第8講物質(zhì)的轉(zhuǎn)化(一)(原卷版+解析)

第8講物質(zhì)的轉(zhuǎn)化（一）【銜接導(dǎo)入】青銅器青銅器（BronzeWare）在古時(shí)被稱(chēng)為“金”或“吉金”，是紅銅與其他化學(xué)元素錫、鉛等的合金，剛剛鑄造完成的青銅器是金色，但因?yàn)槌鐾恋那嚆~因?yàn)闀r(shí)間流失產(chǎn)生銹蝕后變?yōu)榍嗑G色，被稱(chēng)為青銅。青銅器的使用開(kāi)始于新石器時(shí)代晚期的土耳其和伊拉克地區(qū)，及敘利亞古代TellRamad遺址出土的銅珠等。中國(guó)青銅器開(kāi)始于馬家窯至秦漢時(shí)期，以商周時(shí)期的器物最為精美。在中國(guó)仰韶文化早期和馬家窯文化時(shí)期就已經(jīng)出現(xiàn)。中國(guó)最初出現(xiàn)的是小型工具或飾物。夏代始有青銅容器和兵器。商中期，青銅器品種已很豐富，并出現(xiàn)了銘文和精細(xì)的花紋。商晚期至西周早期，是青銅器發(fā)展的鼎盛時(shí)期，器型多種多樣，渾厚凝重，銘文逐漸加長(zhǎng)，花紋繁縟富麗。隨后，青銅器胎體開(kāi)始變薄，紋飾逐漸簡(jiǎn)化。春秋晚期至戰(zhàn)國(guó)，由于鐵器的推廣使用，銅制工具越來(lái)越少。秦漢時(shí)期，隨著陶器和漆器進(jìn)入日常生活，銅制容器品種減少，裝飾簡(jiǎn)單，多為素面，胎體也更為輕薄。中國(guó)青銅器制作精美，在世界青銅器中享有極高的聲譽(yù)和藝術(shù)價(jià)值，代表著中國(guó)5000多年青銅發(fā)展的高超技術(shù)與文化?！局R(shí)新授】一、非金屬單質(zhì)與其化合物的轉(zhuǎn)化例：SSO2H2SO3Na2SO3(1)非金屬在一定條件下可以轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的化合物，如：S+O2SO2；C+O2CO2(2)某些非金屬氧化物可以跟水反應(yīng)生成酸，如：CO2+H2OH2CO3；SO2+H2OH2SO3；SO3+H2OH2SO4。(SiO2、CO等除外的非金屬氧化物能與水反應(yīng)生成對(duì)應(yīng)的酸)二、金屬單質(zhì)和非金屬單質(zhì)在一定條件下可以相互反應(yīng)，生成相應(yīng)的氧化物或鹽。如：Fe+SFeS2Fe+3C122FeCl33Fe+2O2Fe3O4三、某些金屬氧化物和水反應(yīng)可以生成相應(yīng)的堿。如：CaO+H2O===Ca（OH）2Na2O+H2O===2NaOHK2O+H2O===2KOH四、金屬的冶煉(1)金屬在自然界中的存在少數(shù)金屬以單質(zhì)形式存在，大多數(shù)金屬是以化合態(tài)的形式存在的。(2)金屬的冶煉原理與方法①原理：把金屬?gòu)幕蠎B(tài)變成游離態(tài)。②冶煉方法：A木炭和氧化銅粉末在高溫下的反應(yīng)：C+2CuO==CO2+Cu實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：黑色固體逐漸變?yōu)榧t色，澄清石灰水變渾濁。B熾熱的碳能在高溫條件下與二氧化碳反應(yīng)，生成一氧化碳。一氧化碳也會(huì)奪取金屬氧化物中的氧，產(chǎn)生游離態(tài)的金屬單質(zhì)。以碳和氧化銅反應(yīng)為例，該過(guò)程的化學(xué)方程式為：2C+O2==CO、CO+CuO==CO2+CuC氫氣還原氧化銅：H2+CuO==H2O+Cu現(xiàn)象：黑色粉末狀固體逐漸變?yōu)榧t色，試管口有水珠生成。操作注意事項(xiàng)：實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)需先通氫氣。再加熱，防止爆炸；實(shí)驗(yàn)停止后，要繼續(xù)氫氣，直到完全冷卻為止，防止銅再次被氧化。氫氣還原氧化銅實(shí)驗(yàn)裝置中容易出現(xiàn)的典型錯(cuò)誤：①試管口高于試管底。應(yīng)使試管口低于試管底，防止反應(yīng)生成的水倒流。②試管口加了膠塞。試管口不能加膠塞，否則氣壓過(guò)大，易造成試管炸裂。③導(dǎo)管略伸入試管口。應(yīng)使導(dǎo)管貼試管上壁伸人底部。(3)還原反應(yīng)A含氧化合物里的氧被奪取的反應(yīng)，叫做還原反應(yīng)；能從氧化物中奪取氧的能力叫做還原性，具有還原性的物質(zhì)可作還原劑。B可以作還原劑的物質(zhì)主要有C、H2和CO。(4)鐵的冶煉用鐵礦石煉鐵的主要反應(yīng)原理：在高溫下，用一氧化碳從鐵礦石中把鐵還原出來(lái)。操作注意事項(xiàng)：實(shí)驗(yàn)最好在通風(fēng)櫥中進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)該先通一會(huì)一氧化碳，以排除試管中的空氣，防止一氧化碳與空氣混合加熱時(shí)引起爆炸。多余的一氧化碳不能直接排到空氣中，應(yīng)尾氣處理。(5)有關(guān)純度問(wèn)題的計(jì)算①由混合物質(zhì)量及純度，計(jì)算純凈物質(zhì)量：純凈物質(zhì)量=混合物質(zhì)量×純度②根據(jù)純凈物的質(zhì)量，求出其中組成元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。組成元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100％③求產(chǎn)品中的含雜質(zhì)的物質(zhì)的質(zhì)量(即混合物質(zhì)量)：混合物質(zhì)量=【例題分析】例1．小科同學(xué)在學(xué)習(xí)了物質(zhì)的轉(zhuǎn)化規(guī)律后，繪制了可以通過(guò)一步反應(yīng)制取ZnSO4的思維導(dǎo)圖。下列選項(xiàng)中各字母所對(duì)應(yīng)的物質(zhì)不能達(dá)到目的的是（）A．Zn（OH）2 B．CuSO4 C．ZnO D．H2SO4例2．用鐵、氧化銅、稀硫酸三種原料制取銅單質(zhì)，有下列兩種途徑：①Fe→稀硫酸H2→②CuO→稀硫酸CuSO4→用這兩種途徑制得相同質(zhì)量的銅時(shí)，下列敘述中符合實(shí)際實(shí)驗(yàn)結(jié)果的是（）A．消耗相同質(zhì)量的氧化銅 B．消耗相同質(zhì)量的鐵 C．消耗相同質(zhì)量的硫酸 D．生成硫酸鐵的質(zhì)量不相同例3．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．裝置中試管口需略向下傾斜，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)例4．電腦芯片的制作要用到高純度的硅。目前廣泛采用石英砂（主要成分是SiO2）為原料制取，其中一步反應(yīng)為：SiO2+2C高溫ˉSi+2COA．該反應(yīng)屬于置換反應(yīng) B．碳發(fā)生了還原反應(yīng) C．碳元素化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)?4價(jià) D．該反應(yīng)利用了CO的還原性例5．下列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（）A．甲實(shí)驗(yàn)可以通過(guò)充分反應(yīng)后得到的金屬銅的質(zhì)量，計(jì)算出需要通入的氫氣的質(zhì)量 B．乙實(shí)驗(yàn)通過(guò)澄清石灰水是否變渾濁可以判斷反應(yīng)是否發(fā)生 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)的銅從而表現(xiàn)出氧化性例6．實(shí)驗(yàn)室可用如圖所示的裝置制取純凈、干燥的CO，然后用CO還原Fe2O3并檢驗(yàn)氣體產(chǎn)物。（1）C裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式為。（2）A裝置中草酸（H2C2O4）在濃硫酸和加熱的條件下發(fā)生分解生成CO、H2O和另一種氧化物，請(qǐng)寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式：。（3）為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模_的接口連接順序依次為a。（用小寫(xiě)字母依次表示）（4）該實(shí)驗(yàn)裝置有不足之處，請(qǐng)給出改進(jìn)措施。例7．閃鋅礦（主要成分為ZnS）經(jīng)熔燒得鋅熔砂，鋅熔砂主要含ZnO、ZnFe3O4，以及少量FeO、CuO，工業(yè)上用其制備金屬鋅，具體過(guò)程如圖所示。（1）操作X的名稱(chēng)是；（2）進(jìn)行反應(yīng)①時(shí)，要將鋅熔砂粉碎成細(xì)小顆粒，目的是；（3）ZnFe2O4可看作兩種氧化物的結(jié)合，它與稀H2SO4反應(yīng)生產(chǎn)兩種鹽，分別是ZnSO4和（填化學(xué)式）。（4）參加反應(yīng)②的物質(zhì)為ZnSO4和（填化學(xué)式）；（5）寫(xiě)出反應(yīng)③的化學(xué)方程式：。例8．如圖是某化學(xué)學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)的用一氧化碳還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)裝置，請(qǐng)回答以下問(wèn)題：（1）該裝置存在的一個(gè)主要問(wèn)題是；（2）你的改進(jìn)方法是；（3）實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，同學(xué)們針對(duì)是先給氧化銅加熱，還是先通入一氧化碳的問(wèn)題展開(kāi)了討論，你認(rèn)為應(yīng)該。【鞏固提高】一．選擇題（共4小題）1．硼纖維是在金屬絲上沉積單質(zhì)硼而形成的無(wú)機(jī)纖維，具有較好的耐熱性和彈性，不與氧氣，水反應(yīng)．在1200℃～1300℃時(shí)，氯化硼（BCl3）蒸氣與干燥、純凈的氫氣反應(yīng)可制得硼和氯化氫，下列說(shuō)法一定不正確的是（）A．含硼纖維的材料可能具有耐熱性 B．該反應(yīng)中只有兩種物質(zhì)為氣態(tài) C．氯化硼可能與水反應(yīng) D．該反應(yīng)需要在隔絕空氣的條件下進(jìn)行2．如圖是一氧化碳和氧化鐵反應(yīng)的整套實(shí)驗(yàn)裝置，下列說(shuō)法不正確的是（）A．反應(yīng)前應(yīng)先通一氧化碳，再用酒精噴燈加熱 B．玻璃管中的紅色粉末逐漸變成黑色 C．整套裝置中的實(shí)驗(yàn)?zāi)苷f(shuō)明一氧化碳具有還原性和可燃性 D．整套裝置中涉及的化學(xué)反應(yīng)，碳元素的化合價(jià)都發(fā)生了改變3．火柴頭原本是一種不被磁鐵吸引的物體，但火柴燒過(guò)后，卻能被磁鐵吸引，原因是很多火柴頭用氧化鐵著色，點(diǎn)燃后會(huì)與木棒中的碳反應(yīng)產(chǎn)生四氧化三鐵和二氧化碳，由此作出的推斷不合理的是（）A．Fe3O4與Fe2O3磁性不同，體現(xiàn)他們物理性質(zhì)不同 B．Fe3O4中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于Fe2O3 C．火柴頭燃燒的方程式為C+O2+6Fe2O3點(diǎn)燃ˉ4Fe3O4+CO2D．火柴頭不被磁鐵吸引的是因?yàn)椴灰妆淮呕?．如圖，給出了三種物質(zhì)可能存在的轉(zhuǎn)化關(guān)系，根據(jù)所學(xué)的物質(zhì)性質(zhì)及化學(xué)變化規(guī)律，判斷下列選項(xiàng)正確的是（）A．實(shí)現(xiàn)①轉(zhuǎn)化，可加入氧化銅 B．實(shí)現(xiàn)②轉(zhuǎn)化，可通入CO2 C．實(shí)現(xiàn)③轉(zhuǎn)化，可加入稀鹽酸 D．能一步實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化的是④二．填空題（共3小題）5．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)?。?）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。6．銅是一種常見(jiàn)的金屬，冶煉銅的方法有多種。（1）“濕法煉銅”，將氫氧化銅與稀硫酸反應(yīng)制得硫酸銅，選用一種常見(jiàn)金屬與硫酸銅反應(yīng)制取銅，可供選擇的金屬有（寫(xiě)出一種）。（2）實(shí)驗(yàn)室可采用氫氣和氧化銅反應(yīng)制取銅，是因?yàn)闅錃饩哂行浴?．在自然界中，大多數(shù)的金屬是以化合態(tài)的形式存在的．金屬的冶煉就是要把金屬?gòu)幕蠎B(tài)變成態(tài)的金屬單質(zhì)．碳、氫氣、一氧化碳等能在高溫下與氧化銅、氧化鐵等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，這種能從金屬氧化物中奪取氧的性質(zhì)叫做．三．解答題（共3小題）8．化學(xué)實(shí)驗(yàn)在化學(xué)學(xué)習(xí)中具有重要作用，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：（1）若利用圖1所示器材組裝成氫氣還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)裝置，請(qǐng)你指出一點(diǎn)不足之處．（2）如圖2為某同學(xué)用甲酸與熱的濃硫酸反應(yīng)制取一氧化碳的微型實(shí)驗(yàn)裝置（夾持儀器略），此裝置的主要優(yōu)點(diǎn)是（只需寫(xiě)一點(diǎn)）．9．如圖是一氧化碳還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)裝置圖．實(shí)驗(yàn)步驟是：①組裝檢驗(yàn)裝置的氣密性；②裝入藥品，通入一段時(shí)間一氧化碳；③加熱左邊酒精燈，使其充分反應(yīng)；④停止加熱，繼續(xù)通入一氧化碳至恢復(fù)到室溫．①反應(yīng)一段時(shí)間后玻璃管中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式．②加熱前通入一氧化碳的目的是，澄清的石灰水的作用是．③步驟①是，右邊的酒精燈在實(shí)驗(yàn)步驟（填實(shí)驗(yàn)步驟的序號(hào)）中點(diǎn)燃（點(diǎn)燃前應(yīng)對(duì)氣體驗(yàn)純）．④上述實(shí)驗(yàn)除證明一氧化碳具有還原性外，還能說(shuō)明的化學(xué)性質(zhì)是．10．G20峰會(huì)期間為創(chuàng)建“綠色社區(qū)”，杭城許多地方都安裝了太陽(yáng)能路燈（如圖1所示），該燈在節(jié)約能源的同時(shí)減少了環(huán)境污染。其內(nèi)部安裝的是一個(gè)規(guī)格為“12V20W”LED燈，需要照明時(shí)主要由2塊總面積為0.25m2的太陽(yáng)能電池板供電。請(qǐng)利用所學(xué)的知識(shí)回答下列問(wèn)題。（1）圖中標(biāo)號(hào)③所用的是材料。（選填“金屬”“陶瓷”或“合成”）（2）太陽(yáng)能電池中不可缺少的材料之一是硅（Si）。利用石英砂（主要成分為二氧化硅）在無(wú)水無(wú)氧的環(huán)境中生產(chǎn)高純硅的流程示意圖如圖2：流程中②發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。第8講物質(zhì)的轉(zhuǎn)化（一）【銜接導(dǎo)入】青銅器青銅器（BronzeWare）在古時(shí)被稱(chēng)為“金”或“吉金”，是紅銅與其他化學(xué)元素錫、鉛等的合金，剛剛鑄造完成的青銅器是金色，但因?yàn)槌鐾恋那嚆~因?yàn)闀r(shí)間流失產(chǎn)生銹蝕后變?yōu)榍嗑G色，被稱(chēng)為青銅。青銅器的使用開(kāi)始于新石器時(shí)代晚期的土耳其和伊拉克地區(qū)，及敘利亞古代TellRamad遺址出土的銅珠等。中國(guó)青銅器開(kāi)始于馬家窯至秦漢時(shí)期，以商周時(shí)期的器物最為精美。在中國(guó)仰韶文化早期和馬家窯文化時(shí)期就已經(jīng)出現(xiàn)。中國(guó)最初出現(xiàn)的是小型工具或飾物。夏代始有青銅容器和兵器。商中期，青銅器品種已很豐富，并出現(xiàn)了銘文和精細(xì)的花紋。商晚期至西周早期，是青銅器發(fā)展的鼎盛時(shí)期，器型多種多樣，渾厚凝重，銘文逐漸加長(zhǎng)，花紋繁縟富麗。隨后，青銅器胎體開(kāi)始變薄，紋飾逐漸簡(jiǎn)化。春秋晚期至戰(zhàn)國(guó)，由于鐵器的推廣使用，銅制工具越來(lái)越少。秦漢時(shí)期，隨著陶器和漆器進(jìn)入日常生活，銅制容器品種減少，裝飾簡(jiǎn)單，多為素面，胎體也更為輕薄。中國(guó)青銅器制作精美，在世界青銅器中享有極高的聲譽(yù)和藝術(shù)價(jià)值，代表著中國(guó)5000多年青銅發(fā)展的高超技術(shù)與文化?！局R(shí)新授】一、非金屬單質(zhì)與其化合物的轉(zhuǎn)化例：SSO2H2SO3Na2SO3(1)非金屬在一定條件下可以轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的化合物，如：S+O2SO2；C+O2CO2(2)某些非金屬氧化物可以跟水反應(yīng)生成酸，如：CO2+H2OH2CO3；SO2+H2OH2SO3；SO3+H2OH2SO4。(SiO2、CO等除外的非金屬氧化物能與水反應(yīng)生成對(duì)應(yīng)的酸)二、金屬單質(zhì)和非金屬單質(zhì)在一定條件下可以相互反應(yīng)，生成相應(yīng)的氧化物或鹽。如：Fe+SFeS2Fe+3C122FeCl33Fe+2O2Fe3O4三、某些金屬氧化物和水反應(yīng)可以生成相應(yīng)的堿。如：CaO+H2O===Ca（OH）2Na2O+H2O===2NaOHK2O+H2O===2KOH四、金屬的冶煉(1)金屬在自然界中的存在少數(shù)金屬以單質(zhì)形式存在，大多數(shù)金屬是以化合態(tài)的形式存在的。(2)金屬的冶煉原理與方法①原理：把金屬?gòu)幕蠎B(tài)變成游離態(tài)。②冶煉方法：A木炭和氧化銅粉末在高溫下的反應(yīng)：C+2CuO==CO2+Cu實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：黑色固體逐漸變?yōu)榧t色，澄清石灰水變渾濁。B熾熱的碳能在高溫條件下與二氧化碳反應(yīng)，生成一氧化碳。一氧化碳也會(huì)奪取金屬氧化物中的氧，產(chǎn)生游離態(tài)的金屬單質(zhì)。以碳和氧化銅反應(yīng)為例，該過(guò)程的化學(xué)方程式為：2C+O2==CO、CO+CuO==CO2+CuC氫氣還原氧化銅：H2+CuO==H2O+Cu現(xiàn)象：黑色粉末狀固體逐漸變?yōu)榧t色，試管口有水珠生成。操作注意事項(xiàng)：實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)需先通氫氣。再加熱，防止爆炸；實(shí)驗(yàn)停止后，要繼續(xù)氫氣，直到完全冷卻為止，防止銅再次被氧化。氫氣還原氧化銅實(shí)驗(yàn)裝置中容易出現(xiàn)的典型錯(cuò)誤：①試管口高于試管底。應(yīng)使試管口低于試管底，防止反應(yīng)生成的水倒流。②試管口加了膠塞。試管口不能加膠塞，否則氣壓過(guò)大，易造成試管炸裂。③導(dǎo)管略伸入試管口。應(yīng)使導(dǎo)管貼試管上壁伸人底部。(3)還原反應(yīng)A含氧化合物里的氧被奪取的反應(yīng)，叫做還原反應(yīng)；能從氧化物中奪取氧的能力叫做還原性，具有還原性的物質(zhì)可作還原劑。B可以作還原劑的物質(zhì)主要有C、H2和CO。(4)鐵的冶煉用鐵礦石煉鐵的主要反應(yīng)原理：在高溫下，用一氧化碳從鐵礦石中把鐵還原出來(lái)。操作注意事項(xiàng)：實(shí)驗(yàn)最好在通風(fēng)櫥中進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)該先通一會(huì)一氧化碳，以排除試管中的空氣，防止一氧化碳與空氣混合加熱時(shí)引起爆炸。多余的一氧化碳不能直接排到空氣中，應(yīng)尾氣處理。(5)有關(guān)純度問(wèn)題的計(jì)算①由混合物質(zhì)量及純度，計(jì)算純凈物質(zhì)量：純凈物質(zhì)量=混合物質(zhì)量×純度②根據(jù)純凈物的質(zhì)量，求出其中組成元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。組成元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100％③求產(chǎn)品中的含雜質(zhì)的物質(zhì)的質(zhì)量(即混合物質(zhì)量)：混合物質(zhì)量=【例題分析】例1．小科同學(xué)在學(xué)習(xí)了物質(zhì)的轉(zhuǎn)化規(guī)律后，繪制了可以通過(guò)一步反應(yīng)制取ZnSO4的思維導(dǎo)圖。下列選項(xiàng)中各字母所對(duì)應(yīng)的物質(zhì)不能達(dá)到目的的是（）A．Zn（OH）2 B．CuSO4 C．ZnO D．H2SO4【解答】解：A.氫氧化鋅不能與硫酸鎂反應(yīng)，故錯(cuò)誤；B.鋅和硫酸銅反應(yīng)生成硫酸鋅和銅單質(zhì)，故正確；C.氧化鋅和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和水，故正確；D.氫氧化鋅和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和水，故正確；故選：A。例2．用鐵、氧化銅、稀硫酸三種原料制取銅單質(zhì)，有下列兩種途徑：①Fe→稀硫酸H2→②CuO→稀硫酸CuSO4→用這兩種途徑制得相同質(zhì)量的銅時(shí)，下列敘述中符合實(shí)際實(shí)驗(yàn)結(jié)果的是（）A．消耗相同質(zhì)量的氧化銅 B．消耗相同質(zhì)量的鐵 C．消耗相同質(zhì)量的硫酸 D．生成硫酸鐵的質(zhì)量不相同【解答】解：因?yàn)檎麄€(gè)制備過(guò)程中，所有Cu元素都能形成單質(zhì)Cu，而都來(lái)自CuO，沒(méi)有損失，所以①②氧化銅質(zhì)量相同。①Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑，H2+CuO△ˉH2O+Cu生成1份Cu需要1份CuO和1份H2SO4②CuO+H2SO4＝CuSO4+H2O，CuSO4+Fe＝Cu+FeSO4生成1份Cu需要1份CuO和1份H2SO4和1份Fe；看上去都是相同的。特別注意用H2還原氧化銅的時(shí)候，需要先通H2然后加熱，以將空氣從玻璃管中排出。如果不排出，會(huì)引起爆炸，所以H2的量要多一些。所以H2SO4和Fe的量也要多一些，同時(shí)生成的FeSO4的量也要多一些，但是不會(huì)生成硫酸鐵。故選：A。例3．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．裝置中試管口需略向下傾斜，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)【解答】解：A．裝置中試管口需略向下傾斜，主要是為了防止水冷凝水回流，炸裂試管，故錯(cuò)誤；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，以防加熱時(shí)發(fā)生爆炸，故正確；C．實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，先停止通氫再熄滅酒精燈，要繼續(xù)通氫氣至試管冷卻為止，目的是防止生成的銅再次被氧化，故錯(cuò)誤；D．氫氣無(wú)毒，而一氧化碳有毒不能直接排放到空氣中，而該裝置無(wú)尾氣處理裝置，故錯(cuò)誤。故選：B。例4．電腦芯片的制作要用到高純度的硅。目前廣泛采用石英砂（主要成分是SiO2）為原料制取，其中一步反應(yīng)為：SiO2+2C高溫ˉA．該反應(yīng)屬于置換反應(yīng) B．碳發(fā)生了還原反應(yīng) C．碳元素化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)?4價(jià) D．該反應(yīng)利用了CO的還原性【解答】解：A、該反應(yīng)是一種單質(zhì)和一種化合物反應(yīng)生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)，屬于置換反應(yīng)，故選項(xiàng)說(shuō)法正確。B、碳奪取了二氧化硅中的氧，發(fā)生了氧化反應(yīng)，故選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤。C、碳屬于單質(zhì)，故碳元素的化合價(jià)為0；一氧化碳中氧元素顯﹣2價(jià)，碳元素顯+2價(jià)；故選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤。D、碳奪取了二氧化硅中的氧，發(fā)生了氧化反應(yīng)，具有還原性，故選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤。故選：A。例5．下列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（）A．甲實(shí)驗(yàn)可以通過(guò)充分反應(yīng)后得到的金屬銅的質(zhì)量，計(jì)算出需要通入的氫氣的質(zhì)量 B．乙實(shí)驗(yàn)通過(guò)澄清石灰水是否變渾濁可以判斷反應(yīng)是否發(fā)生 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)的銅從而表現(xiàn)出氧化性【解答】解：A、甲實(shí)驗(yàn)中要先通氫氣，排盡裝置中空氣；實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，先停止加熱，繼續(xù)向試管中通入氫氣，以防止生成的銅再次被氧化；由于實(shí)驗(yàn)前后均需要通入氫氣，通過(guò)充分反應(yīng)后得到的金屬銅的質(zhì)量，不能計(jì)算出需要通入的氫氣的質(zhì)量，故選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤。B、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)通過(guò)澄清石灰水是否變渾濁可以判斷反應(yīng)是否發(fā)生，故選項(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、甲、乙兩實(shí)驗(yàn)中，氫氣和一氧化碳均奪取了氧化銅中的氧，都將氧化銅變成游離態(tài)的銅，從而表現(xiàn)出還原性，故選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤。故選：B。例6．實(shí)驗(yàn)室可用如圖所示的裝置制取純凈、干燥的CO，然后用CO還原Fe2O3并檢驗(yàn)氣體產(chǎn)物。（1）C裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式為3CO+Fe2O3高溫ˉ3CO2+2Fe（2）A裝置中草酸（H2C2O4）在濃硫酸和加熱的條件下發(fā)生分解生成CO、H2O和另一種氧化物，請(qǐng)寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式：H2C2O4濃硫酸ˉ△CO↑+H2O+CO2（3）為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模_的接口連接順序依次為a接h、i接b、c接d、e接g。（用小寫(xiě)字母依次表示）（4）該實(shí)驗(yàn)裝置有不足之處，請(qǐng)給出改進(jìn)措施在f口連接尾氣處理裝置。?！窘獯稹拷猓海?）C裝置中一氧化碳在高溫條件下與氧化鐵反應(yīng)生成了鐵和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe2O3+3CO高溫ˉ2Fe+3CO2（2）A裝置中草酸（H2C2O4）在濃硫酸和加熱的條件下發(fā)生分解生成CO、H2O和另一種氧化物。由質(zhì)量守恒定律可知另一種氧化物應(yīng)為二氧化碳。反應(yīng)的化學(xué)方程式：H2C2O4濃硫酸ˉ△CO↑+H2O+CO（3）在制取的氣體中含有二氧化碳、一氧化碳和水蒸氣，為了制取純凈、干燥的CO，應(yīng)先利用氫氧化鈉除去二氧化碳，再利用濃硫酸干燥，即可得到純凈、干燥的一氧化碳。一氧化碳還原氧化鐵得到的二氧化碳可用澄清的石灰水檢驗(yàn)，同時(shí)為了防止未反應(yīng)的CO污染空氣，需要進(jìn)行尾氣處理，同時(shí)在洗氣時(shí)注意長(zhǎng)進(jìn)短出，所以達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑檫_(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪B接順序?yàn)閍接h、i接b、c接d、e接g。（4）由于尾氣中含有一氧化碳能污染空氣，所以該實(shí)驗(yàn)裝置有不足之處，改進(jìn)措施為：在f口連接尾氣處理裝置。故答案為：（1）3CO+Fe2O3△ˉ3CO2（2）H2C2O4濃硫酸ˉ△CO↑+H2O+CO（3）接h、i接b、c接d、e接g；（4）在f口連接尾氣處理裝置。例7．閃鋅礦（主要成分為ZnS）經(jīng)熔燒得鋅熔砂，鋅熔砂主要含ZnO、ZnFe3O4，以及少量FeO、CuO，工業(yè)上用其制備金屬鋅，具體過(guò)程如圖所示。（1）操作X的名稱(chēng)是過(guò)濾；（2）進(jìn)行反應(yīng)①時(shí)，要將鋅熔砂粉碎成細(xì)小顆粒，目的是加快反應(yīng)的速率；（3）ZnFe2O4可看作兩種氧化物的結(jié)合，它與稀H2SO4反應(yīng)生產(chǎn)兩種鹽，分別是ZnSO4和Fe2（SO4）3（填化學(xué)式）。（4）參加反應(yīng)②的物質(zhì)為ZnSO4和H2O（填化學(xué)式）；（5）寫(xiě)出反應(yīng)③的化學(xué)方程式：SO2+Ca（OH）2＝CaSO3+H2O?！窘獯稹拷猓海?）過(guò)濾可以將不溶性固體從溶液中分離出來(lái)，所以操作X的名稱(chēng)是過(guò)濾；（2）增大反應(yīng)物的接觸面積可以加快反應(yīng)的速率，所以進(jìn)行反應(yīng)①時(shí)，要將鋅熔砂粉碎成細(xì)小顆粒，目的是加快反應(yīng)的速率；（3）ZnFe2O4可看作氧化鋅、氧化鐵兩種氧化物的結(jié)合，氧化鋅和硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和水，氧化鐵和硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵和水；（4）化學(xué)反應(yīng)前后，元素質(zhì)量不變，電解后得到的硫酸可以循環(huán)使用，所以參加反應(yīng)②的物質(zhì)為ZnSO4和H2O；（5）二氧化硫和氫氧化鈣反應(yīng)生成亞硫酸鈣和水，化學(xué)方程式為：SO2+Ca（OH）2＝CaSO3+H2O。故答案為：（1）過(guò)濾；（2）加快反應(yīng)的速率；（3）Fe2（SO4）3；（4）H2O；（5）SO2+Ca（OH）2＝CaSO3+H2O。例8．如圖是某化學(xué)學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)的用一氧化碳還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)裝置，請(qǐng)回答以下問(wèn)題：（1）該裝置存在的一個(gè)主要問(wèn)題是沒(méi)對(duì)尾氣進(jìn)行處理；（2）你的改進(jìn)方法是在裝置B后用酒精燈點(diǎn)燃；（3）實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，同學(xué)們針對(duì)是先給氧化銅加熱，還是先通入一氧化碳的問(wèn)題展開(kāi)了討論，你認(rèn)為應(yīng)該先通CO?！窘獯稹拷猓海?）實(shí)驗(yàn)裝置中缺少對(duì)尾氣中有毒氣體一氧化碳的處理而直接排放，造成空氣污染；故答案為：沒(méi)有進(jìn)行尾氣處理；（2）可使用酒精燈把從澄清石灰水中排出的尾氣進(jìn)行燃燒處理或用氣球類(lèi)裝置進(jìn)行收集后處理等；故答案為：在裝置B后用酒精燈點(diǎn)燃（或用氣囊、氣球等收集尾氣；或?qū)⑽矚鈱?dǎo)出，在左側(cè)對(duì)裝置加熱的酒精燈上點(diǎn)燃）；（3）先加熱再通入一氧化碳會(huì)使一氧化碳與裝置內(nèi)空氣形成混合氣體而引起爆炸，因此，應(yīng)先通入一氧化碳排出空氣后再進(jìn)行加熱；故答案為：先通入一氧化碳。故答案為：（1）沒(méi)對(duì)尾氣進(jìn)行處理；（2）在裝置B后用酒精燈點(diǎn)燃（氣囊收集）；（3）先通CO【鞏固提高】一．選擇題（共4小題）1．硼纖維是在金屬絲上沉積單質(zhì)硼而形成的無(wú)機(jī)纖維，具有較好的耐熱性和彈性，不與氧氣，水反應(yīng)．在1200℃～1300℃時(shí)，氯化硼（BCl3）蒸氣與干燥、純凈的氫氣反應(yīng)可制得硼和氯化氫，下列說(shuō)法一定不正確的是（）A．含硼纖維的材料可能具有耐熱性 B．該反應(yīng)中只有兩種物質(zhì)為氣態(tài) C．氯化硼可能與水反應(yīng) D．該反應(yīng)需要在隔絕空氣的條件下進(jìn)行【解答】解：A、由題目給出的信息可知：硼纖維具有較好的耐熱性和彈性，故選項(xiàng)正確；B、氯化硼（BCl3）蒸氣與干燥、純凈的氫氣反應(yīng)可制得硼和氯化氫氣體氣體，該反應(yīng)中有三種物質(zhì)為氣態(tài)，選項(xiàng)錯(cuò)誤；C、氯化硼（BCl3）可能與水反應(yīng)，也可能不反應(yīng)，故選項(xiàng)正確；D、該反應(yīng)需要在隔絕空氣的條件下進(jìn)行，因?yàn)闅錃獠患儠r(shí)，會(huì)引起爆炸，故選項(xiàng)正確；故選：B。2．如圖是一氧化碳和氧化鐵反應(yīng)的整套實(shí)驗(yàn)裝置，下列說(shuō)法不正確的是（）A．反應(yīng)前應(yīng)先通一氧化碳，再用酒精噴燈加熱 B．玻璃管中的紅色粉末逐漸變成黑色 C．整套裝置中的實(shí)驗(yàn)?zāi)苷f(shuō)明一氧化碳具有還原性和可燃性 D．整套裝置中涉及的化學(xué)反應(yīng)，碳元素的化合價(jià)都發(fā)生了改變【解答】解：A、反應(yīng)前應(yīng)先通一氧化碳，再用酒精噴燈加熱，排盡玻璃管中的空氣，防止發(fā)生爆炸，故選項(xiàng)說(shuō)法正確。B、一氧化碳具有還原性，高溫下能與氧化鐵反應(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。C、一氧化碳在高溫下能與氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，一氧化碳燃燒生成二氧化碳，整套裝置中的實(shí)驗(yàn)?zāi)苷f(shuō)明一氧化碳具有還原性和可燃性，故選項(xiàng)說(shuō)法正確。D、一氧化碳在高溫下能與氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，一氧化碳燃燒生成二氧化碳，碳元素的化合價(jià)都發(fā)生了改變；二氧化碳與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，碳元素的化合價(jià)不變，故選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤。故選：D。3．火柴頭原本是一種不被磁鐵吸引的物體，但火柴燒過(guò)后，卻能被磁鐵吸引，原因是很多火柴頭用氧化鐵著色，點(diǎn)燃后會(huì)與木棒中的碳反應(yīng)產(chǎn)生四氧化三鐵和二氧化碳，由此作出的推斷不合理的是（）A．Fe3O4與Fe2O3磁性不同，體現(xiàn)他們物理性質(zhì)不同 B．Fe3O4中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于Fe2O3 C．火柴頭燃燒的方程式為C+O2+6Fe2O3點(diǎn)燃ˉ4Fe3O4+CO2D．火柴頭不被磁鐵吸引的是因?yàn)椴灰妆淮呕窘獯稹拷猓篈、磁性屬于物理性質(zhì)，F(xiàn)e3O4與Fe2O3磁性不同，體現(xiàn)他們的物理性質(zhì)不同，故選項(xiàng)說(shuō)法正確。B、在Fe2O3、Fe3O4中，將化學(xué)式變形得FeO1.5、FeO1.3，其它原子的相對(duì)質(zhì)量之和越小的，在該化合物中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)就越大，變形后FeO1.3中其它原子的相對(duì)質(zhì)量之和越小，則Fe3O4中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于Fe2O3，故選項(xiàng)說(shuō)法正確。C、很多火柴頭用氧化鐵著色，點(diǎn)燃后會(huì)與木棒中的碳反應(yīng)產(chǎn)生四氧化三鐵和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為C+6Fe2O3點(diǎn)燃ˉ4Fe3O4+CO2D、火柴頭原本是一種不被磁鐵吸引的物體，火柴頭不被磁鐵吸引的是因?yàn)椴灰妆淮呕?，故選項(xiàng)說(shuō)法正確。故選：C。4．如圖，給出了三種物質(zhì)可能存在的轉(zhuǎn)化關(guān)系，根據(jù)所學(xué)的物質(zhì)性質(zhì)及化學(xué)變化規(guī)律，判斷下列選項(xiàng)正確的是（）A．實(shí)現(xiàn)①轉(zhuǎn)化，可加入氧化銅 B．實(shí)現(xiàn)②轉(zhuǎn)化，可通入CO2 C．實(shí)現(xiàn)③轉(zhuǎn)化，可加入稀鹽酸 D．能一步實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化的是④【解答】解：A、鐵和氧化銅不會(huì)發(fā)生反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；B、二氧化碳不具有還原性，氧化鐵和二氧化碳不會(huì)反應(yīng)生成鐵，故B錯(cuò)誤；C、氧化鐵和鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水，故C正確；D、氯化鐵不會(huì)通過(guò)一步反應(yīng)轉(zhuǎn)化為氧化鐵，故D錯(cuò)誤。故選：C。二．填空題（共3小題）5．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)橐谎趸己涂諝饣旌希訜峥赡軙?huì)發(fā)生爆炸。（2）反應(yīng)結(jié)束后停止加熱，繼續(xù)通CO，此時(shí)B裝置的作用是收集一氧化碳、防止污染空氣。【解答】解：（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。故答案為：（1）一氧化碳和空氣混合，加熱可能會(huì)發(fā)生爆炸；（2）收集一氧化碳、防止污染空氣。6．銅是一種常見(jiàn)的金屬，冶煉銅的方法有多種。（1）“濕法煉銅”，將氫氧化銅與稀硫酸反應(yīng)制得硫酸銅，選用一種常見(jiàn)金屬與硫酸銅反應(yīng)制取銅，可供選擇的金屬有鐵（寫(xiě)出一種）。（2）實(shí)驗(yàn)室可采用氫氣和氧化銅反應(yīng)制取銅，是因?yàn)闅錃饩哂羞€原性?！窘獯稹拷猓海?）鐵能與硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅，故填：鐵；（2）氫氣和氧化銅反應(yīng)生成銅，是利用的氫氣的還原性，故填：還原。7．在自然界中，大多數(shù)的金屬是以化合態(tài)的形式存在的．金屬的冶煉就是要把金屬?gòu)幕蠎B(tài)變成游離態(tài)的金屬單質(zhì)．碳、氫氣、一氧化碳等能在高溫下與氧化銅、氧化鐵等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，這種能從金屬氧化物中奪取氧的性質(zhì)叫做還原性．【解答】解：在自然界中，大多數(shù)的金屬是以化合態(tài)的形式存在的．在單質(zhì)中，元素以游離態(tài)存在，金屬的冶煉就是要把金屬?gòu)幕蠎B(tài)變成游離態(tài)的金屬單質(zhì)．碳、氫氣、一氧化碳等能在高溫下與氧化銅、氧化鐵