6. 如图所示是加热木炭与氧化铜的实验。下列关于该实验的分析中,正确的是(

A.装置中的酒精灯可以改用酒精喷灯
B.试管②导管口刚有气泡冒出说明试管①反应开始
C.木炭与氧化铜的反应属于化合反应
D.实验结束,用弹簧夹夹紧乳胶管是防止试管冷却过快
A
)A.装置中的酒精灯可以改用酒精喷灯
B.试管②导管口刚有气泡冒出说明试管①反应开始
C.木炭与氧化铜的反应属于化合反应
D.实验结束,用弹簧夹夹紧乳胶管是防止试管冷却过快
答案
6.A
解析
【分析】本题考查木炭还原氧化铜实验的相关知识,需结合反应条件、反应现象、反应类型及实验操作要点逐一分析选项:首先明确该反应需高温条件,反应开始的判断依据、反应类型的特点,以及实验结束操作的目的等核心内容。
【解析】逐一分析各选项:
A. 木炭与氧化铜反应的条件是高温,酒精灯火焰温度无法达到反应所需的高温,改用酒精喷灯可提供反应所需的高温条件,故A正确;
B. 试管②导管口刚冒出的气泡是装置内的空气,反应开始的标志是试管①中黑色固体(CuO)逐渐变为红色(Cu),而非导管口刚有气泡冒出,故B错误;
C. 木炭与氧化铜反应的化学方程式为$\ce{C + 2CuO\xlongequal{高温} 2Cu + CO_{2}↑}$,该反应是单质与化合物反应生成新单质和新化合物,属于置换反应;化合反应的特点是“多变一”,该反应不符合化合反应特征,故C错误;
D. 实验结束后用弹簧夹夹紧乳胶管,是为了防止试管冷却时外界空气进入试管①,使生成的灼热铜重新被氧化为氧化铜,并非防止试管冷却过快,故D错误。
【答案】A
【知识点】木炭还原氧化铜、化学反应类型、实验基本操作
【点评】本题围绕木炭还原氧化铜实验,考查反应条件、反应现象、反应类型及实验操作注意事项,属于初中化学基础实验题,需学生准确掌握实验核心要点,区分易混淆的知识点。
【难度系数】0.6
【解析】逐一分析各选项:
A. 木炭与氧化铜反应的条件是高温,酒精灯火焰温度无法达到反应所需的高温,改用酒精喷灯可提供反应所需的高温条件,故A正确;
B. 试管②导管口刚冒出的气泡是装置内的空气,反应开始的标志是试管①中黑色固体(CuO)逐渐变为红色(Cu),而非导管口刚有气泡冒出,故B错误;
C. 木炭与氧化铜反应的化学方程式为$\ce{C + 2CuO\xlongequal{高温} 2Cu + CO_{2}↑}$,该反应是单质与化合物反应生成新单质和新化合物,属于置换反应;化合反应的特点是“多变一”,该反应不符合化合反应特征,故C错误;
D. 实验结束后用弹簧夹夹紧乳胶管,是为了防止试管冷却时外界空气进入试管①,使生成的灼热铜重新被氧化为氧化铜,并非防止试管冷却过快,故D错误。
【答案】A
【知识点】木炭还原氧化铜、化学反应类型、实验基本操作
【点评】本题围绕木炭还原氧化铜实验,考查反应条件、反应现象、反应类型及实验操作注意事项,属于初中化学基础实验题,需学生准确掌握实验核心要点,区分易混淆的知识点。
【难度系数】0.6
7. 木炭与$\ce{CuO}$反应产生的气体除了$\ce{CO_{2}}$还可能有$\ce{CO}$。用图1装置进行两组实验(每组实验中$\ce{CuO}$与木炭的质量比不同,其他条件相同),测得产生$\ce{CO_{2}}$与$\ce{CO}$的体积分数随时间变化如图2、图3。下列说法中,错误的是 (

A. 气体产物中有$\ce{CO}$的原因可能是$\ce{C + CO_{2}\xlongequal{高温} 2CO}$
B. 其他条件相同时,$\ce{CuO}$与木炭的质量比越大,生成的$\ce{CO}$越多
C. 为防止装置内氧气影响实验,实验前可用氮气排尽装置内的空气
D. 证明木炭具有还原性的证据:试管中有红色固体生成,图2、图3中$\ce{CO_{2}}$的量增大
8. 铜粉中混有了少量的木炭粉。某同学欲将该混合物置于蒸发皿中加强热,使木炭与氧气反应而将其除去。你认为该同学能达到目的吗?
9. 某学习小组在学习了木炭还原氧化铜的实验后,对反应后的气体成分产生了疑问,决定对该反应产物中的气体成分进行探究。
【猜想与假设】猜想一:可能是$\ce{CO_{2}}$;猜想二:可能是$\ce{CO}$;猜想三:可能是
【查阅资料】$\ce{CO}$气体能使湿润的黄色氯化钯试纸变为蓝色。
【设计实验】该小组设计的实验装置如下图所示。

【现象与分析】

【结论与反思】实验现象证明猜想③成立,同学们的疑问是合理的。
(1)同学们对产生$\ce{CO}$的原因进行了分析。
①木炭和氧化铜在高温条件下直接反应产生$\ce{CO}$。
②在高温条件下,木炭与产生的$\ce{CO_{2}}$又发生了化学反应。请写出该反应的化学方程式:
(2)根据上述实验,请归纳出单质碳在工业上的重要用途:
B
)A. 气体产物中有$\ce{CO}$的原因可能是$\ce{C + CO_{2}\xlongequal{高温} 2CO}$
B. 其他条件相同时,$\ce{CuO}$与木炭的质量比越大,生成的$\ce{CO}$越多
C. 为防止装置内氧气影响实验,实验前可用氮气排尽装置内的空气
D. 证明木炭具有还原性的证据:试管中有红色固体生成,图2、图3中$\ce{CO_{2}}$的量增大
8. 铜粉中混有了少量的木炭粉。某同学欲将该混合物置于蒸发皿中加强热,使木炭与氧气反应而将其除去。你认为该同学能达到目的吗?
不能
(选填“能”或“不能”),理由是高温下铜会被空气中的氧气氧化
。9. 某学习小组在学习了木炭还原氧化铜的实验后,对反应后的气体成分产生了疑问,决定对该反应产物中的气体成分进行探究。
【猜想与假设】猜想一:可能是$\ce{CO_{2}}$;猜想二:可能是$\ce{CO}$;猜想三:可能是
CO和CO2
。【查阅资料】$\ce{CO}$气体能使湿润的黄色氯化钯试纸变为蓝色。
【设计实验】该小组设计的实验装置如下图所示。
【现象与分析】
【结论与反思】实验现象证明猜想③成立,同学们的疑问是合理的。
(1)同学们对产生$\ce{CO}$的原因进行了分析。
①木炭和氧化铜在高温条件下直接反应产生$\ce{CO}$。
②在高温条件下,木炭与产生的$\ce{CO_{2}}$又发生了化学反应。请写出该反应的化学方程式:
$\ce{C+CO_{2}\xlongequal{高温} 2CO}$
。(2)根据上述实验,请归纳出单质碳在工业上的重要用途:
冶炼金属
。答案
7.B
8. 不能 高温下铜会被空气中的氧气氧化
9. 【猜想与假设】CO和CO2
【现象与分析】澄清石灰水变浑浊 试纸由黄色变为蓝色 试纸由黄色变为蓝色 澄清石灰水变浑浊
【结论反思】(1) $\ce{C+CO_{2}\xlongequal{高温} 2CO}$ (2) 冶炼金属
8. 不能 高温下铜会被空气中的氧气氧化
9. 【猜想与假设】CO和CO2
【现象与分析】澄清石灰水变浑浊 试纸由黄色变为蓝色 试纸由黄色变为蓝色 澄清石灰水变浑浊
【结论反思】(1) $\ce{C+CO_{2}\xlongequal{高温} 2CO}$ (2) 冶炼金属
解析
【分析】
先分题梳理解题思路:7题为选择题,需结合木炭与CuO反应的产物规律、图像信息逐一判断选项正误;8题考查除杂原理,需考虑铜在高温下与氧气的反应特性;9题是实验探究题,根据反应产物的可能情况提出猜想,结合碳的还原性分析反应方程式和工业用途。
【解析】
7题:A选项,木炭与CO₂在高温下反应生成CO,是气体产物含CO的原因之一,正确;B选项,CuO与木炭质量比越大,说明CuO越多、木炭越少,生成的CO应越少,错误;C选项,氮气化学性质稳定,实验前用氮气排尽装置内空气可防止氧气影响实验,正确;D选项,试管中红色固体(Cu)生成说明CuO被还原,CO₂量增大也证明还原反应发生,正确,故7题选B。
8题:将铜粉和木炭粉置于蒸发皿中加强热时,装置内空气中的氧气会在高温下与铜反应生成氧化铜,不仅无法除去木炭粉,还会消耗原有的铜粉,因此不能达到目的,理由是高温下铜会被空气中的氧气氧化。
9题:【猜想与假设】木炭还原CuO的气体产物可能是CO₂、CO或两者的混合物,故猜想三为CO和CO₂;【结论反思(1)】高温下木炭与生成的CO₂反应生成CO,化学方程式为$\ce{C + CO_{2}\xlongequal{高温} 2CO}$;(2)单质碳具有还原性,工业上可用于冶炼金属。
【答案】
7.B;8.不能;高温下铜会被空气中的氧气氧化;9.【猜想与假设】$\ce{CO}$和$\ce{CO_{2}}$;【结论反思】(1)$\ce{C + CO_{2}\xlongequal{高温} 2CO}$;(2)冶炼金属
【知识点】
碳的化学性质、化学方程式书写、实验探究
【点评】
本题围绕木炭还原氧化铜的实验展开,综合考查了反应产物分析、除杂原理、实验猜想与结论等知识点,需要学生具备图像分析能力和实验逻辑思维,是一道中等难度的综合题。
【难度系数】
0.5
先分题梳理解题思路:7题为选择题,需结合木炭与CuO反应的产物规律、图像信息逐一判断选项正误;8题考查除杂原理,需考虑铜在高温下与氧气的反应特性;9题是实验探究题,根据反应产物的可能情况提出猜想,结合碳的还原性分析反应方程式和工业用途。
【解析】
7题:A选项,木炭与CO₂在高温下反应生成CO,是气体产物含CO的原因之一,正确;B选项,CuO与木炭质量比越大,说明CuO越多、木炭越少,生成的CO应越少,错误;C选项,氮气化学性质稳定,实验前用氮气排尽装置内空气可防止氧气影响实验,正确;D选项,试管中红色固体(Cu)生成说明CuO被还原,CO₂量增大也证明还原反应发生,正确,故7题选B。
8题:将铜粉和木炭粉置于蒸发皿中加强热时,装置内空气中的氧气会在高温下与铜反应生成氧化铜,不仅无法除去木炭粉,还会消耗原有的铜粉,因此不能达到目的,理由是高温下铜会被空气中的氧气氧化。
9题:【猜想与假设】木炭还原CuO的气体产物可能是CO₂、CO或两者的混合物,故猜想三为CO和CO₂;【结论反思(1)】高温下木炭与生成的CO₂反应生成CO,化学方程式为$\ce{C + CO_{2}\xlongequal{高温} 2CO}$;(2)单质碳具有还原性,工业上可用于冶炼金属。
【答案】
7.B;8.不能;高温下铜会被空气中的氧气氧化;9.【猜想与假设】$\ce{CO}$和$\ce{CO_{2}}$;【结论反思】(1)$\ce{C + CO_{2}\xlongequal{高温} 2CO}$;(2)冶炼金属
【知识点】
碳的化学性质、化学方程式书写、实验探究
【点评】
本题围绕木炭还原氧化铜的实验展开,综合考查了反应产物分析、除杂原理、实验猜想与结论等知识点,需要学生具备图像分析能力和实验逻辑思维,是一道中等难度的综合题。
【难度系数】
0.5
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