氢气、碳及一氧化碳还原氧化铜的探究H2还原CuOCO还原CuOC还原CuO化学方程式H2+CuOCu+H2OCO+CuOCu+CO2C+2CuO2Cu+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?①②③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.②③①④⑤3、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.①④7.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+CuOCO2+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、H2B.原混合气体中一定没有CO2,一定含有H2和COC.原混合气体中一定含H2和CO2,可能含COD.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CuOc.通过澄清石灰水最好的操作顺序为()A.abcB.acbC.bacD.cba4、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.CO2B.CO和N2C.N2D.CO2和N27、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C②含C、CuO③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.5gB.10gC.15gD.20g10.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。