金屬冶煉(原卷版+解析)

2.5金屬冶煉

色|思雄導(dǎo)圖

。|知識(shí)狀理

1、常見的礦石

金屬礦石赤鐵礦磁鐵礦黃鐵礦菱鐵礦鋁土礦黃銅礦輝銅礦

主要成分FezChFe3O4FeS2FCCO3AI2O3CuFeSiCu2s

2、實(shí)驗(yàn)室一氧化碳還原氧化鐵裝置

3、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

A處B處C處

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象紅棕色粉末逐漸變成黑色澄清石灰水變渾濁產(chǎn)生藍(lán)色火焰

化學(xué)方程式FeO3+3COM=2FC+3CO22co+02^=282

2Ca(OH)2+CO2=CaCO3l+H2O

4、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)

(1)先通CO再加熱；排盡裝置中的空氣，防止加熱CO與空氣的混合氣體發(fā)

生爆炸

(2)停止加熱，繼續(xù)通CO至玻璃管冷卻；防止生成的熱的鐵被空氣再次或化

(3)尾氣處理:①點(diǎn)燃，使CO變成無(wú)毒的C02；②在導(dǎo)管末端系一個(gè)氣球或用

排水法收集

(4)酒精噴燈的作用是提供高溫(如果用酒精燈，則加金屬網(wǎng)罩集中火焰，提

高溫度)

5、裝置改進(jìn)

優(yōu)點(diǎn)：雙管集氣瓶既可以檢驗(yàn)

優(yōu)點(diǎn)：節(jié)約能源，減少

優(yōu)點(diǎn)：節(jié)約藥品并吸收二氧化碳，還能收集多

空氣污■染

余的一氧化碳

6、工業(yè)煉鐵

設(shè)備：高爐

,鐵升石、焦炭、石灰石，

3C0+Fe.Oj=2Fe+3C0,上層

高溫

中層

C+CO2=2C0

點(diǎn)燃

通風(fēng)口\C+02=C02/E?

乙通風(fēng)口

:爐愛二二R出潼口

(1)煉鐵的原料：鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣

(2)反應(yīng)原理：Fe2O3+3CO=SS=2Fe+3CO2

（3）焦炭的作用：①提供熱量（C+O2—CO2）:②生成CO（C+CO2善

2CO）

（焦炭雖具有還原性，但是CO氣體具有流動(dòng)性，與鐵礦石接觸更充分）

（4）石灰石的作用：將礦石中的二氧化硅變?yōu)闋t渣

（5）產(chǎn)物：生鐵

（6）高爐氣體的主要成分：N2、CO、CO2等

處理方法：收集后集中處理，或工業(yè)生產(chǎn)中常用于制煤氣

典例精講

1、如圖，甲和乙分別是氫氣和一氧化碳還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（）

乙：i輛化碳還原輒化銅

A.乙實(shí)驗(yàn)只能通過(guò)澄清布灰水是否變渾濁判斷反應(yīng)是否發(fā)生

B.甲實(shí)驗(yàn)試管口向下偵斜可防止生成的水倒流，也有利于將試管內(nèi)的空氣完全排出

C.甲、乙兩實(shí)驗(yàn)中，都應(yīng)先使試管、玻璃管均勻受熱，再通入氣體，以防止發(fā)生爆炸

D.甲、乙兩實(shí)驗(yàn)中，氫氣和一氧化碳都將氧化銅變成游離態(tài)的銅，都發(fā)生了置換反應(yīng)

2、《天工開物》中介紹了鋅的冶煉方法：把爐甘石（ZnCO。和煤炭餅裝入煉鋅罐（如圖所示），

泥封，“其底鋪薪，發(fā)火帽紅”，“冷定毀罐取出（鋅熔點(diǎn)為419C,沸點(diǎn)為907°C）

⑴反應(yīng)區(qū)中，ZnCQa首先分解生成ZnO,然后C與ZnO發(fā)生置換反應(yīng)得到Zn和另?種氧

化物，該分解反應(yīng)的化學(xué)方程式為o

⑵冷凝區(qū)中，鋅由氣態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài)，理論上該區(qū)應(yīng)控制的溫度范圍是_____________________

（3）請(qǐng)解釋“冷定（即冷卻）后才可毀罐取鋅”的原因：。

泥封

煉鋅罐示意圖

3、下面是三套還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)裝置圖，通過(guò)分析比較回答下列問(wèn)題：

(1)判斷丙圖實(shí)驗(yàn)是否完成的最佳實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是,

⑵甲裝置中通氫氣的導(dǎo)管插入到試管底部氧化銅粉末的上方，其目的是

(3)乙圖實(shí)驗(yàn)裝置中，有一個(gè)明顯的不足是；

(4)若要將乙裝置改裝成比還原灼熱氧化銅的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)測(cè)定水的質(zhì)量，你的改裝方法是:

咬

1、下列關(guān)于煉鐵的敘述錯(cuò)誤的是()

A.主要原料為鐵礦石、焦炭、石灰石等

B.主要設(shè)備為高爐

C.主要原理為：利用焦炭的還原性置換出鐵礦石中的鐵

D.主要產(chǎn)物是生鐵

2、如圖所示，用型玻璃管進(jìn)行微型實(shí)驗(yàn)。下列說(shuō)法正確的是()

A.a處黑色粉末變?yōu)榧t色

B.a處的反應(yīng)屬于置換反應(yīng)

C.b處澄清石灰水變渾濁，證明有CO?生成

D.該裝置的藥用量很少，所以尾氣可以不需要處理

3、甲圖是一氧化碳還原氧化鐵的裝置，乙圖是煉鐵高爐示意圖。下列敘述中正確的是()

焦天、鐵礦石、石灰石

A.乙圖所示的煉鐵中原料焦炭的作用只是提供熱量

B.兩圖所示的實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)過(guò)程中都發(fā)生的反應(yīng)是：3CO+Fe2O32Fe+3CO2

C.甲圖所示的實(shí)驗(yàn)中開始時(shí)應(yīng)先點(diǎn)燃酒精噴燈，后通CO

D.用兩圖所示的方法得到的鐵的成分完全相同

4、氫氣和一氧化碳還原氨化銅的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

A.實(shí)驗(yàn)時(shí)都應(yīng)該先通入氣體后加熱，防止發(fā)生爆炸

B.兩者都可以通過(guò)觀察黑色固體顏色的變化判斷反應(yīng)是否發(fā)生

C.甲無(wú)尾氣處理裝置而乙有，是因?yàn)橐宦然加卸径鯕鉄o(wú)毒

D.甲試管口略向下傾斜，乙玻璃管保持水平，是因?yàn)閮煞N氣體的密度不同

5、實(shí)驗(yàn)室用如圖裝置模擬煉鐵。下列說(shuō)法正確的是（）

A.磁鐵礦的主要成分是FezOa

B.應(yīng)先加熱FezCh,再通入CO

C.紅棕色的FC2O3逐漸變黑

D.氣體通過(guò)澄清石灰水后可直接排放

6、用如圖所示的玻璃管進(jìn)行碳還原氧化銅實(shí)驗(yàn)。

鈍化銅與世

1“/ATW

B

澄清石灰水

(1)當(dāng)A處的黑色固體變紅時(shí)，可觀察到B處的現(xiàn)象是o

⑵查閱資料發(fā)現(xiàn)：反應(yīng)生成的紅色固體除了銅以外還可能含有氧化亞銅(CU2O),氧化亞銅

A

可以與硫酸發(fā)生如下反應(yīng)：CsO+H2so4===Cu+CuSO/X,該反應(yīng)中X的化學(xué)式

為o

7、從孔雀石［主要成分CuC03?Cu9H)2］中提取金屬銅的實(shí)驗(yàn)步驟如下：將孔雀石粉碎，加

過(guò)量稀硫酸，充分反應(yīng)后過(guò)濾，向?yàn)V液中加入一種金屬粉末。

⑴請(qǐng)?zhí)羁眨篊UCO3*CU(OH)2+2H2SO4===CUSO4+CO2t+3。

⑵寫出可以加入的一種金屬并說(shuō)明理由：。

8、如圖是某科學(xué)老師設(shè)計(jì)的一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)裝置。

(1)在B裝置的液面下降到安全線之前，不能加熱氧化鐵,這是因?yàn)椤?/p>

(2)反應(yīng)結(jié)束后停止加熱，繼續(xù)通CO,此時(shí)B裝置的作用是。

1|點(diǎn)練鞏固

1、如圖為氫氣還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)裝置圖，下列有關(guān)分析正確的是()

A.裝置中試管II需略向下幀斜，主要是為了利于通入氫氣

B.在給試管內(nèi)藥品加熱前，需先通氫氣排盡試管內(nèi)的空氣

C.待藥品完全反應(yīng)后，需同時(shí)撤去酒精燈和通氫氣的導(dǎo)管

D.該實(shí)驗(yàn)裝置也可直接用于一氧化碳還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)

2、關(guān)于工業(yè)煉鐵的說(shuō)法正確的是()

A.鐵礦石用于煉鐵是因?yàn)楹写罅繂钨|(zhì)鐵

B.焦炭的主要作用是不完全燃燒制取CO

C.在高爐中冶煉出來(lái)的是生鐵，不是純鐵

D.高爐的尾氣成分為CO2,可以直接排放

3、利用甲酸（HCOOH）與濃硫酸制備CO,并用如圖實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證CO的有關(guān)性質(zhì)。

已知：HCOOHyCOf+bhO下列說(shuō)法不正確的是（）

A.操作時(shí)，先點(diǎn)燃乙處酒精燈，再滴加HCOOH

B.裝置丙的作用是防止倒吸

C.裝置丁既可檢驗(yàn)CO2,又可收集CO

D.隨著反應(yīng)進(jìn)行，濃硫酸濃度降低，產(chǎn)生CO氣體速率減小

4、如圖是CO和FezCh反應(yīng)的裝置。下列關(guān)于圖示實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法，正確的是（

①說(shuō)明CO具有氧化性②玻璃管中的紅色粉末變成黑色粉末③防止了CO對(duì)空氣的污染

④反應(yīng)前應(yīng)先通CO,再加熱酒精燈

A.①②④B.???C.②?④D.全部

5、用一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)中，F(xiàn)e?O3轉(zhuǎn)化為鐵的具體過(guò)程是:

-400?500C-八600-680C--700-800C_

-----------?FeO-------------?Fe

Fe2O3------------->FesO,

已知鐵的氧化物除Fe2O3外，其余均為黑色。下列說(shuō)法正確的是（）

A.裝置中漏斗的作用是防止倒吸

B.通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以判斷氧化鐵是否完全轉(zhuǎn)化為鐵

C.該實(shí)驗(yàn)中所有的化學(xué)反應(yīng)里，氧元索的化合價(jià)均未改變

D.當(dāng)硬質(zhì)玻璃管內(nèi)固體中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為74%時(shí)，固體成分是FeaCU和FeO

6、小金利用圖示裝置進(jìn)行“一氧化碳還原氧化鐵”及產(chǎn)物檢驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)步驟如圖:

步驟1:連接裝置并檢查裝置的氣密性，在確保裝置氣密性良好的基礎(chǔ)上，按圖示在各裝置

中添加藥品；

步驟2：緩慢推注射器活塞，利用甲酸(一種無(wú)色溶液，溶質(zhì)為HC00H)與濃硫酸在8()°C水

濃H2s04

浴的條件下制備一氧化碳［反應(yīng)原理：HC00H--------->COT+H2O)；

加熱

步驟3：待萬(wàn)用瓶中澄清石灰水下降至安全線以下后再點(diǎn)燃酒精燈，當(dāng)W形管右側(cè)彎管處

的氧化鐵全部變?yōu)楹谏珪r(shí)，繼續(xù)加熱2分鐘后熄火酒精燈；

步驟4：撤去酒精燈和盛熱水的燒杯，用磁鐵吸引黑色物質(zhì)至W形管左側(cè)彎管處進(jìn)行固體

產(chǎn)物的檢驗(yàn)。

⑴進(jìn)行氣密性檢查時(shí)，可在萬(wàn)用瓶中盛適量水，然后推注射器活塞，當(dāng)觀察到

______________________________________________(填寫現(xiàn)象)，說(shuō)明裝置氣密性良好。

⑵點(diǎn)燃酒精燈前，需要“待萬(wàn)用瓶中澄清石灰水下降至安全線以下”的原因是

(3)步驟3后，W形管左惻穹管處為反應(yīng)后得到的稀硫酸，若固體產(chǎn)物全部是鐵，步驟4中

能觀察到的現(xiàn)象是0

7、如圖所示為實(shí)驗(yàn)室用氫氣還原氧化銅實(shí)驗(yàn)的示意圖。

(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，觀察到的現(xiàn)象是。

(2)下面是氫氣還原氧化銅的操作步驟：①停止用酒精燈加熱：②將CuO粉末平鋪在試管

底；③把試管固定在鐵架臺(tái)上；④用酒精燈加熱；⑤繼續(xù)通入氫氣到試管冷卻；⑥向盛有

氧化銅粉末的試管中通入氫氣。實(shí)驗(yàn)時(shí)正確的操作順序是。

（3）該反應(yīng)中的還原劑是o

8、甲、乙兩位同學(xué)根據(jù)下列轉(zhuǎn)化關(guān)系在實(shí)驗(yàn)室中模擬煉鐵，并對(duì)生成物的成分進(jìn)行探究。

①模擬煉鐵的原理可能是（用化學(xué)方程式表示）。

②初步分析得知，黑色粉末B的成分是一種或兩種單質(zhì)。

【猜想與假設(shè)】

甲同學(xué)認(rèn)為無(wú)色氣體A中可能有C02，也可能有。

乙同學(xué)認(rèn)為黑色粉末的成分中存在以下情況：

假設(shè)一：只含有鐵；假設(shè)二：含有。

【實(shí)驗(yàn)探究】

（I）驗(yàn)證甲同學(xué)猜想的實(shí)驗(yàn)裝置（箭頭表示氣體流向）。

上述實(shí)驗(yàn)裝置I【中濃硫酸的作用是吸收水蒸氣，裝置I的作用是，當(dāng)

看到I中足量的澄清石灰水變渾濁，【II中黑色固體變成紅色后，可以確定無(wú)色氣體A的成分

是o

同時(shí)得出結(jié)論：上述裝置存在重大缺陷，需要補(bǔ)充裝置。

（2）為驗(yàn)證乙同學(xué)的假設(shè)二成立，請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)用物理方法（或化學(xué)方法）完成以下探究。

（請(qǐng)?zhí)顚憣?shí)驗(yàn)報(bào)告表格中空缺的部分）

實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)

方法結(jié)論

物理部分黑色粉末被假設(shè)

方法吸引上來(lái)二成

立

化學(xué)取少量黑色粉末放在玻璃管中，不斷通入氧氣，加假設(shè)

方法熱，將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水中二成

【交流反思】對(duì)甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)存在的缺陷，甲、乙同學(xué)一起進(jìn)行了改進(jìn)，解決了污染環(huán)境問(wèn)題。

9、小金利用圖示裝置進(jìn)行“一氧化碳還原氧化鐵”及產(chǎn)物檢驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)步驟如下:

步驟1：連接裝置并檢查裝置的氣密性，在確保裝置氣密性良好的基礎(chǔ)上，按圖示在各裝置

中添加藥品；

步驟2：緩慢推注射器活塞，利用甲酸（一種無(wú)色溶液，溶質(zhì)為HCOOH）與濃硫酸在80℃水

浴的條件

濃硫酸卜制一氧化碳（化學(xué)方程式為HCOOHCOt+H2O）；

步驟3：待萬(wàn)用瓶中澄清石灰水卜.降至安全線以卜.后再點(diǎn)燃酒精燈，當(dāng)W形管右側(cè)彎管處

的氧化鐵全部變?yōu)楹谏珪r(shí)，繼續(xù)加熱2分鐘后熄滅酒精燈；步驟4：撤去酒精燈和盛熱水的

燒杯，用磁鐵吸引黑色物質(zhì)至W形管左側(cè)彎管處進(jìn)行固體產(chǎn)物的檢驗(yàn)。

⑴進(jìn)行氣密性檢查時(shí)，可在萬(wàn)用瓶中盛適量水，然后推注射器活塞，當(dāng)觀察到

（填現(xiàn)象），說(shuō)明裝置氣密性良好。

⑵點(diǎn)燃酒精燈前，需要“待萬(wàn)用瓶中澄清石灰水下降至安全線以下”的原因是

（3）步驟3后，W形管左側(cè)彎管處為反應(yīng)后得到的稀硫酸，若固體產(chǎn)物全部是鐵，步驟4中

能觀察到的現(xiàn)象是。

2.5金屬冶煉

合|思維導(dǎo)圖

€1知識(shí)檢理

1、常見的礦石

金屬礦石赤鐵礦磁鐵礦黃鐵礦菱鐵礦鋁土礦黃銅礦輝銅礦

主要成分

Fe2OaFexO4FeS2FeCO3AI2O3CuFeS2Cu2s

2、實(shí)險(xiǎn)室一氧化碳還原氧化鐵裝置

A處B處C處

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象紅棕色粉末逐漸變成黑色澄清石灰水變渾濁產(chǎn)生藍(lán)色火焰

化學(xué)方程式Fe2O3+3CO=S￡2Fe+3CO2Ca(OH)2+CO2=CaCO31+H2O2co+。2^=2CCh

4、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)

(1)先通CO再加熱；排盡裝置中的空氣，防止加熱CO與空氣的混合氣體發(fā)

生爆炸

(2)停止加熱，繼續(xù)通CO至玻璃管冷卻；防止生成的熱的鐵被空氣再次或化

(3)尾氣處理:①點(diǎn)燃，使CO變成無(wú)毒的CO2；②在導(dǎo)管末端系一個(gè)氣球或用

排水法收集

(4)酒精噴燈的作用是提供高溫(如果用酒精燈，則加金屬網(wǎng)罩集中火焰，提

高溫度)

5、裝置改進(jìn)-

CO.Fe。

f尾氣處理

FeQjV*玉幺?澄清石灰水

飛T17由

優(yōu)點(diǎn)：雙管集氣瓶既可以檢驗(yàn)

優(yōu)點(diǎn)：節(jié)約能源，減少

優(yōu)點(diǎn)：節(jié)約藥品并吸收二氧化碳，還能收集多

空氣污染

余的一氧化碳

6、工業(yè)煉鐵

設(shè)備：高爐

上層

3C0+Fe2O3=2Fe+3c02

高阻

中層

C+CO2=2C0

點(diǎn)燃

下層

c+o2=co.

通風(fēng)口

二二無(wú)段二二?出渣口

出陜口V生鐵

(1)煉鐵的原料：鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣

(2)反應(yīng)原理：Fe2Os+3CO邈2Fe+3c02

(3)焦炭的作用：①提供熱量(C+O2—CO2);②生成CO(C+CO2=

2cO)

（焦炭雖具有還原性，但是co氣體具有流動(dòng)性，與鐵礦石接觸更充分）

（4）石灰石的作用：將礦石中的二氧化硅變?yōu)闋t渣

（5）產(chǎn)物：生鐵

（6）高爐氣體的主要成分：N2、CO、CCh等

處理方法：收集后集中處理，或工業(yè)生產(chǎn)中常用于制煤氣

一例精講

1、如圖，甲和乙分別是氫氣和一氧化碳還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（）

乙：i何化碳還原輒化銅

A.乙實(shí)驗(yàn)只能通過(guò)澄清石灰水是否變渾濁判斷反應(yīng)是否發(fā)生

B.甲實(shí)驗(yàn)試管口向下傾斜可防止生成的水倒流，也有利于將試管內(nèi)的空氣完全排出

C.甲、乙兩實(shí)驗(yàn)中，都應(yīng)先使試管、玻璃管均勻受熱，再通入氣體，以防止發(fā)生爆炸

D.甲、乙兩實(shí)驗(yàn)中，氫氣和一氧化碳都將氧化銅變成游離態(tài)的銅，都發(fā)生了置換反應(yīng)

【答案】B

【解析】A、一氧化碳具有還原性，能與氧化銅反應(yīng)生成銅和二氧化碳，乙實(shí)驗(yàn)還能通過(guò)玻

璃管中黑色粉末逐漸變紅判斷反應(yīng)是否發(fā)生，故選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤。B、氫氣.與氧化銅反應(yīng)生成

銅和水，氫氣的密度比空氣的小，甲實(shí)驗(yàn)試管口向下傾斜可防止生成的水倒流，也有利于將

試管內(nèi)的空氣完全排出，放選項(xiàng)說(shuō)法正確。C、甲、乙兩實(shí)驗(yàn)中，都應(yīng)先通入氣體，再使試

管、玻璃管均勻受熱，以防止發(fā)生爆炸，故選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤。D、氫氣與氧化銅反應(yīng)生成銅和

水，屬于置換反應(yīng)；一氧化碳與氧化銅反應(yīng)生成銅和二氧化碳，反應(yīng)物均為化合物，不屬于

置換反應(yīng)，故選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤。

2、《天工開物》中介紹了鋅的冶煉方法：把爐甘石億nCCh）和煤炭餅裝入煉鋅罐（如圖所示），

泥封,“其底鋪薪，發(fā)火爆紅“，“冷定毀罐取出薪（鋅熔點(diǎn)為419℃,沸點(diǎn)為907℃）

⑴反應(yīng)區(qū)中，ZnCO3首先分解生成ZnO,然后C與ZnO發(fā)生置換反應(yīng)得到Zn和另一種氧

化物，該分解反應(yīng)的化學(xué)方程式為o

⑵冷凝區(qū)中，鋅由氣態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài)，理論上該區(qū)應(yīng)控制的溫度范圍是

（3）請(qǐng)解釋“冷定（即冷卻）后才可毀罐取鋅”的原因：。

泥封

煉鋅填示意圖

【答案】（1）ZnCO3===ZnO+CO2f;C；（2）419℃?907C；（3）防止生成的鋅在較高

的溫度下又被氧化成氧化鋅。

【解析】（1）碳酸鋅在高溫的條件下生成氧化鋅和二氧化碳；碳和氧化鋅在高溫的條件下

高溫

生成鋅和二氧化碳，化學(xué)方程式為：2ZnO+C===2Zn+CO2f,在反應(yīng)物中：氧化鋅中鋅元素

的化合價(jià)為+2價(jià)；氧元素的化合價(jià)為-2價(jià)；單質(zhì)碳中碳元素的化合價(jià)為0；在生成物中：鋅

的化合價(jià)為0；二氧化碳中碳元素的化合價(jià)為+4價(jià)；氧元素的化合價(jià)為-2價(jià)，即化合價(jià)升

高的是碳元素：（2）由鋅的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)可知，冷凝區(qū)中，鋅由氣態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài)，理論上該

區(qū)應(yīng)控制的溫度范圍是：419℃?907℃；（3）“冷定”后方能“毀罐”取鋅，是為了防止生成的

鋅在較高的溫度下乂被氧化成氧化鋅。

3、下面是三套還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)裝置圖，通過(guò)分析比較問(wèn)答下列問(wèn)題：

（1）判斷丙圖實(shí)驗(yàn)是否完成的最佳實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是=

⑵甲裝置中通氫氣的導(dǎo)管插入到試管底部氧化銅粉末的上方，其目的是

（3）乙圖實(shí)驗(yàn)裝置中，有一個(gè)明顯的不足是：

（4）若要將乙裝置改裝成生還原灼熱氧化銅的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)測(cè)定水的質(zhì)量，你的改裝方法是:

【答案】（I）導(dǎo)管口不再有新的氣泡生成；（2）便于拌盡空氣，防止發(fā)生爆炸；同時(shí)使氫

氣與氧化銅粉末充分接觸；（3）一氧化碳有毒，裝置中沒(méi)有尾氣處理裝置，應(yīng)在a處連接

點(diǎn)燃裝置或收集裝置；（4）將裝有澄清石灰水的大試管改成裝有無(wú)水氯化鈣的U型管。

【解析】（I）碳和氧化銅在高溫的條件下反應(yīng)生成銅和二氧化碳，所以判斷丙圖實(shí)驗(yàn)是否

完成的最佳實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是：導(dǎo)管口不再有新的氣泡生成；

（2）氫氣可燃燒，點(diǎn)燃不純的氫氣可能會(huì)發(fā)生爆炸，裝置中的氣體導(dǎo)管已插入到試管底部

藥品的上方，是為了便于在加熱前，通入的H?將試管中的空氣排盡，防止爆炸；

（3）一氧化碳有毒但能燃燒生成二氧化碳，所以不能直接排放要收集再利用或點(diǎn)燃：

（4）測(cè)定水的組成就需要知道生成水的質(zhì)量，無(wú)水氯化鈣有吸水性，所以改裝方法是：將

裝有澄清石灰水的大試管改成裝有無(wú)水氯化鈣的U型管。

g女時(shí)演嬉

I、下列關(guān)于煉鐵的敘述錯(cuò)誤的是（）

A.主要原料為鐵礦石、焦炭、石灰石等

B.主要設(shè)備為高爐

C.主要原理為：利用焦炭的還原性置換出鐵礦石中的鐵

D.主要產(chǎn)物是生鐵

【答案】C

【解析】解：A.工業(yè)煉鐵的主要原料是鐵礦石、焦炭、石灰石等，故A正確；

B.高爐煉鐵的設(shè)備是高爐，故B正確；

C.工業(yè)煉鐵就是在高溫的條件下，用一氧化碳來(lái)還原氧化鐵，生成鐵和二氧化碳，而不是

焦炭，故C錯(cuò)誤；

D.工業(yè)煉的鐵中含有雜質(zhì)，屬于生鐵，故D正確。故選：Co

2、如圖所示，用型玻璃管進(jìn)行微型實(shí)驗(yàn)。下列說(shuō)法正確的是（）

A.a處黑色粉末變?yōu)榧t色

B.a處的反應(yīng)屬于置換反應(yīng)

C.b處澄清石灰水變渾濁，證明有CO?生成

D.該裝置的藥用量很少，所以尾氣可以不需要處理

【答案】C

【解析】解：A、一氧化碳具有還原性，能與氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，a處紅棕色粉

末變?yōu)楹谏蔬x項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤。

B、該反應(yīng)的反應(yīng)物均為化合物，不屬于置換反應(yīng)，故選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤。

C、二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，b處澄清石灰水變渾濁，證明有CO?生成，故選項(xiàng)

說(shuō)法正確。

D、一氧化碳具有毒性，能污染環(huán)境，為防止污染空氣，尾氣不經(jīng)處理不能直接排放，一氨

化碳具有可燃性，可利用點(diǎn)燃的方法進(jìn)行尾氣處理，也可以用氣球收集等，故選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤。

故選：Co

3、甲圖是一氧化碳還原氧化鐵的裝置，乙圖是煉鐵高爐示意圖。下列敘述中正確的是（

焦天、鐵礦石、石灰石

甲乙

A.乙圖所示的煉鐵中原料焦炭的作用只是提供熱量.....

B.兩圖所示的實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)過(guò)程中都發(fā)生的反應(yīng)是：3CO+Fe2O32Fe+3CO2

C.甲圖所示的實(shí)驗(yàn)中開始時(shí)應(yīng)先點(diǎn)燃酒精噴燈，后通CO

D.用兩圖所示的方法得到的鐵的成分完全相同

【答案】B

【解析】A、高爐煉鐵中原料焦炭的作用是提供熱量和得到還原劑一氧化碳，故A敘述錯(cuò)

誤；

B、高爐煉鐵原理用化學(xué)方程式表示是：3CO+Fe2O3高溫2Fe+3CO2.故B敘述正確；

C、CO具有可燃性，與玻璃管中的空氣混合受熱會(huì)發(fā)生爆炸。因此應(yīng)先通CO排盡玻璃管

中的空氣，然后再點(diǎn)燃酒精噴燈，故C敘述錯(cuò)誤；

D、甲圖是一氧化碳還原氧化鐵，能得到純鐵。乙圖是煉鐵高爐，得到的是生鐵，屬于混合

物。故D敘述錯(cuò)誤。

4、氫氣和一氧化碳還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

甲：氫氣還原氧化銅乙:一氧化碳還原氧化銅

A.實(shí)驗(yàn)時(shí)都應(yīng)該先通入氣體后加熱，防止發(fā)生爆炸

B.兩者都可以通過(guò)觀察黑色固體顏色的變化判斷反應(yīng)是否發(fā)生

C.甲無(wú)尾氣處理裝置而乙有，是因?yàn)橐谎趸加卸径鴼錃鉄o(wú)毒

D.甲試管口略向下傾斜，乙玻璃管保持水平，是因?yàn)閮煞N氣體的密度不同

【答案】D

【解析】A、氫氣、一氧化碳都屬于可燃性氣體，與空氣混合達(dá)到爆炸極限時(shí)，受熱或遇明

火會(huì)發(fā)生爆炸，實(shí)驗(yàn)時(shí)都應(yīng)該先通入氣體一會(huì)兒后再加熱，這樣可以防止發(fā)生爆炸，該選項(xiàng)

說(shuō)法正確；

B、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，能夠觀察到黑色的氧化銅粉末逐漸變成紅色，說(shuō)明氧化銅和氫氣、一氧化

碳反應(yīng)生成了紅色的銅，該選項(xiàng)說(shuō)法正確；

C、氫氣無(wú)毒，不污染環(huán)境，所以不需要處理尾氣，而一氧化碳有毒，能夠污染環(huán)境，應(yīng)該

對(duì)尾氣進(jìn)行處理，該選項(xiàng)說(shuō)法正確；

D、甲中試管口略向下傾斜，是為了防止生成的水回流炸裂試管，與氣體的密度無(wú)關(guān)，該選

項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤。

5、實(shí)驗(yàn)室用如圖裝置模擬煉鐵。下列說(shuō)法正確的是()

A.磁鐵礦的主要成分是FezCh

B.應(yīng)先加熱FezCh,再通入CO

C.紅棕色的FQOJ逐漸變黑

D.氣體通過(guò)澄清石灰水后可直接排放

【答案】C

【解析】A、磁鐵礦的主要成分是FeaCh,故選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤。

B、實(shí)驗(yàn)開始先通入一氧化碳，排出裝置內(nèi)的空氣后，再點(diǎn)燃酒精噴燈加熱玻璃管中的氧化

鐵,先通入一氧化碳后加熱的原因是排盡玻璃管中的空氣,防止發(fā)生爆炸，故選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤。

C、一氧化碳具有還原性，能與氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，實(shí)驗(yàn)進(jìn)行一段時(shí)間后，玻璃

管A中出現(xiàn)的現(xiàn)象是紅棕色粉末逐漸變黑，故選項(xiàng)說(shuō)法正確。

D、一氧化碳有毒，直接排放到空氣中會(huì)污染環(huán)境，氣體通過(guò)澄清石灰水后不能直接排放，

可將玻璃管改成尖嘴點(diǎn)燃或用氣球收集，故選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤。

6、用如圖所示的玻璃管進(jìn)行碳還原氧化銅實(shí)驗(yàn)。

氧化銅與碳

B

澄清石灰水

(1)當(dāng)A處的黑色固體變紅時(shí)，可觀察到B處的現(xiàn)象是o

(2)查閱資料發(fā)現(xiàn)：反應(yīng)生成的紅色固體除了銅以外還可能含有氧化亞銅(CsO),氧化亞銅

A

可以與硫酸發(fā)生如下反應(yīng)：Cu2O+H2SO4===CU+CUSO4+X,該反應(yīng)中X的化學(xué)式

為o

【答案】澄清石灰水變渾濁H20

【解析】A處反應(yīng)生成二氧化碳，二氧化碳與澄清石灰水反應(yīng)生成碳酸鈣白色沉淀：根據(jù)化

學(xué)反應(yīng)前后原子的種類、數(shù)目不變可知，X的化學(xué)式為H2。。

7、從孔雀石［主要成分CUCO3?CU（OH）2］中提取金屬銅的實(shí)驗(yàn)步驟如下：將孔雀石粉碎，加

過(guò)量稀硫酸，充分反應(yīng)后過(guò)濾，向?yàn)V液中加入一種金屬粉末。

⑴請(qǐng)?zhí)羁眨篊uCOrCu（OH）2+2H2SO4===CuSO4+CO2t+3。

⑵寫出可以加入的一種金屬并說(shuō)明理由：。

【答案】（1）氏0（2）鐵（或鋅等）鐵（或鋅等）的金屬活動(dòng)性比銅強(qiáng)，可以把銅置換出來(lái)

【解析】（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后各原子的數(shù)目不變，可以推知X的化學(xué)式為H?0；

（2）排在銅前的金屬能把銅從硫酸銅溶液中置換出來(lái)。所得濾液中含有生成的硫酸銅和過(guò)量

的硫酸，要從其中置換銅，需要加入氫之前的活潑金屬（除鉀、鈉、鈣外），如鋅、鐵等，它

們可以把銅從硫酸銅溶液中置換出來(lái)。

8、如圖是某科學(xué)老師設(shè)i一的一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)裝置。

（1）在B裝置的液面下降到安全線之前，不能加熱氧化鐵，這是因?yàn)閛

⑵反應(yīng)結(jié)束后停止加熱，繼續(xù)通CO,此時(shí)B裝置的作用是。

【答案】（1）CO和空氣混合，加熱可能會(huì)發(fā)生爆炸（2）收集CO,防止污染空氣

【解析】（1）一氧化碳具有可燃性，和助燃性氣體混合，加熱可能發(fā)生爆炸，所以在B裝

置的液面下降到安全線之前，不能加熱氧化鐵，因?yàn)橐谎趸己涂諝饣旌?，加熱可能?huì)發(fā)生

爆炸；（2）一氧化碳有毒，需要尾氣處理，所以B裝置的作用是：收集一氧化碳、防止污

染空氣。

1|點(diǎn)練鞏固

I、如圖為氫氣還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)裝置圖，下列有關(guān)分析正確的是（）

笈

A.裝置中試管口需略向下頑斜，主要是為了利于通入氫氣

B.在給試管內(nèi)藥品加熱前.需先通氫氣排盡試管內(nèi)的空氣

C.待藥品完全反應(yīng)后，需同時(shí)撤去酒精燈和通氫氣的導(dǎo)管

D.該實(shí)驗(yàn)裝置也可直接用于一氧化碳還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)

【答案】B

【解析】試管口略向下傾斜，是為了防止生成的水倒流入試管底部，使其炸裂，即A不正

確；反應(yīng)后需要繼續(xù)通入氫氣，防止生成的Cu再次被氧化，C不正確；一氧化碳具有毒性，

因此該實(shí)驗(yàn)裝置不能直接用于CO還原CuO,D不正確，故選B。

2、關(guān)于工業(yè)煉鐵的說(shuō)法止確的是（)

A.鐵礦石用于煉鐵是因?yàn)楹写罅繂钨|(zhì)鐵

B.焦炭的主要作用是不完全燃燒制取CO

C.在高爐中冶煉出來(lái)的是生鐵，不是純鐵

D.高爐的尾氣成分為C02,可以直接排放

【答案】C

【解析】A.鐵礦石中主要含有鐵的氧化物，而不是鐵的單質(zhì)，故錯(cuò)誤；

B.工業(yè)煉鐵中利用了焦炭的可燃性，提供熱量；乂利用其還原性，與二氧化碳反應(yīng)生成一

氧化碳?xì)怏w，故錯(cuò)誤；

C.工業(yè)煉鐵得到的是生鐵，含有碳等雜質(zhì)，不是純鐵，故正確；

D.高爐的尾氣中含有有毒的一氧化碳，不能直接排放以免造成空氣污染，故錯(cuò)誤。

3、利用甲酸（HCOOH）與濃硫酸制備CO,并用如圖實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證CO的有關(guān)性質(zhì)。

濃皴酸

已知：HCOOH赤湎COf+ILO下列說(shuō)法不正確的是（）

A.操作時(shí)，先點(diǎn)燃乙處酒精燈，再滴加HCOOH

B.裝置丙的作用是防止倒吸

C.裝置丁既可檢驗(yàn)CO2,又可收集CO

D.隨著反應(yīng)進(jìn)行，濃硫酸濃度降低，產(chǎn)生CO氣體速率減小

【答案】A

【解析】A、操作時(shí)，先滴加HCOOH,生成一氧化碳，排出裝置內(nèi)的空氣后，再點(diǎn)燃乙處

酒精燈，以防止發(fā)生爆炸，故選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤。

B、裝置丙能防止丁裝置的石灰水進(jìn)入乙裝置，裝置丙的作用是防止倒吸，故選項(xiàng)說(shuō)法正確。

C、二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，根據(jù)石灰水是否變渾濁，裝置丁可檢驗(yàn)CO2；—氧化

碳不與石灰水反應(yīng)，又可以將瓶中的石灰水排出，可收集CO,故選項(xiàng)說(shuō)法正確。

D、HCOOH不力7coT+HzO中，濃硫酸作催化劑，隨著反應(yīng)進(jìn)行，濃硫酸濃度降低，催化

效果減弱，產(chǎn)生C0氣體速率減小，故選項(xiàng)說(shuō)法正確。故選：Ao

4、如圖是CO和Fe?03反應(yīng)的裝置。下列關(guān)于圖示實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法，正確的是（）

①說(shuō)明CO具有氧化性②玻璃管中的紅色粉末變成黑色粉末③防止了CO對(duì)空氣的污染

④反應(yīng)前應(yīng)先通C。，再加熱酒精燈

co

A.①②④B.①??C.???D.全部

【答案】C

【解析】①玻璃管中黑色粉末變成紅色，說(shuō)明生成了銅，說(shuō)明CO具有還原性，故說(shuō)法錯(cuò)誤。

②氯化鐵顏色為紅色，被一氧化碳還原為鐵粉，鐵粉顏色為黑色，所以硬質(zhì)玻璃管中的現(xiàn)象

為紅色粉末變黑，故正確；③尾氣中含有有毒的一氧化碳，需要對(duì)尾氣進(jìn)行處理，以防造成

空氣污染，故正確；④反應(yīng)前應(yīng)先通CO,再加熱酒精燈，排出裝置內(nèi)的空氣，防止加熱時(shí)

發(fā)生爆炸，故正確；故選C。

5、用一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)中，F(xiàn)e?O3轉(zhuǎn)化為鐵的具體過(guò)程是:

400~500C600?680c700~800'C°

FeOFeO--Fe

Fe2O334

已知鐵的氧化物除Fe?O3外，其余均為黑色。下列說(shuō)法正確的是()

A.裝置中漏斗的作用是防止倒吸

B.通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以判斷氧化鐵是否完全轉(zhuǎn)化為鐵

C.該實(shí)驗(yàn)中所有的化學(xué)反應(yīng)里，氧元素的化合價(jià)均未改變

D.當(dāng)硬質(zhì)玻璃管內(nèi)固體中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為74%時(shí)，固體成分是Fe.aCh和FeO

【答案】D

【解析】裝置中漏斗的作用是為了聚集一氧化碳，而不是防止倒吸，A錯(cuò)誤；生成的四氧化

三鐵、氧化亞鐵以及鐵粉都是黑色的，無(wú)法通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷氧化鐵是否完全轉(zhuǎn)化為鐵，B

錯(cuò)誤；尾氣中的一氧化碳與氧氣在點(diǎn)燃的條件下反應(yīng)生成二氧化碳，氧氣中的氧元素的化合

價(jià)為0,二氧化碳中氧元素的化合價(jià)為-2,氧元素的化合價(jià)發(fā)生改變，C錯(cuò)誤；FezCh中鐵

元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為一處”一=70%,Fe3O4中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

56x2+16x3

—更史一?72.4%,FcO中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為一更一X1()()%。77.8%,因此當(dāng)硬質(zhì)

56x3+16x456+16

玻璃管內(nèi)固體中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為74%時(shí)，固體成分是FesOj和FeO,D正確。

6、小金利用圖示裝置進(jìn)行“一氧化碳還原氧化鐵”及產(chǎn)物檢驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)步驟如圖:

步驟I:連接裝置并檢查裝置的氣密件,在確保裝置氣密件良好的基礎(chǔ)卜.按圖示在各裝置

中添加藥品；

步驟2：緩慢推注射器活塞，利用甲酸（一種無(wú)色溶液，溶質(zhì)為HCOOH）與濃硫酸在80c水

濃H2s04

浴的條件下制備一氧化碳［反應(yīng)原理：HCOOH--------------->COT+H2O）；

加熱

步驟3：待萬(wàn)用瓶中澄清石灰水下降至安全線以下后再點(diǎn)燃酒精燈，當(dāng)W形管右側(cè)彎管處

的氧化鐵全部變?yōu)楹谏珪r(shí)，繼續(xù)加熱2分鐘后熄滅酒精燈；

步驟4：撤去酒精燈和盛熱水的燒杯，用磁鐵吸引黑色物質(zhì)至W形管左側(cè)彎管處進(jìn)行固體

產(chǎn)物的檢驗(yàn)。

⑴進(jìn)行氣密性檢查時(shí)，可在萬(wàn)用瓶中盛適量水，然后推注射器活塞，當(dāng)觀察到

______________________________________________（填寫現(xiàn)象），說(shuō)明裝置氣密性良好。

⑵點(diǎn)燃酒精燈前，需要“待萬(wàn)用瓶中澄清石灰水下降至安全線以下”的原因是

（3）步驟3后，W形管左側(cè)彎管處為反應(yīng)后得到的稀硫酸，若固體產(chǎn)物全部是鐵，步驟4中

能觀察到的現(xiàn)象是e

【答案】（1）萬(wàn)用瓶中的水進(jìn)入導(dǎo)管并形成一段穩(wěn)定的水柱；（2）排盡W型管內(nèi)的空氣，

防止點(diǎn)燃酒精燈進(jìn)行加熱時(shí)發(fā)生爆炸；（3）有氣泡產(chǎn)生，固體溶解，溶液變成淺綠色。

【解析】（1）檢驗(yàn)裝置氣密性，利用裝置內(nèi)外的壓強(qiáng)差檢驗(yàn)，所以當(dāng)觀察到萬(wàn)用瓶中的水

進(jìn)入導(dǎo)管并形成一段穩(wěn)定的水柱，說(shuō)明裝置氣密性良好；（2）一氧化碳具有可燃性，和空

氣混合，加熱時(shí)可能發(fā)生爆炸，所以點(diǎn)燃酒精燈前，需要“待萬(wàn)用瓶中澄清石灰水下降至安

全線以下''的原因是：排盡W型管內(nèi)的空氣,防I卜點(diǎn)燃酒精燈進(jìn)行加熱時(shí)發(fā)生爆炸：（3）

鐵和硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，所以步驟4中能觀察到的現(xiàn)象是：有氣泡產(chǎn)生，固體溶

解，溶液變成淺綠色。

7、如圖所示為實(shí)驗(yàn)室用氫氣還原氧化銅實(shí)驗(yàn)的示意圖。

CuO

（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，觀察到的現(xiàn)象是。

⑵下面是氫氣還原氧化銅的操作步驟：①停止用酒精燈加熱：②將CuO粉末平鋪在試管

底；③把試管固定在鐵架臺(tái)上；④用酒精燈加熱；⑤繼續(xù)通入氫氣到試管冷卻；⑥向盛有

氧化銅粉末的試管中通入氫氣。實(shí)驗(yàn)時(shí)正確的操作順序是。

（3）該反應(yīng)中的還原劑是。

【答案】（1）黑色固體變成紅色，試管口有水出現(xiàn)（2）②③⑥④①⑤（3）氫氣

【解析】（1）氫氣與氧化銅在加熱條件下反應(yīng)生成銅和水，因此在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可觀察到黑色

固體逐漸變成紅色，同時(shí)可在試管口觀察到有水出現(xiàn)。（2）將CuO粉末平鋪在試管底后，把

試管固定在鐵架臺(tái)上，然后通入氫氣排出試管內(nèi)的空氣，防止氫氣與空氣混合在加熱時(shí)出現(xiàn)

爆炸；待黑色固體全部變成紅色后，先停止加熱，防止尚處于高溫下的銅與氧氣反應(yīng)再次生

成氧化銅，直到試管冷卻至室溫時(shí)停止通入氫氣，因此正確的操作順序?yàn)棰冖邰??⑤。（3）

A

在反應(yīng)CuO+H2===Cu+HQ中，氫氣得到氧生成了水，在反應(yīng)中是還原劑。

8、甲、乙兩位同學(xué)根據(jù)卜.列轉(zhuǎn)化關(guān)系在實(shí)驗(yàn)室中模擬煉鐵，并對(duì)生成物的成分進(jìn)行探究。

①模擬煉鐵的原理可能是（用化學(xué)方程式表示）。

②初步分析得知，黑色粉末B的成分是一種或兩種單質(zhì)。

【猜想與假設(shè)】

甲同學(xué)認(rèn)為無(wú)色氣體A中可能有C0?,也可能有。

乙同學(xué)認(rèn)為黑色粉末的成分中存在以下情況：

假設(shè)一：只含有鐵；假設(shè)二：含有。

【實(shí)驗(yàn)探究】

（1）驗(yàn)證甲同學(xué)猜想的實(shí)驗(yàn)裝置（箭頭表示氣體流向）。

上述實(shí)驗(yàn)裝置H中濃硫酸的作用是吸收水蒸氣，裝置I的作用是，當(dāng)

看到I中足量的澄清石灰水變渾濁，山中黑色固體變成紅色后，可以確定無(wú)色氣體A的成分

是。

同時(shí)得出結(jié)論：上述裝置存在重大缺陷，需要補(bǔ)充裝置。

（2）為驗(yàn)證乙同學(xué)的假設(shè)二成立，請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)用物理方法（或化