中考化学专题复习热点题型归类木炭还原氧化铜 2页

木炭还原氧化铜 例1几位同学在实验室做木炭还原氧化铜的实验，实验完毕后，他们发现试管内仍有黑色固体物质存在。该试管中的黑色固体物质是什么？‎ ‎【提出猜想】小玉同学：木炭。‎ 小兰同学：氧化铜。‎ 小华同学：木炭和氧化铜。‎ ‎【查阅资料】木炭、铜都不与稀硫酸反应；Na2O、MgO、CuO、Fe2O3等金属氧化物能与稀硫酸反应生成盐和水。‎ ‎【实验设计】方案一：向盛有黑色固体的试管中加入足量的稀硫酸，充分振荡，静置后观察现象。‎ 方案二：取少量该黑色固体在空气中灼烧，观察现象。‎ 他们对“方案一”进行了分析讨论，达成了共识：若试管内溶液无色、还有黑色固体存在，证明________同学的猜想正确。若试管中溶液呈蓝色、无黑色固体，证明________同学的猜想正确。若出现的现象是________________________，证明小华同学的猜想是正确的，发生反应的化学方程式为________________________________。‎ 他们按照“方案二”进行了实验操作，记录如下：‎ 实验现象 实验结论 黑色固体红热并逐渐减少，最后消失 该黑色固体是________。 ‎ 反应的化学方程式是____________________。‎ 解析 本题通过对木炭还原氧化铜的实验产物进行探究，考查学生的分析问题能力和实验探究能力。CuO与稀H2SO4反应能生成CuSO4和H2O，硫酸铜溶液呈蓝色，因此向黑色固体中加入足量的稀硫酸，若溶液呈无色且有黑色固体存在，说明原黑色固体是木炭，小玉同学的猜想正确；若溶液呈蓝色且无黑色固体存在，说明原黑色固体是氧化铜，小兰同学的猜想正确；若溶液呈蓝色且有黑色固体存在，说明原黑色固体是木炭和氧化铜，小华同学的猜想正确。若对黑色固体进行加强热，黑色固体最后消失，说明原黑色固体是木炭，因为木炭与空气中的氧气反应后生成了CO2。‎ 答案 小玉 小兰 溶液呈蓝色、有黑色固体 CuO+H2SO4=CuSO4+H2O 木炭 C+O2CO2 ‎ ‎ 例2在查阅资料时，小明得知CO2在高温条件下能与木炭反应生成CO。他决定对该反应进行探究。‎ ‎[提出问题]CO2与木炭在高温条件下反应是否生成CO?‎ ‎[实验探究]小胡设计了如下图所示的实验方案，并进行实验。‎ ‎(1)A中用石灰石与稀盐酸反应生成CO2，反应的化学方程式为_____________。‎ ‎(2)B中装有饱和碳酸氢钠溶液，其作用是除去CO2气体中混有的少量HCl气体。C中装有浓硫酸。其作用是_____________。‎ ‎(3)E中装入氢氧化钠溶液的作用是_____________。‎ ‎[实验结论]经检验F处的气体为CO。结论：CO2在高温条件下与木炭反应生成了CO。‎ ‎[实验反思](4)有同学对A装置作如下改进：在锥形瓶中放入一小试管，将长颈漏斗下端插入小试管中。改进后的优点是_____________。‎ ‎[实验拓展](5)撤去B，按A→C→D→E顺序连接。然后A中用二氧化锰和过氧化氢溶液混合生成O2，反应的化学方程式为_____________。此时要检验该实验条件下D中木 炭所发生反应的生成物，还需要补充和完善的实验是__________________________。‎ 解析 本题综合考查了碳的化学性质——可燃性、还原性。CaCO3与稀盐酸反应生成CaCl2、H2O和CO2；浓硫酸可吸收气体中的水蒸气，使进入D装置的气体为纯净而干燥的CO2；E中NaOH溶液可吸收多余的CO2气体；装置A使用了长颈漏斗，要保证反应正常进行，加入酸的量需浸没长颈漏斗的下端，以防止气体从其中逸出，小试管的加入不仅能控制加入酸的量和反应速率，同时也对长颈漏斗起液封作用。实验改进后，进入D的气体为干燥的O2，它与木炭反应，生成物可能为CO2、CO、CO2和CO，检验CO2，需在D和E之间增加装有澄清石灰水的洗气瓶；检验CO需在F处点燃，同时为了防止大气污染，需在F处加酒精灯点燃CO或收集再利用。‎ 答案 (1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ (2)吸水，作干燥剂 (3)吸收多余的二氧化碳 (4)可通过控制加酸的量，控制产生气体的快慢；同时小试管中充满盐酸，可达到液封的作用 (5)2H2O22H2O+O2↑ 在D、E之间增加一个装有澄清石灰水的洗气瓶，石灰水变浑浊，则说明有二氧化碳生成；再在F处点燃气体，若产生蓝色火焰，且在火焰上方罩一内壁涂有石灰水的烧杯，石灰水变浑浊，则证明有CO生成 ‎ 练习 Cu可以形成化台价为+2和+1的化合物。其中+1价化合物称为亚铜化合物。‎ ‎(1)写出下列物质的化学式：氢氧化铜________，氧化亚铜___________。‎ ‎(2)高温时，氧化铜可被木炭还原为铜，反应的化学方程式是__________________________。‎ ‎(3)氧化亚铜是一种红色粉末。加热时，氧化亚铜能与氧气发生化合反应，反应的化学方程式是___________________；利用这一性质可检验氮气中是否含有氧气(装置如图所示)，判断氮气中含有氧气的现象是________________________。‎ 答案 (1)Cu(OH)2 CuO (2)2CuO+C2Cu+CO2↑ (3) 2Cu2O+O24CuO 红色粉末变成黑色