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如图所示,某同学用一氧化碳代替氢气还原氧化铜制取金属铜.请你参与他的探究过程,并回答下列问题:
(1)反应开始后,在盛有澄清石灰水的试管中观察到的现象是
 
;说明反应中有
 
(填化学式)生成,被加热的硬质玻璃管中观察到的现象是
 
发生反应的化学方程式
 

(2)该装置中,右边的酒精灯先点燃后熄灭的作用是
 

(3)实验结束后,该同学对A处残留固体的组成进行探究.查阅资料得知,由于给氧化铜加热温度不够或通入一氧化碳不足,反应不仅能生成铜,还可能生成中间产物氧化亚铜(化学式为Cu2O).氧化亚铜是一种红色固体,难溶于水,可与稀硫酸发生如下反应:Cu2O+H2SO4═CuSO4+Cu+H2O
请你设计实验,证明氧化铜是否全部转化为金属铜.
实验内容和步骤 观察到的实验现象和结论
   
考点:一氧化碳的化学性质,酸的化学性质,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式
专题:碳单质与含碳化合物的性质与用途
分析:(1)根据题目中的图可知:盛有澄清石灰水的试管中的现象;一氧化碳还原氧化铜,生成红色铜单质和二氧化碳书写方程式;
(2)据一氧化碳有毒,不溶于水,可燃,分析解答;
(3)由信息一氧化碳和氧化铜反应不仅能生成铜,还可能生成中间产物氧化亚铜,从物质间能否完全反应考虑残留固体成分;由铜、氧化铜、氧化亚铜的性质区别设计实验.
解答:解:
(1)反应开始后,在盛有澄清石灰水的试管中观察到的现象是澄清石灰水变浑浊;说明反应中有 CO2生成,被加热的硬质玻璃管中观察到的现象是黑色粉末中有光亮的红色物质出现,一氧化碳还原氧化铜生成红色铜单质和二氧化碳,化学方程式是:CO+CuO
 高温 
.
 
Cu+CO2
(2)一氧化碳有毒,排放到空气中会污染大气,故可利用其可燃性将其燃烧掉;
(3)①一氧化碳和氧化铜反应生成铜,可能生成中间产物氧化亚铜,可能生成过程为:氧化铜--氧化亚铜--铜,从一氧化碳的量考虑产物成分.产物可能有:全部为铜;铜和氧化铜的混合物;铜和氧化亚铜的混合物;氧化铜、氧化亚铜的混合物;铜、氧化铜和氧化亚铜的混合物;
②铜与稀硫酸不反应,而氧化铜、氧化亚铜都与稀硫酸反应生成硫酸铜,溶液为蓝色;氧化铜、氧化亚铜都可被一氧化碳还原,生成二氧化碳,可据此设计实验进行鉴别;实验内容和步骤观察到的实验现象和结论取残留固体少量于试管中,加入少量稀硫酸,充分振荡.
(或按图装置,在通入CO的同时.继续加热A处的残留固体.)若溶液不变蓝色,证明氧化铜全部转化为金属铜.(若溶液变成蓝色,证明氧化铜没有全部转化为金属铜.)(若石灰水不变浑浊,证明氧化铜全部转化为金属铜.若石灰水变浑浊,证明氧化铜没有全部转化为金属铜.)
故答案为:
(1)澄清石灰水变浑浊; CO2,黑色粉末中有光亮的红色物质出现,CO+CuO
 高温 
.
 
Cu+CO2
(2)将未参加反应的CO燃烧掉,防止污染空气;
(3)
实验内容和步骤 观察到的实验现象和结论
取残留固体少量于试管中,加入少量稀硫酸,充分振荡.
(或按图装置,在通入CO的同时.继续加热A处的残留固体.)
若溶液不变蓝色,证明氧化铜全部转化为金属铜.(若溶液变成蓝色,证明氧化铜没有全部转化为金属铜.)
(若石灰水不变浑浊,证明氧化铜全部转化为金属铜.若石灰水变浑浊,证明氧化铜没有全部转化为金属铜.)
点评:本题考查了一氧化碳还原氧化铜原理,以及对最终产物成分的猜想和实验设计,较综合的考查了学生的思维能力和解题能力.
练习册系列答案
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科目:初中化学 来源: 题型:

下列各种物质间的转换,仅通过一步反应不能实现的是(  )
A、P→P2O5
B、H2SO4→CuSO4
C、HCl→FeSO4
D、Fe→FeCl2

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科目:初中化学 来源: 题型:

同学们在实验室用5%的H2O2溶液制取氧气并进行氧气性质实验.
(1)气体制备:用5%H2O2溶液和MnO2制取O2.请你在图1“A”、“B”两套装置中选择其中一套,并说明选择的理由
 
,该反应的符号表达式为
 
.待反应结束后同学们回收了混合物中的MnO2,实验操作为
 

(2)性质实验:小明用收集好的氧气,进行了下面的实验(如图2):把点燃的木炭伸入集气瓶中,实验现象是
 
;为使铁丝在氧气中持续剧烈燃烧,他把光亮的细铁丝盘成螺旋状,
 
,缓慢插入集气瓶中,观察到持续剧烈燃烧.通过实验得出,氧气可以支持燃烧,并且可燃物燃烧更剧烈.
(3)双氧水分解除了用二氧化锰还可用氧化铜等物质作催化剂
【提出问题】氧化铜是否也能作氯酸钾分解的催化剂?它是否比二氧化锰催化效果更好?
【设计实验】小雨以生成等体积的氧气为标准,设计了下列三组实验
实验序号 KClO3质量 其他物质质量 待测数据
1.2g /
1.2g CuO   0.5g
1.2g MnO2  0.5g
①上述实验应测量的“待测数据”是
 

②若实验②比实验①的“待测数据”更
 
 (填“大”或“小”),说明氧化铜能加快氯酸钾的分解速率.
③将实验②反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、干燥,若衡量得到0.5g黑色粉末,再将黑色粉末放入试管中,
 
.(简述操作和现象)
【预期结论】氧化铜还能作氯酸钾的催化剂.
【评价设计】你认为小雨设计实验③和实验②对比的目的是
 

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科目:初中化学 来源: 题型:

铁生锈的主要条件是铁与
 
直接接触.保护金属资源的有效途径是
 
(多选).
A.防止金属腐蚀  B.回收利用废旧金属 C.禁止生产易造成金属腐蚀的化工产品D.合理有效地开采矿物 E.寻找金属的代用品.

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科目:初中化学 来源: 题型:

请你用已经掌握的有关实验室气体制取等知识回答下列问题:

(1)写出图中a、b两种仪器的名称:a
 
;b
 

(2)在实验室用高锰酸钾制取氧气时,可选用的发生装置是
 
(填装置代号).若用装置C收集氧气,实验结束时正确操作顺序为先
 
 
.写出该反应的化学方程式:
 

(3)若用装置F收集O2,则O2应从导管口
 
(填“c”或“d”)通入.
(4)若用装置E收集某种气体,则该气体应具备的性质是
 
.试写出一个制取该种气体的化学方程式:
 

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科目:初中化学 来源: 题型:

请用化学方程式表示下列反应原理.
(1)天然气(主要成分是CH4)用作燃料
 

(2)乙醇(化学式为C2H5OH)用作燃料
 

(3)一氧化碳还原磁铁矿(Fe3O4)炼铁
 

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科目:初中化学 来源: 题型:

完整写出下列化学方程式
(1)电解水
 

(2)氯酸钾和二氧化锰混合加热制氧气
 

(3)酒精(C2H5OH)在空气中点燃生成了二氧化碳和水
 

(4)硝酸铵(NH4NO3)在撞击时迅速分解,产生大量的一氧化二氮气体,并产生另一种氧化物
 

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科目:初中化学 来源: 题型:

将20克15%的食盐水和20克5%的食盐水混合后,所得溶液的质量
 
克,其溶质的质量分数为
 

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科目:初中化学 来源: 题型:

回答下列问题:
(1)保持水的化学性质的微粒是
 

(2)澄清石灰水的溶质为
 

(3)符号“H2”既表示
 
,又表示
 

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