第2章物質(zhì)轉(zhuǎn)化與材料利用第5節(jié)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化上冊(cè)第2課時(shí)金屬的冶煉1.(學(xué)科素養(yǎng)·科學(xué)觀念)(2022浙江湖州中考)我國(guó)是最早使用濕法煉銅的國(guó)家,濕法煉銅涉及的主要化學(xué)方程式是Fe+CuSO4Cu+FeSO4這一化學(xué)反應(yīng)的類型是

(

)A.化合反應(yīng)B.分解反應(yīng)C.置換反應(yīng)D.復(fù)分解反應(yīng)基礎(chǔ)過(guò)關(guān)全練C解析該反應(yīng)是一種單質(zhì)和一種化合物反應(yīng)生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng),屬于置換反應(yīng)。2.(學(xué)科素養(yǎng)·科學(xué)觀念)(2024浙江杭州竺可楨學(xué)校期中)鋼鐵是應(yīng)用最廣泛的金屬,冶金工業(yè)中常采用高爐法煉鐵,主要存在著如下化學(xué)反應(yīng):Fe2O3+3CO

2Fe+3CO2,該反應(yīng)利用了CO的

(

)A.可燃性B.有毒性C.還原性D.密度小C解析一氧化碳具有還原性,能奪取氧化鐵中的氧生成鐵和二氧化碳,使氧化鐵發(fā)生了還原反應(yīng)。3.(學(xué)科素養(yǎng)·探究實(shí)踐)(2024浙江湖州吳興六校期中)一氧化碳、木炭粉分別與黑色的氧化銅粉末反應(yīng)時(shí),下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A.反應(yīng)均需在加熱或高溫條件下進(jìn)行B.都有紅色的單質(zhì)銅生成C.反應(yīng)中,氧化銅都被還原,氧化銅是氧化劑D.都是置換反應(yīng)D解析一氧化碳還原氧化銅需要加熱,木炭粉還原氧化銅需要高溫,A正確;一氧化碳、木炭粉分別與黑色的氧化銅粉末反應(yīng),都有紅色的單質(zhì)銅生成,B正確;反應(yīng)中,氧化銅都被還原,作氧化劑,一氧化碳、木炭粉被氧化,作還原劑,C正確;一氧化碳還原氧化銅中,反應(yīng)物都是化合物,不屬于置換反應(yīng),D錯(cuò)誤。4.(學(xué)科素養(yǎng)·探究實(shí)踐)(2024浙江杭州文海中學(xué)期中)如圖是氫氣還原氧化銅的實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

(

)

A.點(diǎn)燃酒精燈之前,應(yīng)先通入氫氣一段時(shí)間B.反應(yīng)后,銅元素的化合價(jià)升高了C.本實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)了氫氣具有還原性D.氫氣發(fā)生氧化反應(yīng)B解析點(diǎn)燃酒精燈之前,應(yīng)先通入氫氣一段時(shí)間,以排盡試管中的空氣,防止加熱時(shí)因氫氣不純發(fā)生爆炸,A正確;反應(yīng)后,銅元素的化合價(jià)由+2價(jià)變?yōu)?價(jià),B錯(cuò)誤;本實(shí)驗(yàn)氫氣奪取了氧化銅中的氧,體現(xiàn)了氫氣具有還原性,C正確;氫氣奪取了氧化銅中的氧,變成了水,發(fā)生了氧化反應(yīng),D正確。5.(跨學(xué)科·語(yǔ)文)(2023浙江實(shí)驗(yàn)學(xué)校模擬)三國(guó)時(shí)的“紅臉”關(guān)云長(zhǎng)與北宋時(shí)的“黑臉”包公本是互不相干的著名歷史人物,但一首描述某一化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的詩(shī)卻將兩人聯(lián)系在了一起。詩(shī)的內(nèi)容如下:“包公靜坐水晶房,輕風(fēng)迎面喜洋洋,忽然一陣烈火起,燒得包公變?cè)崎L(zhǎng),云長(zhǎng)急令退烈火,只留輕風(fēng)吹暖房?！边@首詩(shī)中的“包公”“關(guān)云長(zhǎng)”及“輕風(fēng)”分別指的是

(

)A.C、Cu、CuO

B.C、Cu、COC.CuO、Cu、H2D.H2、CuO、CuC解析由題意可知,“包公”指黑色粉末,“輕風(fēng)”可指氫氣,“關(guān)云長(zhǎng)”指紅色粉末,“退烈火”指移去酒精燈,題中的意思指的是黑色的粉末在通入氫氣后變成了紅色,所以實(shí)驗(yàn)指的是氫氣還原氧化銅的實(shí)驗(yàn),“包公”“關(guān)云長(zhǎng)”及“輕風(fēng)”分別指的是CuO、Cu、H2。6.(主題教育·文化遺產(chǎn))(2022浙江臺(tái)州中考)《天工開(kāi)物》中介紹了用碳和氧化鋅在高溫條件下冶煉鋅的方法,化學(xué)方程式為2ZnO+C

2Zn+CO2↑。該反應(yīng)中具有還原性的反應(yīng)物是

,ZnO中鋅元素的化合價(jià)為

。C+2解析

(1)碳奪取了氧化鋅中的氧,具有還原性;(2)在ZnO中,氧元素顯-2價(jià),設(shè)鋅元素的化合價(jià)是x,根據(jù)在化合物中各元素正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為零,可得:x+(-2)=0,則x=+2,即ZnO中鋅元素的化合價(jià)為+2價(jià)。7.(學(xué)科素養(yǎng)·探究實(shí)踐)(2024浙江杭州十五中期中,7,★★☆)金屬冶煉的兩套實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,下列有關(guān)說(shuō)法正確的是

(

)能力提升全練DA.實(shí)驗(yàn)時(shí)都應(yīng)該先加熱后通氣體B.兩者都可以通過(guò)觀察固體顏色的變化是從黑色變?yōu)榧t色C.甲中試管口略向下傾斜,乙中玻璃管保持水平,是因?yàn)閮煞N氣體的密度不同D.甲中無(wú)尾氣處理裝置而乙中有,是因?yàn)橐谎趸加卸径鴼錃鉄o(wú)毒解析實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)該先通入氣體,排盡裝置內(nèi)的空氣,避免氫氣或一氧化碳與空氣混合加熱時(shí)發(fā)生爆炸,A錯(cuò)誤。甲實(shí)驗(yàn)中氫氣還原氧化銅生成銅和水,可看到黑色固體變?yōu)榧t色;乙實(shí)驗(yàn)是一氧化碳還原氧化鐵生成鐵和二氧化碳,可看到紅色固體變?yōu)楹谏?B錯(cuò)誤。甲中反應(yīng)后生成銅和水,若試管口沒(méi)有向下傾斜,生成的水回流到試管底部,會(huì)引起試管炸裂;乙中反應(yīng)生成鐵和二氧化碳,二氧化碳是氣體,因此玻璃管可以保持水平,C錯(cuò)誤。甲中無(wú)尾氣處理裝置而乙中有,是因?yàn)橐谎趸加卸径鴼錃鉄o(wú)毒,一氧化碳不能直接排放到空氣中,D正確。8.(學(xué)科素養(yǎng)·科學(xué)思維)(2024浙江海寧初中聯(lián)盟期中,14,★★☆)小科利用氫氣還原氧化銅的原理和圖中裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(操作規(guī)范)來(lái)測(cè)定水的組成。(假設(shè)生成的水完全被丁中堿石灰吸收,裝置內(nèi)空氣中的水蒸氣和CO2忽略不計(jì))。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

(

)BA.洗氣瓶乙中濃硫酸的作用是干燥氫氣B.丙裝置中的氧化銅沒(méi)有完全被還原,會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果C.該裝置存在缺陷,應(yīng)在丁裝置后再連接一個(gè)盛堿石灰的干燥管D.實(shí)驗(yàn)中通過(guò)測(cè)定丙、丁裝置質(zhì)量的改變值,就能達(dá)到測(cè)定水的組成的目的解析本實(shí)驗(yàn)的原理:實(shí)驗(yàn)中生成的水的氧元素來(lái)自參加反應(yīng)的氧化銅,氫元素來(lái)自參加反應(yīng)的氫氣。所以氫氣在經(jīng)過(guò)氧化銅時(shí),反應(yīng)物是否完全反應(yīng)不會(huì)影響測(cè)定。實(shí)驗(yàn)時(shí)要保證生成的水能被丁裝置完全吸收,且丁裝置吸收的水只來(lái)自丙裝置生成的水。洗氣瓶乙中濃硫酸的作用是干燥氫氣,使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確,A正確;丙裝置中的氧化銅是否完全被還原,對(duì)結(jié)果無(wú)影響,B錯(cuò)誤;丁裝置中堿石灰,可能吸收空氣中水分和二氧化碳,應(yīng)該在丁裝置后再連接一個(gè)盛堿石灰的干燥管,C正確;丙裝置中減少的質(zhì)量即為生成的水中氧元素的質(zhì)量,丁裝置質(zhì)量的增加量即為生成水的質(zhì)量,兩者差值為生成的水中氫元素的質(zhì)量,D正確。9.(新題型·微型實(shí)驗(yàn))(2023浙江杭州西湖模擬,8,★★☆)如圖為CO還原CuO“微型”實(shí)驗(yàn)裝置(夾持儀器等略)。已知HCOOHH2O+CO↑,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

(

)A.實(shí)驗(yàn)中所需CO可現(xiàn)制現(xiàn)用B.此裝置可節(jié)約藥品,污染小,現(xiàn)象明顯C.此裝置內(nèi)空間較小,空氣易排空,實(shí)驗(yàn)危險(xiǎn)系數(shù)小D.該實(shí)驗(yàn)中所涉及反應(yīng)的基本類型有分解反應(yīng)和化合反應(yīng)D解析實(shí)驗(yàn)中所需的一氧化碳可通過(guò)膠頭滴管加入甲酸的方法來(lái)制取,可現(xiàn)制現(xiàn)用,A正確。該套裝置比較小,節(jié)約藥品,產(chǎn)生的污染物也較少,現(xiàn)象比較明顯,B正確。裝置內(nèi)空間較小,空氣易排空,實(shí)驗(yàn)危險(xiǎn)系數(shù)小,C正確。甲酸在熱的濃硫酸的作用下分解為水和一氧化碳,屬于分解反應(yīng);一氧化碳在加熱的條件下與氧化銅反應(yīng)生成銅和二氧化碳,二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣和水,生成物均是兩種,不符合化合反應(yīng)的概念,D錯(cuò)誤。10.(主題教育·文化遺產(chǎn))(2023浙江杭州中考,23,★☆☆)《天工開(kāi)物》記載的“生鐵、熟鐵連續(xù)生成工藝”,處于當(dāng)時(shí)世界領(lǐng)先地位,是現(xiàn)代冶金工藝的雛形。其流程圖如下所示:

(1)熔煉過(guò)程中,氧化鐵與一氧化碳在高溫下反應(yīng)的化學(xué)方程式為

。Fe2O3+3CO

2Fe+3CO2

(2)通過(guò)攪拌向生鐵中“充氧”可降低生鐵的含碳量,此過(guò)程體現(xiàn)了氧氣的

(填“氧化性”或“還原性”)?！昂谏珴衲唷?有效成分為磷酸鐵FePO4)作為熔劑可加快反應(yīng),磷酸鐵屬于

(填“酸”“堿”或“鹽”)類物質(zhì)。氧化性鹽解析

(2)通過(guò)攪拌向生鐵中“充氧”,生鐵中的碳與氧氣在高溫下反應(yīng)生成二氧化碳,可降低生鐵的含碳量,此過(guò)程體現(xiàn)了氧氣的氧化性;磷酸鐵由鐵離子和磷酸根離子構(gòu)成,屬于鹽。11.(學(xué)科素養(yǎng)·探究實(shí)踐)(新題型·創(chuàng)新實(shí)驗(yàn))(2022浙江杭州中考)小金通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究一氧化碳和氧化銅的反應(yīng),其操作步驟及觀察到的現(xiàn)象如下:

素養(yǎng)探究全練步驟1:連接裝置并檢查裝置氣密性。步驟2:按圖甲所示向雙具支試管內(nèi)加入木炭粉和氧化銅,用向上排空氣法使雙具支試管內(nèi)集滿二氧化碳后塞上帶有導(dǎo)管和癟氣球的橡皮塞。步驟3:按圖乙所示將雙具支試管固定在鐵架臺(tái)上,并使木炭粉平鋪于試管底部;用酒精噴燈加熱氧化銅一段時(shí)間,未觀察到明顯現(xiàn)象。步驟4:將酒精噴燈移至木炭粉處,加熱一段時(shí)間,觀察到氣球明顯脹大;再次將酒精噴燈移至氧化銅處,加熱一段時(shí)間,觀察到黑色粉末變?yōu)樽霞t色固體。(1)步驟2中,可用燃著的木條檢驗(yàn)二氧化碳是否集滿,燃著的木條應(yīng)

(填“放置在雙具支試管口”或“伸入雙具支試管內(nèi)”)。(2)小金設(shè)計(jì)步驟3的目的是

。(3)實(shí)驗(yàn)中能表明一氧化碳具有還原性的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是

。放置在雙