專題提升Ⅱ金屬的氧化還原實(shí)驗(yàn)（原卷版）

專題提升Ⅱ金屬的氧化還原實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)目錄學(xué)習(xí)目錄目錄模塊一知己知彼 1模塊二知識掌握 1知識點(diǎn)一、金屬氧化還原實(shí)驗(yàn) 1知識點(diǎn)二、混合氣體成分探究（還原性氣體與其他） 4模塊三鞏固提高 6知識重點(diǎn)知識重點(diǎn)模塊一知己知彼學(xué)習(xí)目標(biāo)目標(biāo)解讀氧化還原是初中常見的知識。涉及金屬氧化物與還原劑的反應(yīng)，該類題目考察知識面廣、綜合性強(qiáng)，是考查學(xué)生邏輯思維的一類題目?？疾斓闹R較多，結(jié)合物質(zhì)特性與質(zhì)量變化等，以探究和簡答為主，難度較大。辨別多種氣體混合時，利用酸堿鹽特點(diǎn)鑒別成分。模塊二知識掌握知識點(diǎn)一、金屬氧化還原實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)操作：在一支試管中加入少量的氧化銅，觀察顏色，通入氫氣，過一會兒，再給氧化銅加熱，注意觀察試管中變化，反應(yīng)結(jié)束后繼續(xù)通入氫氣直至試管冷卻。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：加熱前氧化銅為黑色粉末狀固體，加熱反應(yīng)一段時間后可觀察到黑色的固體逐漸變成紅色。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：氫氣也可以使氧化銅變成銅。注意：點(diǎn)燃酒精燈前需要通入一段時間的氫氣，是為了排盡裝置內(nèi)的空氣，反應(yīng)結(jié)束后仍然需要通入一段時間的氫氣，目的是為了避免銅又重新被氧化為氧化銅。C＋2CuOeq\o(=,\s\up7(高溫))2Cu＋CO2↑C＋CO2eq\o(=,\s\up7(高溫))2COCO＋CuO△Cu＋CO2H2＋CuO△Cu＋H2O（2023春?慈溪市校級月考）三國時的“紅臉”關(guān)云長與北宋時的“黑臉”包公本是互不相干的著名歷史人物，但一首描述某一化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程的詩卻將兩人聯(lián)系在了一起。詩的內(nèi)容如下：“包公靜坐水晶房，輕風(fēng)迎面喜洋洋，忽然一陣烈火起，燒得包公變云長，云長急令退烈火，只留輕風(fēng)吹暖房?！边@首詩中的“包公”“關(guān)云長”及“輕風(fēng)”分別指的是（）A．C、Cu、CO2 B．C、Cu、CO C．CuO、Cu、H2 D．H2、CuO、Cu（2022秋?武義縣期末）某興趣小組設(shè)計(jì)如圖裝置，對“一氧化碳還原氧化鐵”的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行拓展研究：【查閱資料】①加熱MgCO3和Zn的混合物，產(chǎn)生三種氧化物；②氯化亞銅溶液吸收CO會產(chǎn)生紅色固體Cu2Cl2（CO）2?2H2O，氨水能加速這一反應(yīng)；反應(yīng)方程式為2CuCl+2H2O+2CO氨水ˉCu2Cl2（CO）2?2H2【提出問題】根據(jù)上述資料設(shè)計(jì)如圖實(shí)驗(yàn)裝置（固定裝置省略）：【實(shí)驗(yàn)步驟】①如圖所示，連接好儀器，檢查裝置氣密性。②打開彈簧夾，通入適量氮?dú)?，目的是。③關(guān)閉彈簧夾，點(diǎn)燃A、B兩處酒精燈。④觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，B處發(fā)現(xiàn)紅色固體變黑；D處出現(xiàn)紅色固體。⑤熄滅兩處酒精燈，立即至玻璃管冷卻（填實(shí)驗(yàn)操作）?！緦?shí)驗(yàn)分析】步驟③時，下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)的說法正確的是。A．B處固體質(zhì)量逐漸減小B．D處現(xiàn)象證明A、B處都發(fā)生了反應(yīng)C．必須在E處加一只點(diǎn)燃的酒精燈（2023?淳安縣一模）小金查閱資料發(fā)現(xiàn)：氫氣還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)中，若反應(yīng)過程通入氫氣時間不夠，得到的固體產(chǎn)物是銅和氧化亞銅組成的混合物。于是他對反應(yīng)產(chǎn)物的生成情況進(jìn)行了如下探究：利用圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置，稱取若干份質(zhì)量均為克的氧化銅，在相同條件下分別用氫氣還原不同時間并檢測固體中氧化亞銅的質(zhì)量，結(jié)果如圖乙。?（1）利用圖甲裝置進(jìn)行氫氣還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)時，正確實(shí)驗(yàn)操作順序?yàn)?。①加熱②停止加熱③通入制好的純凈氫氣④停止通氫氣?）為解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果，小金對氫氣還原氧化銅的反應(yīng)過程提出如下假設(shè)：反應(yīng)經(jīng)歷2CuO+H2△ˉCu2O+H2O、H2+Cu2O△ˉ2Cu+H2O兩個反應(yīng)，且在同一條件下兩個反應(yīng)同時進(jìn)行而不是分步進(jìn)行。若分步進(jìn)行，則生成的Cu2O的最大質(zhì)量為克。再根據(jù)圖乙所示的探究結(jié)果分析，同時進(jìn)行的依據(jù)是（3）為確保反應(yīng)所得固體中氧化亞銅盡可能少，可采取的措施是。知識點(diǎn)二、混合氣體成分探究（還原性氣體與其他）混合氣體通?？疾霩2、H2O、CO、CO2等探究含有的成分，先檢驗(yàn)是否存在H2O、CO2再檢驗(yàn)H2、CO①檢驗(yàn)是否存在H2O、CO2時，應(yīng)先通過無水硫酸銅，若變藍(lán)色，則說明混合氣體中有水蒸氣，再通過澄清石灰水，觀察是否變渾濁。檢驗(yàn)后去除H2O、CO2，應(yīng)先通過通過氫氧化鈉溶液，吸收二氧化碳，再通過濃硫酸，吸收水蒸氣。②檢驗(yàn)是否存在H2、CO時，應(yīng)先通過灼熱的氧化鐵，變黑色，將生成物通過無水硫酸銅，若變藍(lán)色，則說明有水蒸氣，從而說明有氫氣。再通過澄清石灰水，觀察是否變渾濁，從而說明有一氧化碳。一氧化碳是有毒的氣體，排放到空氣中會污染空氣，利用一氧化碳的可燃性采用點(diǎn)燃的方法處理一氧化碳或在導(dǎo)管后扎氣球收集一氧化碳，可以防止污染空氣（2023?婺城區(qū)模擬）開發(fā)和利用清潔高效而又用之不竭的新能源，是21世紀(jì)人類面臨的重要課題。請回答：（1）農(nóng)作物經(jīng)微生物發(fā)酵可制成乙醇，發(fā)酵過程分兩步：第一步：農(nóng)作物先轉(zhuǎn)化為葡萄糖（C6H12O6），第二步：葡萄糖在無氧環(huán)境下再轉(zhuǎn)化為乙醇和二氧化碳。請問第二步發(fā)生的反應(yīng)屬于基本反應(yīng)類型中的。（2）氫氣是一種理想的能源?，F(xiàn)通過生物法制得的氫氣中混有CO2、O2和水蒸氣等（氫氣的體積分?jǐn)?shù)通常為60%～90%），為了得到純凈的氫氣，將混合氣體依次通過如圖的裝置（試劑均足量）。該除雜方案是否正確？說明理由。。（2023春?義烏市校級月考）現(xiàn)有甲烷和氧氣的混合氣體在密閉的容器中充分燃燒，生成CO、CO2和H2O三種物質(zhì)，冷卻到室溫后，氣體的質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼亩种?，欲使甲烷完全燃燒，原容器中?yīng)增加氧氣的質(zhì)量至少為（）A． B． C． D．﹣之間（2023?金華）某混合氣體由CO、CO2、H2、水蒸氣中的兩種組成。小金利用如圖裝置探究其成分（所用藥品均足量，反應(yīng)均完全）。（1）檢查裝置氣密性：在甲、丙裝置中倒入適量的水，關(guān)閉丙丁之間止水夾，往甲裝置中鼓入一定量空氣后，停止鼓氣。如果氣密性良好，甲裝置中廣口瓶內(nèi)觀察到的現(xiàn)象是。（2）實(shí)驗(yàn)過程中，先點(diǎn)燃丁處酒精燈，再通入混合氣體，過一會點(diǎn)燃乙處酒精燈，先觀察到丙裝置中澄清石灰水變渾濁，過一會觀察到乙裝置中黑色粉末變紅，甲裝置電子天平讀數(shù)恒定不變，則原混合氣體組成可能是。（2022秋?慈溪市校級期中）某氣體可能由H2、CO、CO2、H2O、HCl中的一種或幾種組成，為確定其成分，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：氣體通過有關(guān)裝置時觀察到的現(xiàn)象如下：裝置編號ABCDE試劑硝酸銀溶液澄清石灰水氧化銅粉末澄清石灰水無水硫酸銅現(xiàn)象無明顯變化變渾濁變紅色無明顯變化變藍(lán)色試推斷：（1）裝置A的作用是。（2）根據(jù)上表中的現(xiàn)象判斷該氣體中一定含有。（3）若想證明該氣體的確切成分、應(yīng)如何改進(jìn)裝置？寫出具體改進(jìn)方案。模塊三鞏固提高（2021秋?北侖區(qū)期末）如圖是氫氣還原氧化銅實(shí)驗(yàn)裝置。（1）圖甲是某同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置，他能觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是。（2）另一同學(xué)利用圖乙裝置，實(shí)驗(yàn)時先擠壓微型滴管，后點(diǎn)燃酒精燈。這樣做是為了。（3）圖乙裝置與圖甲相比，優(yōu)點(diǎn)是（寫出一點(diǎn)即可）。（2022秋?婺城區(qū)校級月考）已知木炭還原氧化銅實(shí)驗(yàn)中木炭和氧化銅已完全反應(yīng)，但生成物中除了Cu還含有Cu2O，現(xiàn)做“測定產(chǎn)物中Cu2O”的含量實(shí)驗(yàn)，已知Cu和Cu2O均為不溶于水的紅色固體，Cu2O+H2→△H2O+Cu。取木炭還原CuO后的2g（1）點(diǎn)燃酒精燈之前和熄滅酒精燈之后都需要持續(xù)通一段時間氫氣，點(diǎn)燃酒精燈之前通氫氣的目的是；（2）經(jīng)測定反應(yīng)前后裝置d的質(zhì)量分別為、，計(jì)算產(chǎn)物中Cu2O的含量，由數(shù)據(jù)可知，該樣品中Cu2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是；（3）方案二中利用同樣的裝置，還可通過測定反應(yīng)前后裝置（填“a”、“b”或“c”）的質(zhì)量達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。?022?西湖區(qū)校級一模）小金為了探究氧化銅與氫氣的反應(yīng)和反應(yīng)產(chǎn)物，用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。注射器內(nèi)裝滿氫氣，并將200mL注射器針頭扎入橡皮塞中。將少許氧化銅粉末送入長柄U形石英玻璃管內(nèi)并平鋪于管底。將少量白色的無水硫酸銅粉末送入長柄U形石英玻璃管中并平鋪于直管中部。然后將一個氣球套在長柄U形石英玻璃管的直管出口處，連接好整個實(shí)驗(yàn)裝置并檢查裝置氣密性……（1）為確保實(shí)驗(yàn)安全，在點(diǎn)燃酒精燈加熱前的操作是。（2）裝置末端連接的氣球的作用是。（3）實(shí)驗(yàn)過程中，當(dāng)觀察到現(xiàn)象時可判斷一定有產(chǎn)物水生成。（4）實(shí)驗(yàn)開始時加入a克純氧化銅粉末，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后取出U形管底的固體稱量為b克，當(dāng)b為（用含有a式子表示）時，可判斷氧化銅已完全轉(zhuǎn)化為銅。（2022?溫州二模）氫氣具有還原性，能在加熱條件下與CuO發(fā)生反應(yīng)：H2+CuO△ˉCu+H2O。某同學(xué)為了驗(yàn)證氫氣還原氧化銅的產(chǎn)物，設(shè)計(jì)了如圖由A、B、C三部分組成的實(shí)驗(yàn)裝置。（1）實(shí)驗(yàn)中，用鋅粒和稀硫酸反應(yīng)制取氫氣．實(shí)驗(yàn)開始前需要先檢驗(yàn)氫氣的純度，然后應(yīng)先通一段時間氫氣，再加熱氧化銅進(jìn)行反應(yīng)，其主要目的是；（2）上述實(shí)驗(yàn)裝置還存在不足之處，為了達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，使根?jù)現(xiàn)象得出的結(jié)論更嚴(yán)格更科學(xué)，請你提出修改意見：。（2023?婺城區(qū)三模）已知某混合氣體由H2、CO和CO2三種氣體組成。為驗(yàn)證該混合氣體成分，某小組同學(xué)經(jīng)過討論，設(shè)計(jì)了下圖甲所示的實(shí)驗(yàn)方案。根據(jù)方案回答下列問題：?（1）裝置C在實(shí)驗(yàn)中的作用是。（2）僅根據(jù)D裝置中黑色粉末變紅這一現(xiàn)象，能否證明混合氣體中一定存在CO？請判斷并說明理由。（3）小丁根據(jù)裝置E中出現(xiàn)變成藍(lán)色的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出該混合氣體中有氫氣存在。你認(rèn)為結(jié)論是否可靠？若可靠請說明理由；若不可靠請對圖甲實(shí)驗(yàn)裝置提出改進(jìn)意見。（4）圖甲方案中B裝置可用來吸收CO2但沒有現(xiàn)象。為證明NaOH能和CO2發(fā)生反應(yīng)，小丁又設(shè)計(jì)了圖乙所示的方案。則圖乙方案中所加試劑X應(yīng)該是。（2023?杭州模擬）某燃料X在氧氣中燃燒，得到混合氣體（可能含有一氧化碳、二氧化碳、水蒸氣）?；瘜W(xué)興趣小組的同學(xué)利用如圖所示裝置驗(yàn)證混合氣體的成分。資料：①濃硫酸具有吸水性。②濃氫氧化鈉溶液能吸收二氧化碳。（1）通過混合氣體后，A裝置增重，說明混合氣體中含有。（2）D裝置的作用是。（3）當(dāng)觀察到，證明混合氣體中有CO。（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，同學(xué)們稱量B、C裝置共增重，根據(jù)以上數(shù)據(jù)可確定燃料X中所含元素及元素質(zhì)量比為。（2023?南潯區(qū)二模）某工業(yè)廢氣中可能含有CO2、CO、H2中的一種或幾種，為了探究氣體的組成，用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：（