[题目]铁.铜的氧化物能与氢气.一氧化碳和氨气(NH3)等具有还原性的气体反应生成金属单质,某研究性学习小组设计实验进行系列探究.(-)探究氨气(NH3)与氧化铜的反应资料一1①实验室常用浓氨水和生石灰混合的方法制取氨气:CaO+NH3·H2O=Ca(OH)2+NH3↑.②碱石灰和浓硫酸是常用的干燥剂,浓硫酸能与氨气反应③Cu20是一种红色固� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】铁、铜的氧化物能与氢气、一氧化碳和氨气(NH3)等具有还原性的气体反应生成金属单质,某研究性学习小组设计实验进行系列探究。

(-)探究氨气(NH3)与氧化铜的反应

资料一1

①实验室常用浓氨水和生石灰混合的方法制取氨气:CaO+NH3·H2O=Ca(OH)2+NH3↑。

②碱石灰和浓硫酸是常用的干燥剂,浓硫酸能与氨气反应

③Cu20是一种红色固体,能与稀硫酸反应:Cu2O+H2SO4=Cu+CuSO4+H2O。

(1)小组同学按图设计组装好仪器,装入药品前应进行的实验操作是_______

(2)A中锥形瓶内发生的反应为___________反应(填“放热”或“吸热”)。

(3)C中玻璃管内氨气与氧化铜在加热条件下完全反应生成铜、水和一种气体单质X,反应的化学方程式为___,反应过程中氨气也可能将氧化铜还原为Cu2O。反应一段时间后,C中固体全部变为红色,取反应后固体少许于试管中,加入足量的稀硫酸,观察到溶液呈_____说明红色固体中含有Cu2O,该红色固体的成分是_____(写出所有可能)。

(4)气体X的密度和空气接近,难溶于水,上图D处欲用下图装置①②③收集较纯净的气体X

并测其体积,装置的连接顺序是_________.

(二)探究一氧化碳与铁的氧化物反应

【资料二】

①Fe2O3·xH2O在温度为110℃时分解为Fe2O3和H2O,FeCO3在282℃时分解为FeO和CO2。

②温度高于500℃时铁的氧化物才能被CO还原。

③用CO还原Fe2O3炼铁的过程大致分为三个阶段

阶段1：3Fe2O3＋CO 2Fe3O4＋CO2

阶段2：Fe3O4＋CO 3Fe+＋CO2

阶段3：FeO＋CO Fe＋CO2

(5)已知铁锈的成分为Fe2O3·xH2O和FeCO3由此可知:铁生锈过程中,空气中的氧气、水和____都参与了反应.

(6)小组同学将铁锈在300℃热分解的产物继续分阶段升温,通人CO还原铁的氧化物。剩余固体质量随温度变化的曲线如下图所示。E点固体的成分是_____.计算图中G点对应的a的值,写出计算过程_____。

(7)金属矿物资源储量有限且不可再生,为防止铁制品生锈,可以采取____________的措施。

【答案】检查装置气密性放热 2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O 蓝色 Cu2O或Cu和Cu2O(两种情况,漏写不得分) ③①② CO2 Fe2O3、Fe3O4和FeO 28(计算过程正确一分,结果正确一分) 涂油、刷漆等合理即可

【解析】(-)(1)小组同学按图设计组装好仪器，装入药品前应进行的实验操作是检查装置气密性，①实验室常用浓氨水和生石灰混合的方法制取氨气，氧化钙溶于水会放出大量的热量，浓氨水受热会分解释放出氨气，A中锥形瓶内发生的反应为CaO+NH3·H2O=Ca(OH)2+NH3↑，是放热反应；(3) C中玻璃管内氨气与氧化铜在加热条件下完全反应生成铜、水和一种气体单质X，根据质量守恒定律原子的种类和数目不变可知，X为N2，反应的化学方程式为：2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O；由资料1中的③Cu2O是一种红色固体，能与稀硫酸反应：Cu2O+H2SO4=Cu+CuSO4+H2O，取反应后固体少许于试管中，加入足量的稀硫酸，观察到溶液呈蓝色，说明红色固体中含有Cu2O，该红色固体的成分是：Cu2O或Cu和Cu2O；(4) 气体X中可能含有水分，所以先要进行干燥，气体X的密度和空气接近，难溶于水，应该是短管进，长管出，气体通过气压把集气瓶里的水压入量筒，量筒里水的体积即为产生气体的体积，所以，上图D处欲用下图装置①②③收集较纯净的气体X并测其体积，装置的连接顺序是：③①②；(二) (5)已知铁锈的成分为Fe2O3·xH2O和FeCO3由此可知：铁生锈过程中,空气中的氧气、水和CO2都参与了反应；(6)根据图是信息和阶段1：3Fe2O3＋CO 2Fe3O4＋CO2，阶段2：Fe3O4＋CO 3Fe+＋CO2的反应方程式以及FeCO3在282℃时分解为FeO和CO2可知，E点固体的成分是Fe2O3、Fe3O4和FeO；由图可知，在G点时，FeO 已完全反应，剩余固体为Fe，又因为在M点时，剩余固体的质量为36.0g，所以设G点时剩余固体的质量为，FeO＋CO Fe＋CO2