資源簡介

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金屬冶煉
) 1. 金屬在自然界中的存在 在自然界中，僅有少數金屬是以游離態(即單質)的形式存在的，而大多數金屬是以化合態的形式存在的。 2. 金屬冶煉的原理與方法 一、自然界中少數金屬是以游離態（即單質）的形式存在，大多數金屬是以化合態（化合物）的形式存在。 ★金屬的冶煉就是把金屬從化合態變成游離態。 方法： 置換法:濕法煉銅：Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu ②還原法：碳等還原劑與金屬氧化物在高溫下反應，碳等還原劑能奪取金屬化物的氧，得到游離態的金屬。 還原劑：碳、氫和一氧化碳等能從氧化銅、氧化鐵中奪取氧的性質叫做還原性，具有還原性的物質可做還原劑。 H2 + CuO △ Cu + H2O 【例】碳與氧化銅反應后可以得到單質銅 C+2CuO2Cu+CO2↑ 熾熱的炭在高溫條件下能與二氧化碳反應，生成一氧化碳。一氧化碳也可以奪取金屬氧化物中的氧，產生游離的金屬單質。 除了C、CO可以還原金屬氧化物外， 氫氣 也可以還原金屬氧化物。 （2） 銅的冶煉 ★氫氣還原氧化銅的實驗 裝置上注意: 1.試管口略向下傾斜。 2.導管要伸到試管底部。 【操作】通氫→點燈→熄燈→停氫 ①裝CuO→②固定試管→③氫氣驗純→④通氫氣→⑤加熱CuO→⑥停止加熱 →⑦繼續通氫氣至試管冷卻→⑧停止通氫氣 現象：黑色粉末變紅,試管口有水珠。 化學反應方程式：H2+CuOCu+H2O 【思考】 1.氫氣還原氧化銅，為什么試管口要略向下傾斜？ 答：防止生成的水倒流，使試管破裂 2.導管為什么要伸到試管底部 答：讓氫氣與氧化銅充分接觸 3.在實驗前氫氣為什么要驗純？ 答：防氫氣不純因加熱而爆炸 4.實驗開始時，為什么要先通氫氣后加熱？ 答：防止氫氣和空氣混合加熱時試管炸裂 5.實驗結束后，為什么要先停止加熱后停止通氫氣？ 答：防止灼熱的銅被空氣中的氧氣重新氧化成氧化銅 ★碳還原氧化銅的實驗 特點：固固加熱型 試管口略向下 【現象】黑色固體逐漸變成紅色,澄清石灰水變渾濁。 【操作】反應后應先將導管從石灰水中取出,再移去酒精燈 【目的】防止試管降溫氣壓減小,使石灰水倒吸導致試管炸裂 C+2CuO2Cu+CO2↑ 提示：高溫加熱可以改用酒精噴燈或用金屬罩套在酒精燈上方集中火焰提高溫度。 ★一氧化碳還原氧化銅 【操作】 1.先通一氧化碳以排盡空氣防止爆炸。 2.尾氣驗純 3.第二只酒精燈應該先點燃,確保CO不污染空氣。 4.結束時，先熄滅第一只酒精燈→通CO至試管冷卻→停通CO→熄滅第二只酒精燈 【注意】CO有毒，通風櫥中進行，尾氣處理。 用燃燒法把有毒的CO轉化為無毒的CO2，防止污染空氣,引起中毒;或用氣囊收集進行再利用。 （3）鐵的冶煉 鐵礦石的冶煉是一個復雜的過程,但它的主要反應原理是在高溫下，用還原劑（主要是一氧化碳）從鐵礦石里把鐵還原出來。 【實驗步驟】 連接儀器； （2）檢查裝置的氣密性； （3）裝入藥品并固定裝置； （4）向硬質玻璃管內通入CO氣體； （5）給氧化鐵加熱； （6）停止加熱； （7）等玻璃管冷卻至室溫后停止通入CO氣體，熄滅右端酒精燈； 【實驗說明】 反應前先通CO再加熱的目的：排盡裝置內空氣，以免加熱時與空氣混合發生爆炸。 反應后撤去酒精繼續通CO的目的：防止在較高溫度下鐵重新被氧化。 【實驗現象】 紅棕色粉末逐漸變成黑色，澄清石灰水變渾濁，尾氣燃燒產生藍色火焰。 (
CO
有毒，防止污染空氣。
)【尾氣處理】 （1）收集法：接一氣球收集尾氣或將尾氣用排水法收集。 （2）燃燒法：將尾氣點燃。（可用于加熱氧化鐵） (
H
2
或
CO
)★金屬冶煉的原理： 金屬氧化物 游離態金屬（還原法） (
活潑金屬
(
比鹽中金屬活潑
)
（比鹽中金屬活潑
) 金屬鹽溶液 游離態金屬（置換法） 置換法比還原法優越，因為置換法操作簡便，安全，節約原料。 ★還原反應：含氧化合物里的氧被奪取的反應。 ★還原劑：具有從含氧化合物里奪取氧的能力，還原性是化學性質。 （初中常見的還原劑有碳、氫氣、一氧化碳） 4. 還原反應 （1）還原反應：含氧化合物里的氧被奪取的反應，叫還原反應。 （2）還原性：能從含氧化合物中奪取氧的性質叫作還原劑。 （3）還原劑：具有還原性的物質。 同步練習 1、如圖，甲和乙分別是氫氣和一氧化碳還原氧化銅的實驗，下列有關說法正確的 是 （　B　） A．乙實驗只能通過澄清石灰水是否變渾濁判斷反應是否發生 B．甲實驗試管口向下傾斜可防止生成的水倒流，也有利于將試管內的空氣完全排出 C．甲、乙兩實驗中，都應先使試管、玻璃管均勻受熱，再通入氣體，以防止發生爆炸 D．甲、乙兩實驗中，氫氣和一氧化碳都將氧化銅變成游離態的銅，都發生了置換反應 2、關于如圖的說法不正確的是（　　）D
A．A試管中粉末由黑色變紅色 B．實驗中一氧化碳表現了還原性 C．如圖裝置不夠完備 D．B試管中增重的質量為A試管中減輕的質量 3、實驗室里，用如圖裝置還原氧化鐵的過程中，可能生成四氧化三鐵、氧化亞鐵或鐵等固體物質．關于該實驗，下列說法不正確的是（　　） A. 實驗開始時，應該先點燃酒精燈，一段時間后再通入一氧化碳
B. 實驗過程中，試管中澄清的石灰水變渾濁，證明該反應有二氧化碳生成
C. 實驗結束后，玻璃管中紅色的氧化鐵粉末變成黑色，該產物不一定是鐵
D. 為了減少空氣污染，需要增加尾氣處理裝置 【答案】 A 【解析】A、一氧化碳具有可燃性，實驗開始時，應該先通入一氧化碳，排出裝置內的空氣，一段時間后再加熱，以防止一氧化碳與空氣混合加熱時發生爆炸，故選項說法錯誤； B、二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，實驗過程中，試管中澄清的石灰水變渾濁，證明該反應有二氧化碳生成，故選項說法正確； C、結合題意，用如圖裝置還原氧化鐵的過程中，可能生成四氧化三鐵、氧化亞鐵或鐵等固體物質，四氧化三鐵、氧化亞鐵均為黑色固體，則該產物不一定是鐵，故選項說法正確； D、一氧化碳有毒，會污染空氣，為了減少空氣污染，需要增加尾氣處理裝置，故選項說法正確； 故選：A． 根據一氧化碳具有還原性，能與氧化鐵反應生成鐵和二氧化碳，結合題意，用如圖裝置還原氧化鐵的過程中，可能生成四氧化三鐵、氧化亞鐵或鐵等固體物質，進行分析判斷． 4.某同學為研究相同條件下一氧化碳和氫氣哪個還原氧化鐵的量更多，將一氧化碳和氫氣等體積混合后先通過圖甲裝置，再通過圖乙中的儀器組合。為達到實驗目的，圖乙中儀器選擇和連接最好的是（ ） A. cba B. cda C. cbd D. bca 【答案】 A 【解析】一氧化碳和氫氣等體積混合后還原氧化鐵，要想知道哪個還原氧化鐵的量更多，我們要根據生成的二氧化碳和水的質量進一步求出。用濃硫酸質量變化測出生成水的質量，用氫氧化鈉溶液的質量變化測出生成二氧化碳的質量，然后進行尾氣處理，防止未反應的一氧化碳污染空氣。 一氧化碳和氫氣等體積混合后還原氧化鐵，要想知道哪個還原氧化鐵的量更多，我們要根據生成的二氧化碳和水的質量進一步求出。要知道生成二氧化碳和水的質量，我們要先用濃硫酸質量變化測出生成水的質量，再用氫氧化鈉溶液的質量變化測出生成二氧化碳的質量，然后進行尾氣處理，防止未反應的一氧化碳污染空氣。因為氫氧化鈣的溶解度小，所以我們選擇氫氧化鈉，若先除二氧化碳會使所測水的質量變大，影響實驗結果．所以正確的順序是cba。 故答案為：A 5、.如圖為一氧化碳還原氧化銅的裝置圖： （1）圖中A處的實驗現象是 ________ ， B處的實驗現象是________ ． （2）A處反應的化學方程式為 ________,　 B處反應的化學方程式為 ________. （3）該裝置存在的主要問題是________ ， 改進的具體措施是________ ． 【答案】 黑色固體逐漸變為光亮的紅色；澄清石灰水變渾濁；CO+CuOCu+CO2；CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O；沒有尾氣處理裝置，會污染空氣；須將尾氣點燃或將尾氣集中收集后處理（其他合理答案均可） 【解析】（1）一氧化碳還原氧化銅生成銅和二氧化碳；氧化銅是黑色，銅單質是紅色，產物二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁．故答案為：黑色固體逐漸變為光亮的紅色， 澄清石灰水變渾濁 ； （2）A處反應的化學方程式為：CO+CuOCu+CO2 ， B處反應的化學方程式為：CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O； （3）沒有尾氣處理裝置，會污染空氣．須將尾氣點燃或將尾氣集中收集后處理（其他合理答案均可）． 該實驗流程為：一氧化碳與氧化銅反應生成銅和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，一氧化碳有毒不能直接排放到空氣中，要有尾氣處理裝置． 6、用以下裝置進行H2、C、CO還原CuO的實驗并檢驗產物．
①裝置甲進行實驗，導氣管伸入試管底部的原因是排盡空氣，防止爆炸．
②裝置乙中C和CuO反應的化學方程式為C+2CuO
③裝置丙中的實驗不能在裝置甲中進行的原因是甲裝置沒有密封、CO有毒，能污染空氣．
④分析上述三個實驗，下列說法錯誤的是2、3．
Ⅰ．甲乙丙三個實驗都能觀察到黑色粉末變紅色
Ⅱ．甲丙實驗結束時都要先熄滅酒精燈繼續通氣體一段時間，防止熱的銅被氧化
Ⅲ．甲乙丙三個實驗的加熱儀器作用相同
Ⅳ．甲乙丙三個實驗能說明H2、C、CO都具有還原性． 7如圖所示，某校同學進行的金屬銅冶煉原理的探究，請完成下列填空． 查閱資料：Cu2（OH）2CO3受熱易分解生成氧化銅和水同時放出二氧化碳，氫氣可以還原氧化銅得到金屬銅． （1）實驗①中判斷堿式碳酸銅已經完全分解的依據是________ ，發生反應的方程式為　________ ． （2）實驗②制備氫氣時，應如何檢驗氣密性________ ． （3）制備的氫氣必須檢驗純度，還原氧化銅時必須通入氫氣一段時間后才能加熱，目的都是為了________ ．還原氧化銅制得銅的化學方程式為　________ ．待黑色氧化銅粉末完全變紅后，停止加熱，繼續通入氫氣至試管冷卻是為了防止________ ．（1）綠色粉末全部變黑；Cu2（OH）2CO32CuO+H2O+CO2↑
（2）關閉活塞，從長頸漏斗向試管內倒水至浸沒漏斗末端，繼續加水，會在漏斗頸形成液柱
（3）防止爆炸；H2+CuOCu+H2O；生成的銅重新被氧化 【解析】（1）堿式碳酸銅為綠色粉末，受熱能分解生成黑色固體氧化銅，二氧化碳和水，所以本題答案為：綠色粉末全部變黑，Cu2（OH）2CO32CuO+H2O+CO2↑； （2）檢查裝置氣密性可以利用加水形成液柱的不變進行，所以本題答案為：關閉活塞，從長頸漏斗向試管內倒水至浸沒漏斗末端，繼續加水，會在漏斗頸形成液柱； （3）氫氣是可燃性氣體，不純時加熱或點燃會引起爆炸，氫氣與氧化銅反應能生成銅和水，反應后繼續通入氫氣能防止生成的銅重新被氧化，所以本題答案為：防止爆炸；H2+CuOCu+H2O；生成的銅重新被氧化． 根據已有的知識進行分析，堿式碳酸銅為綠色粉末，受熱能分解生成黑色固體氧化銅，二氧化碳和水，檢查裝置氣密性可以利用加水形成液柱的不變進行，氫氣是可燃性氣體，不純時加熱或點燃會引起爆炸，氫氣具有還原性，能作還原性保護氣． 8.某同學設計了以下四套CO還原CuO的實驗裝置．回答下列問題： （1）寫出實驗裝置圖中下列編號的儀器名稱：①________， ②________ ． （2）在這四套實驗裝置中，你認為最不理想的實驗裝置是________ ， 理由是________；最科學的實驗裝置是________ ， 理由是________ ． （3）實驗時先通入CO一會兒，才加熱CuO，目的是________． （4）某同學為防止石灰水倒吸入玻璃管內，當黑色粉末轉變為紅色后，首先停止通入CO，并將導管移離石灰水，然后停止加熱CuO，冷卻后發現紅色固體又變成黑色．你認為該同學實驗失敗的原因________；為保證實驗成功，當黑色粉末轉變為紅色后，要進行的操作是________ ． 【答案】 （1）鐵架臺；酒精燈
（2）A；A中回收氣球有氣壓，尾氣處理不順暢，C裝置尾氣會有水蒸氣燃燒不順暢，A裝置未對尾氣進行處理，會引起中毒；D；D裝置的尾氣方法設計更合理，可以使尾氣充分利用，節約燃料（酒精）
（3）排清玻璃管內的空氣，防止加熱時發生爆炸
（4）熱的銅又與空氣中的氧氣反應生成氧化銅；停止加熱，繼續通入CO，直至玻璃管冷卻 9、.某課外活動小組的同學將16克氧化銅和過量的炭粉均勻混合,用如圖1所示裝置進行實驗．圖中鐵架臺等裝置已略去．請回答有關問題：
（1）實驗中最多能得到銅________克． （2）同學們想通過測定消耗碳、氧元素的質量和生成二氧化碳的質量,以進一步分析氧化銅和炭粉反應產生的氣體除CO2外是否還有其它產物．反應一段時間后停止加熱,冷卻到室溫．反應前后測得數據如下: 裝置反應前反應后A試管的質量36.2 克 氧化銅和炭粉混合物的質量20.0克試管和固體物質的質量54.8 克B反應后瓶內液體比反應前增重1.1 克
分析數據發現,反應中消耗碳和氧元素的質量大于生成二氧化碳的質量．下列4項中跟這一結果有關的有哪幾項 （填編號） A.裝置中還有一部分CO2未被NaOH溶液吸收
B.氧化銅和炭粉反應產生的氣體除CO2外還有CO
C.氧化銅和炭粉沒有完全反應
D.該反應不符合質量守恒定律 （3）有同學認為用圖2所示裝置C代替上面的裝置A,加熱前先通一會氣體X,停止加熱后再通一會該氣體,這樣可使實驗測得的數據更能準確的說明問題．你認為在O2、N2和H2三種氣體中，X應選擇哪一種氣體 ________ 【答案】 （1）12.8（2）A,B（3）N2
（1）設能夠生成銅的質量為x
160 128
16g x
；
解得：x=12.8g；
（2）A.裝置中還有一部分CO2未被NaOH溶液吸收，會造成測量出的二氧化碳質量偏小，故A正確；
B.氧化銅和炭粉反應產生的氣體除CO2外還有CO，而CO不能被氫氧化鈉溶液吸收，導致測量出的二氧化碳質量偏小，故B正確；
C.氧化銅和炭粉沒有完全反應，不但生成二氧化碳的質量偏小，而且消耗的碳元素和氧元素的質量都會偏小，不會導致二者不相等，故C錯誤；
D.所有的化學式反應都符合質量守恒定律，故D錯誤。
故選AB。
（3）氧氣會使還原出的銅再次變成氧化銅，而氫氣會和氧化銅反應生成銅和水，只有氮氣不能與它們反應，所以x應選擇的氣體是：N2。 10、.如圖所示為純凈的CO氣體與氧化銅反應制取銅的實驗裝置。請分析并回答以下問題： （1）在對A中氧化銅進行加熱前，需要先通一段時間的CO氣體，其目的是________。 （2）查閱資料得知：①CO氣體與氧化銅反應除生成銅外還可能生成氧化亞銅（Cu2O）； ②銅和氧化亞銅均為不溶于水的紅色固體；③Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O。 小科為了探究反應所得紅色固體的成分，進行了如下實驗： 實驗操作實驗現象實驗結論步驟取20g紅色固體于燒杯中，加入足量稀硫酸________紅色固體可能是氧化亞銅，也可能是銅和氧化亞銅步驟將步驟一反應所得的混合物經濾、洗滌、干燥并稱量剩余紅色固體質量剩余紅色固體質量為16g20g紅色固體中，銅和氧化亞銅的質量比為________
【答案】 （1）排盡管中的空氣，防止加熱時發生爆炸
（2）溶液變為藍色，紅色固體部分溶解；9：16 【解析】（1）根據一氧化碳具有可燃性，與空氣混合點燃易發生爆炸分析； （2）根據氧化亞銅與硫酸反應會生成硫酸銅和銅，結合方程式中固體減少質量是氧化亞銅與銅的質量差，利用方程式計算固體中物質質量比分析。 （1）一氧化碳具有可燃性，與空氣混合點燃易發生爆炸，所以對A中氧化銅進行加熱前，需要先通一段時間的CO氣體 ，以排盡管中的空氣，防止加熱時發生爆炸；
（2）紅色固體中含有氧化亞銅，因氧化亞銅與硫酸反應會生成硫酸銅和銅，所以加入硫酸后溶液變為藍色，紅色固體部分溶解 ，20克紅色固體反應后剩余16克，
設氧化亞銅質量為x
Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O 固體減少質量
144 64 80
x 4g
144:80=x:4g
x=7.2g，而反應前固體質量為20克，則銅和氧化亞銅的質量比為7.2：（20－7.2）＝9：16.
故答案為：（1） 排盡管中的空氣，防止加熱時發生爆炸 ；（2）溶液變為藍色，紅色固體部分溶解 ；9：16。 11.金屬材料中銅是人類應用比較廣泛的金屬之一，某學習小組欲測定銅的相對原子質量，設計如下實驗方案，步驟如下： ①連接好裝置；②檢查裝置氣密性；③裝入藥品；④ ；⑤D 中黑色固體完全反應變成紅色后，停止加熱；⑥待 D 中玻璃管冷卻至室溫，關閉分液漏斗活塞；⑦數據處理。 （1）實驗步驟④的正確操作是 （填序號） A.先點燃酒精燈加熱，一段時間后再打開分液漏斗活塞，滴加鹽酸
B.先打開分液漏斗活塞，滴加稀鹽酸；一段時間后點燃酒精燈加熱
C.打開活塞滴加鹽酸和點燃酒精燈加熱，誰先誰后都可以 （2）B 裝置中水的作用________，裝置 B 中長玻璃管的作用是使裝置氣壓平衡。 （3）已知：CuO 樣品質量為 m1 克，E 中增重為 m2 克，D 中反應后的固體質量為 m3 克，A 中反應產生氫氣的質量為 m4 克，以下數據中能計算銅的相對原子質量的是( )
A.m1、m2 B.m2、m3 C.m1、m3 D.m2、m4 （4）若使制取氫氣是裝置隨開隨用，隨關隨停，可選用下列裝置中的________ 【答案】 （1）B（2）吸收 HCl 氣體（3）A,B,C（4）ABC 【解析】該題是氫氣還原氧化銅的綜合實驗題； （1）裝入藥品之后，要開始混合藥品，因此要開始滴加HCl；氫氣還原氧化銅中因為氫氣是可燃性氣體，因此要通氣體一段時間后再加熱；故答案為：B；
（2）HCl具有揮發性，氫氣中會混有HCl氣體，會影響實驗結果，而HCl是易溶于水的，故答案為：吸收 HCl 氣體；
（3）A、CuO+H2=Cu+H2O
x+16 18
m1 m2
故A可以；
B、CuO+H2=Cu+H2O
x 18
m3 m2
故B可以；
C、CuO+H2=Cu+H2O
x+16 x
m1 m3
故C可以；
D、氫氣的量是過量的，參與反應的氫氣質量未知，因此不可以直接用產生的氫氣質量來計算；故D不可以；
故答案為：ABC；
（4）要實現隨開隨用，隨關隨停，一定要實現氣壓的改變及固液分離即可；故ABC都可以；
故答案為：（1）B；（2）吸收 HCl 氣體；（3）ABC；（4）ABC。(
金屬冶煉
) 1. 金屬在自然界中的存在 在自然界中，僅有少數金屬是以游離態(即單質)的形式存在的，而大多數金屬是以化合態的形式存在的。 2. 金屬冶煉的原理與方法 一、自然界中少數金屬是以游離態（即單質）的形式存在，大多數金屬是以化合態（化合物）的形式存在。 ★金屬的冶煉就是把金屬從化合態變成游離態。 方法： 置換法:濕法煉銅：Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu ②還原法：碳等還原劑與金屬氧化物在高溫下反應，碳等還原劑能奪取金屬化物的氧，得到游離態的金屬。 還原劑：碳、氫和一氧化碳等能從氧化銅、氧化鐵中奪取氧的性質叫做還原性，具有還原性的物質可做還原劑。 H2 + CuO △ Cu + H2O 【例】碳與氧化銅反應后可以得到單質銅 熾熱的炭在高溫條件下能與二氧化碳反應，生成一氧化碳。一氧化碳也可以奪取金屬氧化物中的氧，產生游離的金屬單質。 除了C、CO可以還原金屬氧化物外， 氫氣 也可以還原金屬氧化物。 （2） 銅的冶煉 ★氫氣還原氧化銅的實驗 裝置上注意: 1.試管口略向下傾斜。 2.導管要伸到試管底部。 【操作】通氫→點燈→熄燈→停氫 ①裝CuO→②固定試管→③氫氣驗純→④通氫氣→⑤加熱CuO→⑥停止加熱 →⑦繼續通氫氣至試管冷卻→⑧停止通氫氣 現象：黑色粉末變紅,試管口有水珠。 化學反應方程式： ———————————————————————————— 【思考】 1.氫氣還原氧化銅，為什么試管口要略向下傾斜？ 答： 2.導管為什么要伸到試管底部 答： 3.在實驗前氫氣為什么要驗純？ 答： 4.實驗開始時，為什么要先通氫氣后加熱？ 答： 5.實驗結束后，為什么要先停止加熱后停止通氫氣？ 答： ★碳還原氧化銅的實驗 特點：固固加熱型 試管口略向下 【現象】_———————————————————————————————————————————— 【操作】反應后應先將導管從石灰水中取出,再移去酒精燈 【目的】_________________________________________________ 化學方程式____________________________________ 提示：高溫加熱可以改用酒精噴燈或用金屬罩套在酒精燈上方集中火焰提高溫度。 ★一氧化碳還原氧化銅 【操作】 (
CO
有毒，防止污染空氣。
)1.先通一氧化碳以排盡空氣防止爆炸。 2.尾氣驗純 3.第二只酒精燈應該先點燃,確保CO不污染空氣。 4.結束時，先熄滅第一只酒精燈→通CO至試管冷卻→停通CO→熄滅第二只酒精燈 【注意】CO有毒，通風櫥中進行，尾氣處理。 用燃燒法把有毒的CO轉化為無毒的CO2，防止污染空氣,引起中毒;或用氣囊收集進行再利用。 （3）鐵的冶煉 鐵礦石的冶煉是一個復雜的過程,但它的主要反應原理是在高溫下，用還原劑（主要是一氧化碳）從鐵礦石里把鐵還原出來。 【實驗步驟】 連接儀器； （2）檢查裝置的氣密性； （3）裝入藥品并固定裝置； （4）向硬質玻璃管內通入CO氣體； （5）給氧化鐵加熱； （6）停止加熱； （7）等玻璃管冷卻至室溫后停止通入CO氣體，熄滅右端酒精燈； 【實驗說明】 反應前先通CO再加熱的目的：排盡裝置內空氣，以免加熱時與空氣混合發生爆炸。 反應后撤去酒精繼續通CO的目的：防止在較高溫度下鐵重新被氧化。 【實驗現象】 紅棕色粉末逐漸變成黑色，澄清石灰水變渾濁，尾氣燃燒產生藍色火焰。 【尾氣處理】 （1）收集法：接一氣球收集尾氣或將尾氣用排水法收集。 （2）燃燒法：將尾氣點燃。（可用于加熱氧化鐵） (
H
2
或
CO
)★金屬冶煉的原理： 金屬氧化物 游離態金屬（還原法） (
活潑金屬
(
比鹽中金屬活潑
)
（比鹽中金屬活潑
) 金屬鹽溶液 游離態金屬（置換法） 置換法比還原法優越，因為置換法操作簡便，安全，節約原料。 ★還原反應：含氧化合物里的氧被奪取的反應。 ★還原劑：具有從含氧化合物里奪取氧的能力，還原性是化學性質。 （初中常見的還原劑有碳、氫氣、一氧化碳） 4. 還原反應 （1）還原反應：含氧化合物里的氧被奪取的反應，叫還原反應。 （2）還原性：能從含氧化合物中奪取氧的性質叫作還原劑。 （3）還原劑：具有還原性的物質。 同步練習 1、如圖，甲和乙分別是氫氣和一氧化碳還原氧化銅的實驗，下列有關說法正確的 是 （　　） A．乙實驗只能通過澄清石灰水是否變渾濁判斷反應是否發生 B．甲實驗試管口向下傾斜可防止生成的水倒流，也有利于將試管內的空氣完全排出 C．甲、乙兩實驗中，都應先使試管、玻璃管均勻受熱，再通入氣體，以防止發生爆炸 D．甲、乙兩實驗中，氫氣和一氧化碳都將氧化銅變成游離態的銅，都發生了置換反應 2、關于如圖的說法不正確的是（　　）
A．A試管中粉末由黑色變紅色 B．實驗中一氧化碳表現了還原性 C．如圖裝置不夠完備 D．B試管中增重的質量為A試管中減輕的質量 3、實驗室里，用如圖裝置還原氧化鐵的過程中，可能生成四氧化三鐵、氧化亞鐵或鐵等固體物質．關于該實驗，下列說法不正確的是（　　） A. 實驗開始時，應該先點燃酒精燈，一段時間后再通入一氧化碳
B. 實驗過程中，試管中澄清的石灰水變渾濁，證明該反應有二氧化碳生成
C. 實驗結束后，玻璃管中紅色的氧化鐵粉末變成黑色，該產物不一定是鐵
D. 為了減少空氣污染，需要增加尾氣處理裝置 4.某同學為研究相同條件下一氧化碳和氫氣哪個還原氧化鐵的量更多，將一氧化碳和氫氣等體積混合后先通過圖甲裝置，再通過圖乙中的儀器組合。為達到實驗目的，圖乙中儀器選擇和連接最好的是（ ） A. cba B. cda C. cbd D. bca 5、.如圖為一氧化碳還原氧化銅的裝置圖： （1）圖中A處的實驗現象是 ________ ， B處的實驗現象是________ ． （2）A處反應的化學方程式為 ________,　 B處反應的化學方程式為 ________. （3）該裝置存在的主要問題是________ ， 改進的具體措施是________ ． 6、用以下裝置進行H2、C、CO還原CuO的實驗并檢驗產物．
①裝置甲進行實驗，導氣管伸入試管底部的原因是 ．
②裝置乙中C和CuO反應的化學方程式為____________________________________
③裝置丙中的實驗不能在裝置甲中進行的原因是．______________________________ ④分析上述三個實驗，下列說法錯誤的是( ) Ⅰ．甲乙丙三個實驗都能觀察到黑色粉末變紅色
Ⅱ．甲丙實驗結束時都要先熄滅酒精燈繼續通氣體一段時間，防止熱的銅被氧化
Ⅲ．甲乙丙三個實驗的加熱儀器作用相同
Ⅳ．甲乙丙三個實驗能說明H2、C、CO都具有還原性． 7如圖所示，某校同學進行的金屬銅冶煉原理的探究，請完成下列填空． 查閱資料：Cu2（OH）2CO3受熱易分解生成氧化銅和水同時放出二氧化碳，氫氣可以還原氧化銅得到金屬銅． （1）實驗①中判斷堿式碳酸銅已經完全分解的依據是________ ，發生反應的方程式為　________ ． （2）實驗②制備氫氣時，應如何檢驗氣密性________ ． （3）制備的氫氣必須檢驗純度，還原氧化銅時必須通入氫氣一段時間后才能加熱，目的都是為了________ ．還原氧化銅制得銅的化學方程式為　________ ．待黑色氧化銅粉末完全變紅后，停止加熱，繼續通入氫氣至試管冷卻是為了防止________ ． 8.某同學設計了以下四套CO還原CuO的實驗裝置．回答下列問題： （1）寫出實驗裝置圖中下列編號的儀器名稱：①________， ②________ ． （2）在這四套實驗裝置中，你認為最不理想的實驗裝置是________ ， 理由是________；最科學的實驗裝置是________ ， 理由是________ ． （3）實驗時先通入CO一會兒，才加熱CuO，目的是________． （4）某同學為防止石灰水倒吸入玻璃管內，當黑色粉末轉變為紅色后，首先停止通入CO，并將導管移離石灰水，然后停止加熱CuO，冷卻后發現紅色固體又變成黑色．你認為該同學實驗失敗的原因________；為保證實驗成功，當黑色粉末轉變為紅色后，要進行的操作是________ ． 9、.某課外活動小組的同學將16克氧化銅和過量的炭粉均勻混合,用如圖1所示裝置進行實驗．圖中鐵架臺等裝置已略去．請回答有關問題：
（1）實驗中最多能得到銅________克． （2）同學們想通過測定消耗碳、氧元素的質量和生成二氧化碳的質量,以進一步分析氧化銅和炭粉反應產生的氣體除CO2外是否還有其它產物．反應一段時間后停止加熱,冷卻到室溫．反應前后測得數據如下: 裝置反應前反應后A試管的質量36.2 克 氧化銅和炭粉混合物的質量20.0克試管和固體物質的質量54.8 克B反應后瓶內液體比反應前增重1.1 克
分析數據發現,反應中消耗碳和氧元素的質量大于生成二氧化碳的質量．下列4項中跟這一結果有關的有哪幾項 （填編號） A.裝置中還有一部分CO2未被NaOH溶液吸收
B.氧化銅和炭粉反應產生的氣體除CO2外還有CO
C.氧化銅和炭粉沒有完全反應
D.該反應不符合質量守恒定律 （3）有同學認為用圖2所示裝置C代替上面的裝置A,加熱前先通一會氣體X,停止加熱后再通一會該氣體,這樣可使實驗測得的數據更能準確的說明問題．你認為在O2、N2和H2三種氣體中，X應選擇哪一種氣體 ________ 10、.如圖所示為純凈的CO氣體與氧化銅反應制取銅的實驗裝置。請分析并回答以下問題： （1）在對A中氧化銅進行加熱前，需要先通一段時間的CO氣體，其目的是________。 （2）查閱資料得知：①CO氣體與氧化銅反應除生成銅外還可能生成氧化亞銅（Cu2O）； ②銅和氧化亞銅均為不溶于水的紅色固體；③Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O。 小科為了探究反應所得紅色固體的成分，進行了如下實驗： 實驗操作實驗現象實驗結論步驟取20g紅色固體于燒杯中，加入足量稀硫酸________紅色固體可能是氧化亞銅，也可能是銅和氧化亞銅步驟將步驟一反應所得的混合物經濾、洗滌、干燥并稱量剩余紅色固體質量剩余紅色固體質量為16g20g紅色固體中，銅和氧化亞銅的質量比為________
11.金屬材料中銅是人類應用比較廣泛的金屬之一，某學習小組欲測定銅的相對原子質量，設計如下實驗方案，步驟如下： ①連接好裝置；②檢查裝置氣密性；③裝入藥品；④ ；⑤D 中黑色固體完全反應變成紅色后，停止加熱；⑥待 D 中玻璃管冷卻至室溫，關閉分液漏斗活塞；⑦數據處理。 （1）實驗步驟④的正確操作是 （填序號） A.先點燃酒精燈加熱，一段時間后再打開分液漏斗活塞，滴加鹽酸
B.先打開分液漏斗活塞，滴加稀鹽酸；一段時間后點燃酒精燈加熱
C.打開活塞滴加鹽酸和點燃酒精燈加熱，誰先誰后都可以 （2）B 裝置中水的作用________，裝置 B 中長玻璃管的作用是使裝置氣壓平衡。 （3）已知：CuO 樣品質量為 m1 克，E 中增重為 m2 克，D 中反應后的固體質量為 m3 克，A 中反應產生氫氣的質量為 m4 克，以下數據中能計算銅的相對原子質量的是( )
A.m1、m2 B.m2、m3 C.m1、m3 D.m2、m4 （4）若使制取氫氣是裝置隨開隨用，隨關隨停，可選用下列裝置中的________

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