人教版九年级化学上册《碳还原氧化铜》实验专项训练（含答案解析）

人教版九年级化学上册《碳还原氧化铜》实验专项训练（含答案解析）1.2021年《化学教育》第3期，报道了一种“氧化铜还原实验”一体化装置，如图所示，下列说法错误的是()A.用酒精灯加热氧化铜部位，无明显现象，证明二氧化碳不能还原氧化铜B.先用酒精灯加热炭粉再加热氧化铜，黑色氧化铜变为红色，证明炭粉还原氧化铜C.加热炭粉过程中发生反应D.气球可防止有害气体外逸，污染空气2.如图是木炭与氧化铜反应的实验装置图，下列说法错误的是()A．给酒精灯加网罩，目的是使火焰集中并提高温度B．实验过程中观察到澄清石灰水变浑浊，即可证明碳与氧化铜发生了反应C．碳在反应中发生了氧化反应，表现出还原性D．实验结束后，应先将导气管从澄清石灰水中撤出，再停止加热3.木炭与氧化铜、一氧化碳与氧化铜反应的实验装置如图所示，下列说法正确的是（）A．两个实验都需要尾气处理 B．两个实验的反应中，都只有碳元素的化合价发生了改变 C．两个实验都可观察到红色固体变黑色 D．两个实验的操作中都要防止石灰水倒吸4.碳还原氧化铜的实验如图所示，实验结束时停止加热，冷却至室温。相关分析正确的是()A.装置Ⅲ中出现气泡，说明Ⅰ中反应已开始B.反应中，装置Ⅰ内壁出现的水雾是反应生成的C.冷却后，装置Ⅰ减少的固体质量等于生成气体的质量D.装置Ⅱ中可收集到一瓶二氧化碳气体5.为探究碳还原氧化铜的最佳实验条件，取木炭粉和氧化铜的干燥混合物1-2.5g用如图所示装置进行实验。(1)木炭还原氧化铜的化学方程式为__。实验过程中A装置中试管内产生的现象是__。(2)酒精灯火焰加金属网罩的目的是____。（查阅资料）①氧化铜(CuO)为黑色固体。②碳还原氧化铜得到的铜中可能含有少量的氧化亚铜；氧化亚铜为红色固体，能与稀硫酸反应：（进行试验）取一定量的混合物，用上图所示装置进行实验。序号木炭粉与氧化铜的质量比反应后物质的颜色、状态11：9红色固体有金属光泽混有少量黑色物质21：10混有很少量黑色物质31：11混有极少量黑色物质41：12无黑色物质51：13混有较多黑色物质（结论与解释）(3)由上述实验可以得到的结论是____________________，条件最佳。（反思与评价）(4)为了检验生成的红色固体中是否含有，所需试剂是___________。(5)该装置与教材中的装置相比略作改进，实验结束时，可先用弹簧夹夹紧橡皮管，再熄灭酒精灯，这样做的目的除了防止石灰水倒吸入热的试管，使试管炸裂外，还可以防止_________。6.Cu可以形成化合价为+2和+1的化合物，其中+l价化合物称为亚铜化合物。（1）高温时，氧化铜可被木炭还原为铜，反应的化学方程式是__________，该反应属于基本反应类型中的________________反应。（2）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________________________________。（3）三氧化二铁和氧化亚铜都是红色粉末，常用作颜料。某校化学实验小组通过实验来探究一红色粉末是还是或是二者混合物。探究过程如下：[查阅资料]①是一种碱性氧化物，溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4，在空气中加热生成CuO；②Fe3+遇到KSCN试剂变红。[提出假设]假设1：红色粉末是；假设2：红色粉末是；假设3：____________________________。[设计探究实验]取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中再滴加KSCN试剂。①若假设1成立，则实验现象是_______________________；②若假设2成立，写出反应的化学方程式：__________________________。[探究延伸]若经实验分析，确定红色粉末为和的混合物。实验小组欲用加热法测定的质量分数。取ag固体粉末在空气中充分加热，待质量不再变化时，称其质量为bg（b＞a），则混合物中的质量分数为__________%。7.小明在实验室用木炭和氧化铜两种黑色粉末在高温下反应制取单质铜，反应的化学方程式为。他联想到单质碳的一些化学性质，认为在该实验中还可能会有CO产生。【查阅资料】CO气体能使湿润的黄色氯化钯试纸变蓝色。【实验验证】（1）点燃A处的酒精灯，数分钟后发现试管中的黑色固体变红，该红色物质是___________。（2）装置B中的实验现象是___________。（3）装置C中湿润的黄色氯化钯试纸变蓝色，说明有___________生成，证明小明的判断是正确的。【实验反思】（4）小明对CO产生的原因进行了分析：①原因一：反应中的一种产物和反应物木炭又发生了新的化学反应，产生了CO；②原因二：木炭和氧化铜在高温条件下未充分反应产生CO；如果是原因一，反应的化学方程式为___________________；如果是原因二，反应的化学方程式为______________________。（5）从环保角度考虑，你认为该装置需要做的改进是___________________________。8.某化学兴趣小组对木炭与反应的气体和固体产物分别进行探究．

Ⅰ【提出问题】：气体产物是什么？

【猜想与假设】：（1）可能是；

（2）可能是；（3）________

【设计实验方案】

（1）甲同学设计了一种检验的方案：将小动物放在收集的气体中，观察能否存活，若不能存活，则猜想（1）成立，乙同学认为此方案不行，理由是________。

（2）他们查阅资料知：把滤纸浸泡在磷钼酸与氯化钯的黄色混合溶液中制成的试纸遇立即变成蓝色，遇不变色．于是又设计了如图所示实验方案．

若B中试纸变蓝，C中________（填溶液名称）变浑浊，说明上述猜想________成立，此时装置还存在一个明显的缺陷是________。

Ⅱ【提出问题】：红色固体产物（无黑色固体）是什么？

【查阅资料】（1）和均为红色固体

（2）溶液，溶液均为蓝色

（3）（稀）（稀）（稀）

【猜想与假设】：（1）可能是；（2）可能是；（3）可能是和

【设计实验方案】：

方案一：取适量固体试样于一支试管中，加入________后充分振荡，若出现现象________，则产物只有；

若出现现象____________________，则产物肯定有________，可能有________．

方案二：称取14.4g红色产物加入足量稀硫酸，再过滤、________、________、称量得固体的质量为mg．当m为________g时，产物中只有；当m的取值范围为________时，产物中既有又有．

【结论】综合上述Ⅰ、Ⅱ可知，木炭与在加热条件下发生的反应可能有（写出所有可能的反应方程式）________．答案以及解析1.答案：B2.答案：B

解析：A、给酒精灯加网罩,目的是使火焰集中并提高温度,故不符合题意;B、实验过程中观察到澄清石灰水变浑浊,可能是碳与试管内的空气中氧气反应生成二氧化碳,不能证明碳与氧化铜发生了反应,要证明二者反应,还需要观察到黑色固体变红,故符合题意;C、碳在反应中发生了氧化反应,表现出还原性,故不符合题意;D、实验结束后,应先将导气管从澄清石灰水中撤出,再停止加热,防止水倒吸引起试管炸裂,故不符合题意。3.答案：D解析：A.在高温的条件下，碳还原氧化铜生成铜和二氧化碳，二氧化碳无毒，不需要进行尾气处理，说法错误；B.木炭、一氧化碳与氧化铜的反应中，不是只有碳元素的化合价发生变化，铜元素的化合价也改变，说法错误；C.两个实验中都有铜生成，都可以观察到黑色固体变红，说法错误；D.两个实验中均使用了石灰水，两个实验的操作中都要防止液体倒吸，说法正确。故选：D。4.答案：C解析：刚开始加热时，装置中的空气膨胀，导致装置Ⅲ中出现气泡，所以装置Ⅲ中出现气泡，不能说明Ⅰ中反应已开始，A不正确；反应中，装置Ⅰ内壁出现水雾是药品中的水蒸发、冷凝导致的，B不正确；反应生成的二氧化碳从装置Ⅰ逸出，冷却后，装置Ⅰ减少的固体质量等于生成气体的质量，C正确；要收集一瓶二氧化碳气体，装置Ⅱ中导管应该左长右短，D不正确。5.答案：；黑色粉末变成红色；使火焰集中，提高温度；木炭粉与氧化铜的质量比为1：12时；稀硫酸(或稀盐酸)；空气进入试管与热的铜反应使铜再次被氧化解析：(1)木炭粉和氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式为；所以实验过程中A装置中试管内产生的现象是黑色粉末变成红色；(2)酒精灯的火焰上加有金属网罩可使火焰集中加热提高火焰的温度；(3)由实验提供的数据以及实验现象可以看出，木炭与氧化铜质量比为1：12时恰好完全反应，因此木炭与氧化铜反应的最佳质量比为1：12；(4)为检验生成的红色固体中是否含，根据题干提供的信息，氧化亚铜能与硫酸反应生成蓝色的额硫酸铜反应，故所需试剂是稀硫酸；(5)铜和氧气在加热的条件下生成氧化铜，所以除了防止石灰水倒吸入热的试管，使试管炸裂外，还可以防止铜被重新氧化。6.答案：（1）2CuO+C2Cu+CO2↑；置换。（2）2Cu2O+O24CuO；红色粉末变成黑色。（3）[提出假设]红色粉末是和的混合物。[设计探究实验]①红色固体溶解，溶液变成黄色，加入KSCN试剂后溶液变红。②。[探究延伸]设氧化亚铜质量为x，反应的氧气质量为：bg﹣ag2Cu2O+O24CuO，28832xbg﹣ag，x＝9（bg﹣ag），则混合物中Cu2O的质量分数为：×100%＝%，故填：。7.答案：（1）Cu（或铜）（2）澄清石灰水变浑浊（3）CO（或一氧化碳）（4）（5）增加尾气处理装置（或将尾气点然，或将尾气收集等合理答案）解析：（1）点燃A处的酒精灯，数分钟后发现试管中的黑色固体变红，说明碳与黑色的氧化铜反应生成了红色的铜。（2）碳和氧化铜反应生成了二氧化碳，装置B中可观察到澄清石灰水变浑浊。（3）CO气体能使湿润的黄色氯化钯试纸变蓝色，根据实验现象可推测有CO生成。（4）根据题意，原因一是反应中生成的与木炭反应生成CO，化学方程式为；原因二是木炭和氧化铜未充分反应产生CO，化学方程式为。（5）一氧化碳是有毒气体，需要进行尾气处理，可在C装置右侧导管口放一点燃的酒精灯或套上一个气球等。8.答案：(3)可能是和．

【设计实验方案】（1）此方案不行，理由是二氧化碳不能供给呼吸，也能使小动物死亡．

故填：二氧化碳不能供给呼