊，则X为。

（3）若实验过程中B处物质由白变蓝，则X为，A中反应的化学方程式为

氧化铜还原实验的推广应用—物质的鉴别与分离提纯

1、某无色气体可能含有CO２、CO、H２中的一种或几种，依次进行以下实验（假设每步反应均完全进行）；①通过赤热的炭层后，恢复到原状态，气体体积不变；②通过灼热的CuO时，固体变成红色；③通过白色CuS04粉末时，粉末变成蓝色晶体；④通人澄清石灰水中，石灰水变浑浊。

下列判断正确的是（）

A.原混合气体中一定含有CO２、CO、H2

B.原混合气体中一定没有CO2，一定含有H２和CO

C.原混合气体中一定含H２和CO２，可能含CO

D.根据①④可推断实验过程中一定有CO２生成

2、某气体可能含有H2、CO、CO2和N2中的一种或几种气体，当该气体通过紫色石蕊试液时，没有变色，通过灼热的氧化铜时有红色的物质生成，再通过澄清石灰水时，石灰水变浑浊。

该气体中一定含有______，一定不含______，可能含有_________

3、若完全除去N2中混有的少量H2，CO2，H2O（气），，可用以下操作

 a．通过浓H2SO4吸水 b．通过灼热的CuO c．通过澄清石灰水最好的操作顺序为（   ）

 A．abc   B．acb   C．bac   D．cba

4、H2和CO具有相同性质的一组选项为（   ）

（1）都是化合物 

（2）都有剧毒 （3）都难溶于水

（4）都有可燃性 （5）都有还原性（6）燃烧后产物相同

A．（3）（4）（5）   B．（4）（5）（6）  C．

（1）（4）（5）   D．

（2）（4）（5）（6）

5、H2、CO、C都可以用来在高温下冶炼金属，主要原因是（   ）

 A.它们在燃烧时都能放出大量的热  B．它们都具有还原性

 C.它们都是非金属单质   　　　　　D．它们都具有可燃性

6、将N2、CO和CO2混合气体先通过足量石灰水，接着再通过炽热的氧化铜充分反应后，剩余气体是（　　）

 A．CO2   B．CO和N2  C．N2   D．CO2和N2

7、有一包粉末，可能由C、CuO、Fe三种物质中的一种或几种组成。

某同学为了探究它的成分，按如下步骤进行实验：

（1）先对实验做了如下设想和分析：

取少量粉末于烧杯中，向烧杯中加入过量的稀硫酸，则实验中可能出现的现象与对应结论如下表所示（表中未列完所有情况）。

请你完成下表：

烧杯中可能出现的现象

结论

①

只含C

②

含C、CuO

③有黑色不溶物，有气泡逸出，溶液呈浅绿色

（2）通过实验及分析，确定该粉末为C、CuO的混合物。

为了进一步探究C、CuO的性质，他又利用这种混合物补充做了下面两个实验：

【实验1】将此粉末在空气中灼烧完全，待冷却到室温后，取剩余固体于烧杯中，再加入过量稀硫酸，反应完全后，静置。

烧杯中（填“有”或“无”）不溶物，溶液呈色。

【实验2】将此粉末隔绝空气加热（若碳完全反应），静置，再加入过量稀硫酸。

请回答：

①烧杯中（填“有”或“无”）不溶物；

②若静置后溶液呈无色，则该溶液中的溶质是（写出化学式）；

9、在CO和CO2的混合气体中，含氧元素64％，将该混合气体5g通过足量灼热的氧化铜，完全反应后，气体再通入足量的澄清石灰水中，得到的白色沉淀质量是（）

　　A．5g　　　　　　B．10g　　　　　　C．15g　　　　　D．20g

10.现有21.5克黑色粉末，强热后恰好完全反应。

反应后生成一种红色物质和一种气体。

把该气体通入足量的澄清石灰水中，生成12.5克白色沉淀。

试推测原黑色粉末的成分，并计算各成分的质量。