精練10金屬還原實驗一．一氧化碳還原氧化鐵（共12小題）1．如圖是CO還原氧化鐵的“微型”實驗裝置。（夾持儀器等略），已知：HCOOH熱濃硫酸ˉH2O+COA．實驗中所需CO可現制現用 B．此裝置可節約用品，污染小，現象明顯 C．實驗時先擠壓軟塑料滴瓶，再點燃酒精噴燈 D．該實驗中所涉及反應的基本類型有分解反應和置換反應2．如圖是某科學老師設計的一氧化碳還原氧化鐵的實驗裝置。（1）在B裝置的液面下降到安全線之前，不能加熱氧化鐵，這是因為。（2）反應結束后停止加熱，繼續通CO，此時B裝置的作用是。3．某同學用含有CO2的CO來模擬煉鐵實驗，他設計如圖所示的微型實驗裝置（夾持設備已略去）。已知：3CO+Fe2O3高溫ˉ2Fe+3CO2（1）寫出B處玻璃管中發生反應的現象：。（2）裝置D的作用是。（3）實驗結束后，D中有部分溶液進入E處量筒中，請設計實驗方案，確定該溶液中含有氫氧化鈉。4．現有混入少量二氧化碳的一氧化碳氣體，某同學欲用純凈、干燥的一氧化碳還原氧化鐵，并驗證反應的一種產物。根據如圖所示實驗裝置回答（其中A處框圖表示盛有CO2和CO混合氣體的貯氣瓶）：（1）請用管口小寫字母標號表示裝置連接的正確順序（每種裝置只能用一次）A→。（2）B裝置的作用是。（3）設計實驗證明裝置D中溶液的溶質成分。（寫出實驗步驟、現象和結論）5．某同學用含有CO2的CO來模擬煉鐵實驗，并檢驗氣體產物和收集尾氣，他設計了如圖所示的微型實驗裝置（夾持設備已略去）。（1）裝置A的作用是什么？。（2）寫出B處玻璃管中發生反應的現象：。（3）實驗結束后，D中有部分溶液進入E處量筒中，請設計實驗方案，確定該溶液中含有氫氧化鈉：。6．小金利用如圖所示裝置進行碳及其氧化物的性質實驗，并測定赤鐵礦（主要成分為Fe2O3，雜質不參與反應）中Fe2O3的含量，其中丁裝置需要補全?；卮饐栴}：（1）該實驗可通過丁裝置吸收二氧化碳，并將未參與反應的CO氣體收集起來以避免污染環境，若要達到此目的，應將丁裝置的導管補全為（選填序號）。（2）在實驗中，應先點燃（選填“甲”或“乙”）處的酒精噴燈或酒精燈。（3）已知所取赤鐵礦樣品質量為m1，反應前后乙裝置的質量差為m2，反應前后丁和戊裝置的總質量差為m3，則赤鐵礦中Fe2O3的質量分數為。7．某校課外活動小組的同學在老師的幫助下，探究用赤鐵礦（主要成分是Fe2O3）煉鐵的主要反應原理。他們設計的實驗裝置如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：（1）實驗中澄清石灰水作用是。（2）圖1實驗時應先點燃哪個酒精燈，請判斷并說明理由。（3）圖2與圖1相比，它的主要優點是。8．小金利用圖示裝置進行“一氧化碳還原氧化鐵”及產物檢驗的實驗。實驗步驟如圖：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（一種無色溶液，溶質為HCOOH）與濃硫酸在80℃水浴的條件下制備一氧化碳（反應原理：HCOOH→加熱濃H2SO步驟3：待萬用瓶中澄清石灰水下降至安全線以下后再點燃酒精燈，當W型管右側彎管處的氧化鐵全部變為黑色時，繼續加熱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至W型管左側彎管處進行固體產物的檢驗。（1）進行氣密性檢查時，可在萬用瓶中盛適量水，然后推注射器活塞，當觀察到（填寫現象），說明裝置氣密性良好。（2）點燃酒精燈前，需要“待萬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型管左側彎管處為反應后得到的稀硫酸，若固體產物全部是鐵，步驟4中能觀察到的現象是。9．已知在不同的溫度下，CO與鐵的氧化物反應能生成另一種鐵的氧化物（或鐵單質）和CO2．現利用下圖1的實驗裝置進行實驗，反應過程中管內的固體質量隨溫度的變化曲線如圖2．（注：圖1中的儀器甲是一種加熱儀器，圖2中A、B點的固體組成分別是鐵的氧化物中的一種．）（1）查閱資料發現，酒精燈加熱時玻璃管的受熱溫度是400～500℃，酒精噴燈加熱時玻璃管的受熱溫度是800～1200℃．實驗室要利用圖1來制取金屬鐵，儀器甲應選用的加熱儀器是（填“酒精燈”或“酒精噴燈”）；圖1裝置明顯存在的不足之處是．（2）利用圖2顯示的相關信息，回答如下問題．①圖中X＝g；②試據圖計算并推斷A點固體的合理化學式．10．利用如圖所示的裝置可進行一氧化碳還原氧化鐵的實驗，其中，氮氣可用作本實驗的保護氣；盛放氧化鐵的是一支帶有支管的試管，其支管可用于導出試管內的氣體；酒精燈帶網罩；整套裝置的氣密性良好。實驗前，彈簧夾a、b均處于關閉狀態，開始實驗時，打開a，通入氮氣一段時間后點燃酒精燈，再關閉a，打開b．請聯系所學知識回答下列問題：（1）該實驗過程中可以觀察到的現象有：、。（2）試管內一氧化碳與氧化鐵反應的化學方程式為。（3）實驗結束時，應先打開a，再，然后，繼續通氮氣直至裝置冷卻。（選填“A”或“B”）A．熄滅酒精燈B．關閉b（4）待試管冷卻后，把生成的黑色粉末倒在白紙上后；用磁鐵靠近黑色粉末，黑色粉末全部被吸引；再取少量黑色粉末放入足量硫酸銅溶液中，攪拌后發現黑色粉末部分變紅?！咎岢鰡栴}】煉出來的黑色粉末的成分是什么呢？【查閱資料】在鐵的氧化物中只有氧化鐵是紅棕色，其余都是黑色；只有氧化亞鐵在空氣中會很快被氧化成氧化鐵；只有四氧化三鐵有磁性?！揪C合探討】同學們得出此次煉鐵得到的生成物是。（5）請從兩個不同角度評價該實驗的優點：，。11．某化學興趣小組的同學對一份固體樣品進行了探究．通過實驗已確定該樣品由氧化鐵和鐵粉混合而成．他們稱取了13.6g固體樣品，用圖1所示的裝置進行試驗，至A中固體的質量不減少為止，測定的部分數據如圖2所示．請回答：（1）圖1中的反應，你可觀察到的實驗現象是（任答一條）．（2）從圖2可知，混合固體樣品中氧元素的質量是克，進一步計算分析固體樣品中氧化鐵（Fe2O3）的質量是克．（3）在上述反應后的固體中加入100g稀鹽酸，恰好完全反應，求稀鹽酸溶液中溶質的質量分數．12．已知碳酸亞鐵在隔絕空氣的情況下，可以分解生成氧化亞鐵和二氧化碳，某化學興趣小組用如圖所示裝置模擬冶煉鐵的過程，判斷樣品中碳酸亞鐵的含量（該裝置氣密性良好，B中氫氧化鈉溶液足量）。實驗過程中，先打開K通入一氧化碳再加熱裝置A中固體質量不再減少后，停止加熱，待裝置A冷卻到室溫后關閉K，實驗測得裝置A中固體質量減少了a克，裝置B中液體質量增加了b克?；卮鹣铝袉栴}：（1）儀器①的名稱是。（2）能判斷生成的二氧化碳全部被裝置B吸收的依據是裝置B的質量增加且。（3）若生成的二氧化碳全部被裝置B吸收，不考慮水的蒸發且該樣品中所含雜質不參加反應，則ab（填＞或＜、＝）（4）D處為收集尾氣的裝置，應選擇裝置（填甲，乙或丙）。二．碳、一氧化碳、氫氣還原氧化銅實驗（共6小題）13．用甲乙丙三套裝置進行H2、C、CO還原CuO的實驗并檢驗產物（已知白色粉末無水酸銅遇水變藍色）。分析上述三個實驗，下列說法錯誤的是（）A．甲乙丙三個實驗都能觀察到黑色粉末變紅色的現象，并能成功檢驗產物 B．甲乙丙三個反應中，反應前后Cu元素的化合價都降低，O元素的化合價都不變 C．甲乙丙三個實驗能說明H2、C、CO都具有還原性，且三個反應都是置換反應 D．若反應前稱量丙中硬質玻璃管及氧化銅的總質量為60g，通入一氧化碳反應一段時間后，冷卻稱量硬質玻璃管及其中物質的總質量為58.4g，則參加反應的氧化銅的質量為8g14．如圖甲、乙是初中化學中兩個重要實驗，請根據所學知識作答。（1）圖甲、乙實驗過程中，觀察到相同的實驗現象是。（2）如圖甲實驗，加熱前進行的是操作是先通入一段時間一氧化碳氣體，目的是。（3）對圖甲、乙實驗的分析正確的是（填編號）。a．圖乙C中的試管口略向下傾斜是為了防止冷凝水倒流b．圖甲、乙實驗結束時為防止液體倒流，都要先將導管移出石灰水，再熄滅酒精燈或噴燈15．如圖甲是氫氣和氧化銅反應的實驗裝置，如圖乙是木炭和氧化鐵反應的實驗裝置。（1）上述兩個實驗裝置連接有錯誤的是（填“甲”或“乙”），在實驗中氫氣和木炭表現出相同的化學性質，該化學性質是。（2）實驗步驟的先后次序非常重要。甲實驗中，反應前必須先通氫氣后點燃酒精燈，否則易發生爆炸；反應結束后必須先熄滅酒精燈后停止通氫氣，否則容易發生什么后果？（寫出兩點）；。（3）做完乙實驗后，小試管中澄清石灰水變渾濁，大試管中粉末全部變為黑色。小華取少量黑色粉末，加入足量稀硫酸充分振蕩，卻驚訝地發現黑色粉末全部溶解，卻沒有產生氣泡。小華查閱資料，得到關于鐵的氧化物的部分信息（如下表所示）。鐵的氧化物化學式Fe2O3Fe3O4FeO顏色紅黑黑化學性質可溶于酸常溫下不溶于稀酸可溶于酸根據以上實驗現象及信息，乙實驗中碳和氧化鐵反應的化學方程式是。16．用以下實驗裝置進行氫氣還原氧化銅，并測定某氧化銅樣品的純度（雜質不與氫氣反應）。（1）該實驗中，裝置乙的作用是。（2）在丙裝置中加入15克氧化銅干燥樣品進行實驗，完全反應前后裝置丙和丁的質量如表：裝置丙裝置丁反應前48.8克161.2克反應后46.5克163.9克①小明根據裝置丙減少的質量就是氧元素質量，則氧化銅的純度為。②小麗想根據裝置丁的質量變化進行計算，請幫小麗求出氧化銅樣品的純度。（寫出計算過程）（3）比較小明和小麗的計算結果，請分析導致這一結果的原因可能是。A．裝置的氣密性不好B．空氣中的水分被丁處濃硫酸吸收C．通入的氫氣量不足D．空氣中的二氧化碳被丁處濃硫酸吸收17．下列是三套還原氧化銅的實驗裝置圖，通過觀察比較，回答下列問題：（1）三個實驗的反應原理相似，反應條件也相似，均需在加熱條件下進行；實驗現象也有共同之處，即反應管中的固體由黑色變紅色．從操作步驟看，A、B實驗都有下列操作：a．通氣體，b．停止通氣體，c．點燃酒精燈，d．撤去酒精燈．實驗操作的正確順序是（填序號）．（2）我?？茖W興趣小組的同學在老師指導下用草酸和濃硫酸制取一氧化碳，并用干燥純凈的一氧化碳還原氧化鐵同時檢驗生存物，實驗裝置如圖．F裝置的作用之一是燃燒未參加反應的一氧化碳，防止其污染空氣，其次還有的主要作用是．18．小柯設計了如圖1所示的實驗裝置，進行一氧化碳還原氧化銅的實驗．試回答：Ⅰ、（1）該裝置的不足之處是．（2）加熱之前，先要進行的操作是．Ⅱ、為分離A裝置中反應排出的一氧化碳和二氧化碳，小明又設計了圖2所示的裝置（鐵架臺、鐵夾等固定用裝置已略去，a、b為活塞）．（3）利用該裝置先分離出來的是氣體．（4）要想得