氢气还原氧化铁

碳、氢气、一氧化碳还原金属氧化物

【考点过关】

1.化学反应方程式:（四高温二加热）

(1）碳和氧化铁反应:2Fe

2

O

3

+3C=4Fe+3CO

2

(高温)

（2)碳和氧化铜反应:C+2CuO=2Cu+CO

2

（高温)

（3）一氧化碳和氧化铁反应：：3CO+Fe

2

O

3

===2Fe+3CO

2

（高温）

(4）一氧化碳和氧化铜反应：CuO+CO=Cu+CO

2

(加热)

（5）氢气和氧化铁反应：Fe

2

O

3

+H

2

=2Fe+3H

2

O(高温）

（6）氢气和氧化铜反应：H

2

+CuO==Cu+H

2

O（加热)

2.碳、一氧化碳、氢气还原氧化铜实验

化学方程式C+2CuO=2Cu+CO2CuO+CO=Cu+CO2H2+CuO==Cu+H2O

反应条件高温加热加热

实验现象

试管中的固体由黑色逐渐变成

亮红色，澄清的石灰水变浑浊

玻璃管中的固体由黑色逐渐变成

亮红色,澄清的石灰水变浑浊，并

且有气泡从中不断地溢出。（酒精

灯有蓝色火焰生成）

试管中的固体由黑色逐渐变成

亮红色，同时管口有水滴生成．

实验要求和

注意事项

要把刚烘干的碳粉和氧化铜粉

末要均匀混合后，平铺在试管

底部,试管口略向下倾斜（防止

有水倒流到试管底部，使其炸

裂），在酒精灯的灯焰上最好加

一个网罩（以使火焰集中并提

高温度，或者使用酒精喷灯来

加热)；实验结束时，要先撤出

导气管，再移走并熄灭酒精灯，

待试管冷却后再把试管内的粉

末倒在纸上（防止石灰水倒吸

到试管里,炸裂试管;也为了使

粉末冷却，防止还原出来的铜

再次被氧化）

反应前,先通一段时间一氧化碳,

然后再加热（目的是为了尽可能

的排净玻璃管内的空气，防止一

氧化碳与其中的空气混合后，被

点燃发生爆炸）;反应后，先撤走

并熄灭酒精灯，等固体冷却后再

停止通一氧化碳（目的是防止石

灰水倒吸到玻璃管内,使其炸裂；

也为了使固体冷却,防止刚还原出

来的铜再次被氧化）；并且，由于

一氧化碳有毒，如果直接排放到

空气中，会造成污染，所以还要

用点燃或收集的方法等来处理尾

气．

反应前，试管口略向下倾斜（防

止有水倒流到试管底部，使其炸

裂;同时，也有利于氢气在试管底

部聚集参与反应）,将氢气验纯后

先通一段时间氢气，然后再加热

（目的是为了尽可能的排净玻

璃管内的空气,防止氢气与其中

的空气混合后，被点燃发生爆

炸）；反应后,继续通入氢气,直到

试管及其中的固体冷却后,再停

止通氢气（目的是为了使固体冷

却,防止刚还原出来的铜再次被

氧化）．

3.实验固态物质的重要物理性质：

（1）铜:红色固体（2）氧化铜：黑色固体（3）铁：黑色固体

（4）氧化铁：红色固体（5）碳：黑色固体

4.实验气态物质的除杂与检验：

气体氢气一氧化碳二氧化碳水蒸气

检验

点燃，在火焰上方

罩一个干冷的烧

杯.气体燃烧生成

淡蓝色火焰且烧杯

内壁有水珠证明气

体为氢气

让待检气体在空气中

燃烧，在火焰上方罩一

干燥的小烧杯，烧杯上

无水珠生成，然后将产

物与澄清的石灰水接

触，澄清的石灰水变浑

浊，则证明燃烧气体为

CO

将气体通入澄清的石灰

水，如果澄清的石灰水

变浑浊，则通入的气体

是CO2。

将气体导入无水硫酸铜

中,无水硫酸铜变蓝，则

证明H2O。

除杂

将待检气体通过灼

热的CuO，CuO由黑

色变为红色，并将

产物导入无水硫酸

铜中，无水硫酸铜

变蓝,则证明通入

CuO的气体是H2。

将待检气体通过灼热

的CuO，CuO由黑色变

为红色，并将产物导入

澄清石灰水中，澄清石

灰水变浑浊，则证明通

入CuO的气体是CO。

将气体通入NaOH溶液将气体通入浓硫酸

【考题精做】

1。有甲、乙、丙三种纯净物,甲为黑色固体，乙、丙为无色气体。点燃时，甲既能生成乙，

也能生成丙；丙点燃也能生成乙.在以下关于这三种物质推断的叙述中，正确的是(）

A。甲是一种化合物B.乙是一氧化碳

C.丙是一氧化碳D。丙是二氧化碳

2。已知A、B为两种黑色粉末，其中A为单质，D为红色固体。A～E五种物质之间的转化

关系如图所示。

写出下列物质的名称：A____;B____;D____；E____.

3。某同学为研究相同条件下一氧化碳和氢气哪个还原氧化铁的量更多，将一氧化碳和氢气

等体积混合后先通过图甲装置,再通过图乙中的仪器组合。为达到实验目的，图乙中仪器选

择和连接最好的是()

。cdaC。

4.氢气和一氧化碳还原氧化铜的实验装置如图所示，有关说法错误的是

（)

A.实验时都应该先通入气体后加热，防止发生爆炸

B.两者都可以通过观察黑色固体颜色的变化判断反应是否发生

C。甲试管略向下倾斜,乙玻璃管保持水平，是因为两种气体的密度不同

D.甲无尾气处理装置而乙有,是因为一氧化碳有毒而氢气无毒

5．（2013德州）对于化学反应，我们不但要考虑加入的试剂，还要考虑环境中的其他物质

对化学反应的影响。教材中“木炭还原氧化铜”的实验(如图)。

(1）根据你所学化学知识猜测：试管A中,除C、CuO外，还可能有物质________（写化学式，

下同)参与反应。除木炭可以还原氧化铜外，经反应生成的________也可以还原氧化铜。写

出相应的化学方程式______________________________

要排除环境对该反应的影响，你认为应采取何种措施？

(2)请你推测,进入试管B的气体，除二氧化碳外，还可能有______。要想使进入试管B中的

二氧化碳全部被吸收，应采取什么措施？______________________________。

5。某实验小组模拟高炉炼铁的化学反应原理进行实验,其装置如下图所示,请回答下列问题。

（1）A处通入气体的化学式为___________，C中盛有的试剂是___________；

（2)B、c处发生反应的化学方程式分别是

____________________________________；_________________________________

（3）该套装置的不足之处是____________，

（4)如果实验开始时先点燃酒精喷灯，后通入CO气体,可能产生的后果是？

如果实验结束后先停止通入CO气体,后熄灭酒精喷灯，可能产生的后果是？

6。X、Y、Z、甲、乙、丙均为初中化学常见的物质，其中X、Y、Z为单质，X为黑色固体，

Z为红色固体；甲、乙、丙为氧化物，丙为黑色固体。它们之间在一定条件下存在如图所示

的转化关系（图中部分生成物已略去）：

（1）写出下列物质的化学式:

Y、甲、丙。

（2）写出下列反应的化学方程式：

X→甲：

X→Z：

乙→Z：

7。（2015安顺）竹炭包是一种集观赏与空气净化为一体的产品。这种产品可对

车内及室内空气中的一氧化碳、甲醛等有害气体进行吸附。某课外活动小组对竹炭

进行初步探究。

【提出问题】竹炭中是否含有碳元素

【猜想与假设】竹炭中含有碳元素

【查阅资料】新鲜的血液，遇一氧化碳由鲜红变为暗红。

【设计实验】所用装置如下图所示。（A装置的作用为吸收空气中的水和二氧

化碳）

(1）实验开始后，C装置中产生白色沉淀，发生反应的化学方程式

为，E装置中新鲜的鸡血变为暗红色。

(2）小玥认为应在A、B装置间，再增加一个C装置,目的是.

(3)课外活动小组的同学设计的这套装置的不足之处

是，请你设计解决的方

法.

（4）小亮认为可以用右图所示的装置，替换原装置中的E装置，

你认为（填“可以"或“不可以")，原因是。

【结论】竹炭中含有碳元素。

【拓展应用】竹炭细密多孔，竹炭牙膏中含有竹炭等成分具有消炎、止痛、化

淤、去污等功效，下列有关竹炭牙膏的用途描述不正确

．．．

的是。

A、可除衣领袖口等处的汗渍

B、不能除去口中异味

C、虫咬、灼伤可消炎止痛

8。甲酸（HCOOH)通常是一种无色易挥发的液体，它在浓硫酸作用下易分解，反应的化学方

程式为HCOOHCO↑+H

2

O。某课外活动小组的同学欲用该反应来制取纯净的CO还

原氧化铜粉末，并检验反应后的生成物，现有下列仪器或装置供选择:

（1）该小组同学另查阅资料：NaOH溶液可以吸收甲酸气体。则各仪器的接口连接顺序

为（填字母)。

（2）从开始加热到实验结束，装置⑤中玻璃管内的现象为,发生反应的化学方程式

为。

（3）上述实验还存在一个明显的不足之处，请指出并提出改进方案：

。

9。某研究性学习小组利用如图所示装置研究碳的氧化物的性质(固定装置略），已知无水CaCl

2

可以作为干燥剂。

（1）装置A中发生反应的化学方程式为。

(2）装置B的作用是。

（3）装置D中玻璃管内的现象为。

（4）图中装置E是安全瓶，能防止倒吸,从实验安全考虑，本实验还应在装置（填序号）

之前增加装置E。

（5）装置最后气球的作用是.

10。某氧化铜（CuO）粉末中混有少量铜粉，现有一课外活动小组利用下图所示装置测定其

中氧化铜的含量，请根据图示内容回答下列问题（提示:浓硫酸、氯化钙、碱石灰可用作干

燥剂）.

（1)X是常见还原性气体CO、H

2

中的一种(可能含有少量的水和二氧化碳），请根据装置判断

X为____（填物质名称）。

（2）若缺少B装置，将导致反应后____（填装置序号）装置内物质的质量产生偏差.

（3）已知反应前混合物的总质量为15。2g，完全反应后U形管内物质的质量增加了2。7g

（损失忽略不计），则原混合物中氧化铜的质量分数为____％（保留到0。1)。

(4）若进入C中的气体换成(1）中两种还原性气体中的另外一种,同样要求用该装置完成测定

实验,则应该把D改为装有____（填物质名称）溶液的试剂瓶。