專題09 金屬的冶煉-中考化學(xué)實驗精講精練

專題02金屬的冶煉一氧化碳還原氧化鐵實驗操作步驟及注意事項：①檢查裝置氣密性②裝藥品并固定裝置③實驗開始時，先通入一氧化碳，然后再點燃酒精噴燈的原因是排出裝置內(nèi)的空氣，防止一氧化碳與空氣混合加熱時爆炸。④實驗結(jié)束時的操作是“先停止加熱，繼續(xù)通一氧化碳，直到玻璃管冷卻”。這樣操作的目的是防止石灰水倒流，使試管炸裂。（如果沒有石灰水，則目的是防止生成高溫的鐵又被氧化。）⑤該實驗的實驗現(xiàn)象是硬質(zhì)玻璃管中紅色粉末逐漸變?yōu)楹谏?、試管中的澄清石灰水變渾濁、酒精燈上方?dǎo)管口處的氣體燃燒，發(fā)出藍色火焰，體現(xiàn)了一氧化碳的可燃性。⑥相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：3CO+Fe2O32Fe+CO2、Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O、2CO+O22CO2⑦如何判斷反應(yīng)中生成了鐵？取少量產(chǎn)物于試管中，滴加適量稀鹽酸，如有氣泡產(chǎn)生，證明生成物中含鐵。⑧裝置中導(dǎo)管末端點燃酒精燈：點燃尾氣中的一氧化碳，防止污染空氣。1.教材實驗裝置的不足現(xiàn)人教版教材中已沒有一氧化碳還原氧化銅演示實驗。滬教版教材中是一氧化碳還原氧化鐵實驗。(1)需要用甲酸和濃硫酸來制取一氧化碳，有的初中學(xué)校不一定有甲酸，增加了實驗的難度。(2)反應(yīng)前需要先通一會兒一氧化碳，以排盡玻璃管里的空氣，防止發(fā)生爆炸。但一氧化碳通多久難以把握，如果通入一氧化碳的時間過短，則加熱時極易引起裝置爆炸:如果通入一氧化碳的時間較長，又會浪費一氧化碳。(3)結(jié)束時還要繼續(xù)通一會兒一氧化碳，不僅導(dǎo)致消耗的甲酸多，而且還要進行尾氣處理。(4)現(xiàn)象不太明顯，實驗中往往只能觀察到澄清石灰水變渾濁，看不到固體物質(zhì)顏色變化。(5)較多裝置組合，氣密性難以保證，而且操作比較復(fù)雜，實驗耗時較長，降低了課堂效率。2.裝置改進改為微型裝置使用W形管，整套裝置簡單、操作簡便，節(jié)約能源，減少空氣污染。尾氣處理更方便、更徹底。改變尾氣處理方式將尾氣通到加熱玻璃管的下面的酒精燈處，將一氧化燃燒的熱量重新回收利用，節(jié)約能源。使用安全瓶增加安全瓶，使一氧化碳逸散可能性大大減小，既可以檢驗并吸收二氧化碳，還能收集多余的一氧化碳【例1】（2023·上?！ぶ锌颊骖}）CO還原CuO的實驗如圖所示，有關(guān)說法正確的是A．玻璃管中粉末由黑變紅 B．NaOH溶液的作用是檢驗C．可用生石灰吸收尾氣 D．結(jié)束實驗時，先熄滅酒精燈再同時夾緊彈簧夾、【例2】（2022·遼寧丹東·中考真題）在實驗室里可以利用如圖所示的裝置進行還原氧化鐵的實驗。

(1)在點燃酒精噴燈前先通入一段時間一氧化碳的目的是。(2)玻璃管中反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(3)裝置B的作用是。(4)實驗中還需補充的一個裝置C是?！咀兪?】（2023·河南周口·模擬預(yù)測）用如圖“微型”裝置模擬冶鐵實驗，已知一氧化碳發(fā)生裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式為H2C2O4CO2↑+CO↑+H2O。下列說法正確的是

A．應(yīng)先點燃酒精燈后通入COB．酒精燈上罩金屬網(wǎng)罩是為了集中火焰提高溫度C．該實驗不用處理尾氣D．該實驗可以驗證CO還原氧化鐵的氣體產(chǎn)物【變式2】（2022·廣西玉林·中考真題）如圖是模擬工業(yè)煉鐵的實驗，下列敘述正確的是A．甲中的反應(yīng)是置換反應(yīng)B．甲中硬質(zhì)玻璃管內(nèi)紅色固體變?yōu)殂y白色C．用乙裝置可防止液體倒吸和防止CO污染空氣D．實驗結(jié)束后先移去酒精噴燈，繼續(xù)通CO直至硬質(zhì)玻璃管冷卻1．（2023·廣東·模擬預(yù)測）用如圖裝置制取CO并還原氧化鐵，已知甲酸（HCOOH）在濃硫酸的作用下生成H2O和CO。下列說法不正確的是A．制取CO的化學(xué)方程式為HCOOHCO↑+H2OB．a(chǎn)處發(fā)生了置換反應(yīng)C．石灰水變渾濁可以說明a處發(fā)生了反應(yīng)D．氣球的作用是調(diào)節(jié)氣壓和防止生成的CO污染空氣2．（2023·安徽阜陽·二模）化學(xué)興趣小組的同學(xué)模擬工業(yè)煉鐵原理，設(shè)計如圖所示的實驗。下列有關(guān)說法錯誤的是

A．實驗開始先點燃酒精噴燈，再通入B．實驗結(jié)束后，觀察到有黑色固體被磁鐵吸引C．關(guān)閉彈簧夾一段時間后注射器內(nèi)的溶液變渾濁D．裝置中氣球的作用是收集尾氣，防止污染空氣3．（2023·湖南湘西·模擬預(yù)測）如圖是模擬工業(yè)煉鐵的實驗，下列敘述正確的是

A．甲中的反應(yīng)體現(xiàn)了CO具有氧化性B．甲中硬質(zhì)玻璃管內(nèi)紅色固體變?yōu)殂y白色C．用乙裝置可防止液體倒吸和防止CO污染空氣D．實驗結(jié)束后先移去酒精噴燈，繼續(xù)通CO直至硬質(zhì)玻璃管冷卻4．（2023·山東菏澤·二模）如圖是模擬工業(yè)煉鐵的實驗裝置，以下說法錯誤的是

A．硬質(zhì)玻璃管內(nèi)氧化鐵發(fā)生還原反應(yīng)B．實驗過程中硬質(zhì)玻璃管內(nèi)可觀察到黑色粉末逐漸變成紅色C．導(dǎo)管末端的酒精燈，目的是處理殘余的一氧化碳，防止污染空氣D．實驗開始時應(yīng)先通入一氧化碳，目的是排出裝置內(nèi)的空氣，防止爆炸5．（2023·重慶·模擬預(yù)測）化學(xué)實驗小組同學(xué)在模擬工業(yè)煉鐵的實驗中，對尾氣進行了處理，以防止污染空氣。下列的尾氣處理方式不合理的是A．

B．

C．

D．

6．（2023·安徽淮南·三模）某化學(xué)興趣小組的同學(xué)想要用含二氧化碳、水蒸氣的一氧化碳氣體測定m克樣品中氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)。實驗裝置如圖所示（已知試劑均足量，反應(yīng)充分，樣品中的雜質(zhì)不參與反應(yīng)也不揮發(fā)）。下列說法錯誤的是

A．實驗時先點燃③、⑤處的酒精燈，再通入混合氣體B．該實驗既可驗證一氧化碳的還原性，又可驗證一氧化碳的可燃性C．實驗時會觀察到④中的液體變渾濁D．實驗結(jié)束后稱量③中固體質(zhì)量為ng，則樣品中氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)為7．（2023·江蘇徐州·一模）下圖為一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)的實驗裝置圖，據(jù)圖回答下列問題：(1)反應(yīng)中裝置A中產(chǎn)生的現(xiàn)象是：；(2)反應(yīng)中裝置B中石灰水變渾濁的原因是；(3)反應(yīng)中，點燃導(dǎo)管口C處氣體，產(chǎn)生色火焰，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式；(4)實驗開始時，要先通入一會一氧化碳，然后加熱，則在實驗操作中應(yīng)先點燃的是處酒精燈。8．（2023·河南周口·三模）如圖是模擬赤鐵礦煉鐵的裝置圖。

(1)裝置A玻璃管中反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(2)裝置B的作用為。9．（2023·河南信陽·三模）物質(zhì)的性質(zhì)決定用途，一氧化碳的還原性在冶金工業(yè)廣泛應(yīng)用。如圖為某實驗小組設(shè)計的模擬煉鐵裝置。

(1)選擇儀器并組裝裝置：從環(huán)保角度考慮，此裝置應(yīng)如何改進？(2)收集證據(jù)：該實驗中證明一氧化碳具有還原性的證據(jù)是什么？(用化學(xué)方程式表示)10．（2023·河南周口·模擬預(yù)測）利用下圖裝置進行一氧化碳還原氧化鐵的實驗，并檢驗生成的氣體產(chǎn)物。

(1)簡述裝置A的作用。(2)裝置B玻璃管中反應(yīng)的現(xiàn)象是。(3)裝置C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。11．（2023·河南信陽·三模）化學(xué)小組利用下圖所示裝置模擬工業(yè)煉鐵，并檢驗生成的氣體產(chǎn)物。

(1)請寫出B裝置玻璃管中反應(yīng)的化學(xué)方程式。(2)A裝置的目的是。(3)實驗結(jié)束后，若要確定A裝置的溶液中溶質(zhì)的成分，請設(shè)計合理的實驗方案，簡要寫出實驗步驟、現(xiàn)象和結(jié)論。（提示：溶液呈堿性）12．（2024·上海青浦·一模）在加熱的條件下，CO和H2都能還原CuO。下圖兩套裝置分別用于CO和H2還原CuO并驗證其產(chǎn)物的實驗。(1)兩套裝置在加熱前，需分別先通一會兒CO或H2，其目的是。(2)裝置甲中，玻璃管內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(3)比較兩套裝置，按要求指出兩套裝置的不同點并說明原因。裝置不同點原因（用物質(zhì)的性質(zhì)說明）示例：反應(yīng)物角度甲裝置：有尾氣處理裝置；乙裝置：無尾氣處理裝置CO有毒；H2無毒生成物角度(4)某科研小組對CO還原CuO的實驗進一步探究，用原位X射線粉末衍射儀測定了不同溫度下反應(yīng)4小時后所得固體物質(zhì)的XRD圖譜（如右圖所示，XRD圖譜可用于判斷某固體物質(zhì)是否存在，不同固體因出現(xiàn)的衍射峰的衍射角不同而呈現(xiàn)不同的圖形）。Ⅰ.結(jié)合圖譜分析，科研小組推斷出當溫度達到300℃及以上時CO和CuO發(fā)生了反應(yīng)。他們做出該推斷的依據(jù)是。Ⅱ.若要得到較純的銅，在圖中所示的溫度中，科研小組應(yīng)選取℃作為反應(yīng)的相對適宜溫度，請結(jié)合圖譜分析不選擇其他溫度的原因。13．（2024·上海靜安·一模）利用下列裝置可證明某垃圾燃燒產(chǎn)生的廢氣成分含有CO2、CO、H2O。(1)A裝置的作用是，其中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是。觀察到的現(xiàn)象是。(2)B裝置的作用是。(3)如含有CO，則觀察到的現(xiàn)象是；裝置E處氣球的作用是。(4)有同學(xué)認為為了防止溶液倒吸，本實驗停止加熱前應(yīng)先斷開C和D的連接，你認為是否需要？(填“需要”或“不需要”)。14．（2023·江蘇揚州·二模）實驗是化學(xué)研究物質(zhì)世界的重要方法。興趣小組同學(xué)用圖-2實驗裝置(加熱裝置已省略)探究冶煉銅的化學(xué)原理。資料：濕潤的氯化鈀試紙與CO作用，其顏色會由黃色逐漸變?yōu)樗{色，故常用以檢驗CO的存在。實驗操作過程如下：①將氧化銅粉末加水制成糊狀，用小型排筆蘸取并刷在雙具支試管內(nèi)壁，晾干；按圖-1裝置組裝并加入一定量的木炭，再向其中通入干燥的CO2。②按圖-2進行固定，用酒精噴燈對準雙具支試管中的氧化銅部位加熱一段時間，無明顯現(xiàn)象。③集中加熱木炭3~4min，觀察到木炭略有減少，小氣球逐漸變大，濕潤的氯化鈀試紙也由黃色逐漸變?yōu)樗{色。④用酒精噴燈加熱氧化銅部位，2min左右黑色固體變成紅色。(1)步驟①中使氧化銅粉末平鋪于雙具支試管中的目的是，利用圖-1收集干燥CO2，驗滿的操作是。(2)步驟②中實驗現(xiàn)象說明CO2(選填“能”或“不能”)與CuO反應(yīng)。(3)步驟③中依據(jù)實驗現(xiàn)象，用化學(xué)方程式表示木炭減少的原因是。(4)步驟④中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(5)本實驗利用小氣球收集尾氣，目的是。相較利用圖-3進行銅的冶煉而言，該裝置還具有的優(yōu)點有。15．（2023·廣東深圳·模擬預(yù)測）同學(xué)們從化學(xué)課上知道:蚊蟲叮咬時，能在人的皮膚內(nèi)分泌出蟻酸刺激皮膚。課外興趣小組同學(xué)決定對蟻酸的性質(zhì)進行探究。【查閱資料】Ⅰ.蟻酸又叫做甲酸，化學(xué)式為HCOOHⅡ.蟻酸在一定條件下會發(fā)生分解反應(yīng)，生成兩種氧化物.Ⅲ.無水CuSO4是一種白色固體，遇水會變成藍色。【提出問題】蟻酸分解產(chǎn)生的兩種氧化物是什么？【作出猜想】小芳同學(xué)根據(jù)蟻酸中含有氫元素，推測出生成物中含有水。小敏猜想另一種生成物是氣體，提出了三種猜想，猜想1：該氣體是CO2猜想2：該氣體是CO

猜想3：該氣體是SO2大家一致認為猜想3是錯誤的，理由是：