沪教版 (上海)九年级第一学期第四单元 燃料及其燃烧4.2 碳课后测评

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知识01 一氧化碳的性质与用途
（一）一氧化碳的物理性质
在通常状况下，一氧化碳是一种无色无味的气体，密度比空气的略小，难溶于水。（实验室制取CO只能用排水法收集）
【想一想】水能防止CO中毒吗？
（二）一氧化碳的化学性质
1. 毒性
CO极易与血液中的血红蛋白结合，结合能力是氧气的200～300倍，从而使血红蛋白不能很好地与氧气结合，造成生物体内缺氧，严重时会危及生命。
处理方法：①万一CO中毒了，怎么急救？ 轻度的应呼吸大量新鲜空气，严重的立即送医院医治。
②万一煤气泄漏，怎么处理？ 及时关闭阀门，开窗通风。
③冬天用煤火取暖时，应该注意什么？ 一定要装烟囱，并注意开窗通风，防止中毒。
④用煤炭取暖时，火炉上放一盆水，可以预防中毒吗？ 不能，因为CO难溶于水。
⑤煤气罐中掺有微量具有刺激性气味的气体，为什么？ 便于泄漏时及时发现。
⑥检查煤气泄漏的时候怎么检漏？ 用肥皂水检验，有气泡产生说明漏气了。
2. 可燃性
——作燃料（是煤气的主要成分）
现象：（1）纯净的 CO 安静燃烧，产生蓝色火焰，同时放出大量热。
（2）产生使澄清石灰水变浑浊的气体
注意：CO与空气（或氧气）混合时，遇明火可能发生爆炸，点燃前必须验纯（方法与H2一样）
3. 还原性
在 CO+CuO △ Cu+CO2 中，CO得氧被氧化， CO具有还原性，作还原剂，用途：冶炼金属。
★CO和CO2的化学性质有很大差异的原因是：分子的构成不同。
（三）一氧化碳的用途（）
1. 作燃料（利用一氧化碳燃烧时放出热量）
2. 冶炼金属（利用其还原性，通常还原一些金属氧化物）
题型一 一氧化碳还原氧化铜实验
例1（2023·上海崇明·统考二模）如图是一氧化碳和氧化铜后应制取铜的实验有关说法错误的是
A．实验中一氧化碳体现了还原性
B．实验中观察到玻璃管内固体由黑色变为红色
C．酒精灯II的作用是处理尾气，防止有毒气体排放
D．实验开始时应先点燃酒精灯I，再点燃酒精灯II
【答案】D
【详解】A、实验中一氧化碳体现了还原性，将氧化铜还原成铜，不符合题意；
B、实验中观察到玻璃管内固体由黑色变为红色，即黑色氧化铜被还原成红色的铜，不符合题意；
C、酒精灯II的作用是处理尾气，防止有毒气体CO排放到空气中，污染空气，不符合题意；
D、实验开始时应先点燃酒精灯II，再点燃酒精灯I，因为应先通入CO，排尽装置内的空气，再点燃酒精灯I，防止CO中混入空气而爆炸，符合题意。
故选：D。
【变式1-1】（2023·上海黄浦·统考一模）关于一氧化碳与氧化铜发生反应的实验，说法正确的是
A．反应前先通入一氧化碳是为了实验能安全进行
B．尾气处理的方法是将其通入足量的澄清石灰水
C．反应前后固体减少的质量等于生成气体的质量
D．反应前后每种元素均从化合态转变为了游离态
【答案】A
【分析】一氧化碳还原氧化铜生成铜和二氧化碳，反应的方程式为。
【详解】A、反应前先通入一氧化碳是为了排尽管内空气，防止一氧化碳不纯导致玻璃管炸裂，说法正确；
B、一氧化碳不与石灰水反应，故不能将其通入足量的澄清石灰水进行尾气处理，说法错误；
C、根据方程式可知，氧化铜固体变成单质铜，减少的只是氧元素的质量，生成的气体二氧化碳的质量等于参与反应的一氧化碳的质量加上减少的氧化铜中氧元素的质量，说法错误；
D、分析方程式可知，反应前后铜元素由化合态变成了游离态，而碳、氧元素仍为化合态，说法错误。
故选A。
【变式1-2】（不定向）（2023·上海徐汇·统考一模）如图为一氧化碳还原氧化铜的实验，下列说法正确的是
A．先用酒精灯预热硬质玻璃管，然后再通一氧化碳
B．硬质玻璃管内发生反应的化学方程式为CO+CuOCu+CO2
C．该反应中的还原剂是氧化铜
D．本实验的不足之处是缺少尾气处理
【答案】BD
【详解】A、进行该实验时，应实验开始先通入一氧化碳，然后加热氧化铜，目的是排尽试管内空气，防止发生爆炸，故A错误；
B、硬质玻璃管内发生的反应是一氧化碳还原氧化铜得到铜单质和二氧化碳，化学方程式为CO+CuOCu+CO2，故B正确；
C、该反应是一氧化碳还原氧化铜得到铜单质和二氧化碳，还原剂是一氧化碳，故C错误；
D、该实验中，可能有没有参与反应的一氧化碳排放到空气，CO有毒，所以实验的不足之处是缺少尾气处理，故D正确；
故选BD。
【变式1-3】（2023·上海长宁·统考一模）对比分析是有效的学习方法。
【答案】 CO+CuOCu+CO2 红 浑浊 首先 最后 防止石灰水倒吸 设碳还原氧化铜生成二氧化碳物质的量为x，
x=0.05ml 少
【详解】[实验内容]
实验Ⅰ：一氧化碳和氧化铜在加热的条件下生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式为：CO+CuOCu+CO2；
[实验现象]
一氧化碳和氧化铜在加热的条件下生成铜和二氧化碳，碳和氧化铜在高温的条件下生成铜和二氧化碳，观察到的现象为：黑色固体变红，澄清石灰水变浑浊；
[实验结论与反思]
实验Ⅰ：防止高温下铜又被进入的空气氧化，实验结束后，应先停止加热玻璃管，继续通入CO直至冷却至室温；
实验Ⅱ：若先撤酒精灯试管中的气体冷却使试管内的气体压强小于外界大气压，右边试管中的澄清石灰水会倒流入试管，试管比较热遇到冷的液体会炸裂；
见答案；
根据反应关系、可知，实验Ⅱ中还原反应的二氧化碳排放量比实验Ⅰ的少
题型二 混合气体的检验
例1．某小组同学利用混有少量 CO2和 CO气体进行还原氧化铜实验并验证有关气体的性质（装置气密性良好）：
①实验开始时，先_______________________（选填“通气体”或“加热”），目的是__________________。B中的现象是_________________。
②小红同学认为进入 C 中气体是 CO2、CO、H2O，但上述 A～E 装置不能验证小红同学的观点，装置正确的连接是 A→B→___________________。
③小兰同学认为为了防止溶液倒吸，本实验停止加热前应先断开 B 和 C 的连接，小明同学认为不需要，理由是_____________________。
④实验后小高同学又指出：上图装置的尾气处理装置E 也可以用 F 装置代替，F 装置的作用是___________________。
⑤若使 0.5 摩尔氧化铜完全还原成铜，则理论上需要一氧化碳多少克___________________？（根据化学方程式列式计算）
【答案】通气体 排尽装置内的空气，防止加热发生爆炸 黑色粉末逐渐变红 D→C→E 在停止加热前一直在通气体，不能导致溶液倒吸 贮存 CO气体 解：0.5 摩尔氧化铜完全还原成铜，所以氧化铜质量=0.5ml×80g/ml=40g，设参与反应的一氧化碳质量为，
=14g
答：理论上需要一氧化碳14g。
【详解】
①由于一氧化碳是可燃性的气体，与空气或氧气混合点燃时易发生爆炸，所以实验开始时，先通气体；由于一氧化碳具有还原性，在B中在加热时一氧化碳还原氧化铜生成了铜和二氧化碳，反应的现象是：黑色粉末逐渐变红；
②小红同学认为 C 中气体是CO2、CO、H2O，但上述 A～E 装置不能验证小红同学的观点。水常用无水硫酸铜来检验，在验证水时，应放在通入溶液之前，二氧化碳常用澄清的石灰水来检验，一氧化碳具有可燃性燃烧时产生蓝色火焰，所以装置正确的连接是：A→B→D→C→E。
③本实验停止加热前不需要先断开 B 和 C 的连接，因为在停止加热前一直在通气体，不会导致溶液倒吸。
④一氧化碳难溶于水，不与氢氧化钙反应，故利用上图装置F进行尾气处理，可用排溶液法收集一氧化碳；
⑤见答案。
【变式1-1】某气体由和中的一种或几种组成，某实验小组利用该气体按如下装置进行实验。
（1）若实验过程中观察到A中澄清石灰水变浑浊，则说明该气体中含有_________;若实验后测量得知A装置共增重则根据化学方程式计算生成沉淀的质量。
（2）若该气体中含有，则B中发生反应的化学方程式为_______________，D中澄清石灰水的用途是_____________.
（3）对于该气体中是否含有H比，同学们的意见产生了分歧，下列说法你认为正确的是_________。
①若B中黑色固体变红色，C中白色固体变蓝色，D中澄清石灰水变浑浊，则一定有
②若B中黑色固体变红色，D中澄清石灰水变浑浊，则无法判断该气体是否含有
③只要C中白色固体变蓝色，则一定有
④在AB之间再添加一个C（含足量试剂）能避免分歧的产生，更准确地判断是否含有
（4）该实验装置中另一处亟待改进的地方，请提出你的合理建议________________________.
【答案】 检验与反应生成的 ④ D后增加尾气处理装置
【解析】
（1）若实验过程中观察到A中澄清石灰水变浑浊，则说明该气体中含有二氧化碳；
设生成沉淀碳酸钙质量为x，
若实验后测量得知A装置共增重44g，说明二氧化碳质量是44g，
x=100g，
故答案为：二氧化碳；生成沉淀质量是100g。
（2）若该气体中含有CO，则B中一氧化碳和氧化铜反应生成铜和 二氧化碳，发生反应的化学方程式为：CuO+COCu+CO2；
D中澄清石灰水的用途是检验一氧化碳和氧化铜反应生成的二氧化碳。
故填：CuO+COCu+CO2；检验一氧化碳和氧化铜反应生成的二氧化碳。
（3）①若B中黑色固体变红色，说明氧化铜和其它物质反应生成了铜，C中白色固体变蓝色，说明水和硫酸铜反应生成了五水硫酸铜，D中澄清石灰水变浑浊，说明气体中含有一氧化碳，但是不一定含有氢气，这是因为气体通过A装置时会带出水蒸气，该选项说法不正确；
②若B中黑色固体变红色，说明氧化铜和其它物质反应生成了铜，D中澄清石灰水变浑浊，说明气体中含有一氧化碳，但是无法判断该气体是否含有氢气，这是因为气体通过A装置时会带出水蒸气，该选项说法正确；
③C中白色固体变蓝色，可能是从A装置中带出的水蒸气导致的，也可能是气体中的水蒸气和从A装置中带出的水蒸气导致的，该选项说法不正确；
④在AB之间再添加一个C（含足量试剂）时，能够吸收从A装置中带出的水蒸气，能避免分歧的产生，更准确地判断是否含有氢气，该选项说法正确。
故填：②④。
（4）该实验装置中另一处亟待改进的地方是增加处理尾气的装置，这是因为一氧化碳有毒，扩散到空气中污染环境。
故填：处理尾气。
知识02 碳酸钙
一、石灰石、大理石、白垩：（主要成分是CaCO3)
1．物理性质：碳酸钙（CaCO3）是白色难溶于水的固体。
2．跟盐酸反应：CaCO3+ 2HCl → CaCl2+ H2O + CO2 ↑（实验室制取CO2的原理）
3．高温易分解：CaCO3 → CaO + CO2↑
4．用途：用作建筑材料
二、溶洞与钟乳石的形成
CaCO3 + H2O + CO2 → Ca(HCO3)2 Ca(HCO3)2 CaCO3 + H2O + CO2 ↑
三 碳和碳的氧化物转化关系
① C→CO ：2C＋O2 2CO C＋CO2 2CO
② CO2 →CO：C＋CO2 2CO
③ CO→CO2 ：2CO＋O2 2CO2 CO＋CuO Cu＋CO2 3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2
④ C→CO2 ： C＋O2 CO2 C＋2CuO 2Cu＋CO2↑ 3C＋2Fe2O3 3CO2↑＋4Fe
⑤ CO2→H2CO3: CO2＋H2O === H2CO3
⑥ H2CO3 →CO2 ：H2CO3 === CO2↑＋H2O
⑦ CO2 →CaCO3 ：CO2＋Ca(OH)2 === CaCO3↓＋H2O
⑧ CaCO3 →CO2 ：CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑ CaCO3 CO2↑＋CaO
⑨ （不要求会写）
例1（2020秋·上海闵行·九年级校联考阶段练习）A、B、C、D、E、F均为初中化学中常见的物质，其中A、B、C为单质，C为红色固体，D、E、F为氧化物。它们之间在一定条件下存在如图所示的转化关系。
(1)写出下列物质的化学式：B是 ；C是 ，E是 。
(2)写出有关反应的化学方程式：①A+F： ；②D+A： 。
【答案】 O2 Cu CO C+2CuO2Cu+CO2↑ C+CO22CO
【分析】根据A、B、C为单质，C为红色固体，则C是铜，A和E、E与F反应均能生成铜，且F是氧化物，则F可能是氧化铜，A、E分别是碳和一氧化碳，A和B反应可以生成D，D和A反应可以生成E，则B是氧气，D是二氧化碳，然后将推出的各种物质代入转化关系中验证即可；
【详解】（1）由上述的分析可知B、C、E分别是氧气、铜和一氧化碳，化学式为：O2、Cu、CO；故填：O2；Cu；CO；
（2）A是碳，F是氧化铜，碳和氧化铜在高温条件下生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式为：C+2CuO2Cu+CO2↑；D是二氧化碳，A是碳，碳和二氧化碳在高温条件下生成一氧化碳，反应的化学方程式为：C+CO22CO，故填：C+2CuO2Cu+CO2↑；C+CO22CO。
【变式1-1】（2017·上海静安·统考一模）下列各组变化中，每个转化在一定条件下均能一步实现的是
A．①B．②C．①② 都不可以D．①②都可以
【答案】D
【详解】①碳酸钙高温分解：CaCO3CaO＋CO2↑，氧化钙与水反应：CaO＋H2O=Ca(OH)2，二氧化碳与氢氧化钙反应：Ca(OH)2＋CO2=CaCO3↓＋H2O；都可以一步实现转化；
②碳在氧气中不充分燃烧：2C＋O22CO，一氧化碳在氧气中点燃：CO＋O2CO2，碳在高温条件下还原二氧化碳：CO2＋C 2CO，都可以实现一步转化；
故选D。
例2（2023·上海·模拟预测）下图是兴趣小组探究有关碳及其氧化物的性质的实验装置图。下列说法正确的是
A．实验过程中乙处比甲处先反应
B．实验中乙处红色粉末逐渐变黑
C．实验过程中，可观察到丁处澄清石灰水变浑浊
D．该装置的不足之处是未进行尾气处理
【答案】C
【详解】A、甲中二氧化碳与碳在高温下反应生成一氧化碳，一氧化碳与氧化铜在加热条件下反应生成铜和二氧化碳，实验过程中甲处比乙处先反应，错误；
B、实验中乙处，发生的反应是一氧化碳与氧化铜在加热条件下反应生成铜和二氧化碳，实验现象是黑色粉末逐渐变红，错误；
C、该实验过程有二氧化碳生成，二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，正确；
D、由装置的特点可知，丁装置既可检验二氧化碳的生成，又可以收集未反应的一氧化碳，进行了尾气处理，无需增加尾气处理装置，错误。
故选C。
【变式1-1】（上海·九年级专题练习）根据如下装置进行碳及其氧化物的性质研究，请回答相关问题：
（1）图1：装置 A 中试管内木炭与氧化铜反应的现象是 ，反应的化学方程式是 ，具有还原性的物质是 。实验结束时，立即趁热试管内固体倒在石棉网上，一段时间后，观察到 固体中又出现了黑色固体，原因是 。
（2）图2：实验前先通一氧化碳，过点再点燃 C 处酒精灯，目的是 ，装置 C 中玻璃管内反应的化学方程式是 。实验结束时先撤离 C 处酒精灯，待 时停止通一氧化碳， 目的是 。E 处加气球目的 。
【答案】 黑色固体变红 C+2CuO2Cu+CO2↑ C 炽热的Cu与空气中的O2接触反应生成黑色CuO 排出装置中的空气，防止混合气体加热发生爆炸 CO+CuOCu+CO2 装置冷却 防倒吸 吸收尾气
【详解】（1）图1：木炭和氧化铜在高温的条件下反应生成铜和二氧化碳。故装置 A 中试管内木炭与氧化铜反应的现象是：黑色固体变红，反应的化学方程式是：C+2CuO2Cu+CO2↑，具有还原性的物质是C。实验结束时，立即趁热试管内固体倒在石棉网上，一段时间后，观察到固体中又出现了黑色固体，原因是：炽热的Cu与空气中的O2接触反应生成黑色CuO。
（2）图2：实验前先通一氧化碳，过点再点燃 C 处酒精灯，目的是：排出装置中的空气，防止混合气体加热发生爆炸，一氧化碳与氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳，故装置 C 中玻璃管内反应的化学方程式是：CO+CuOCu+CO2。实验结束时先撤离 C 处酒精灯，待装置冷却时停止通一氧化碳，目的是：防倒吸。E 处加气球目的：吸收尾气，防止污染空气。
例3（2023秋·上海静安·九年级上海市市北初级中学校考期末）工业上常用高温煅烧石灰石来制得生石灰，现取一定量的石灰石样品进行煅烧（假设杂质不变），某变量y随时间的变化趋势如图所示。则纵坐标表示的是

A．生成CO2的体积B．生成CaO的质量
C．固体中杂质的质量分数D．固体中氧元素的质量分数
【答案】C
【详解】A、碳酸钙在高温条件下分解生成氧化钙和二氧化碳，反应开始时固体中不含二氧化碳，二氧化碳的体积应从零开始，故A选项不符合题意；
B、碳酸钙在高温条件下分解生成氧化钙和二氧化碳，反应开始时固体中不含氧化钙，氧化钙的质量应从零开始，故B选项不符合题意；
C、高温煅烧石灰石，碳酸钙达到分解所需温度反应才能发生，反应开始后，碳酸钙的质量减少，生成二氧化碳，所以固体总质量减少，杂质不参加反应，质量不变，所以固体中杂质的质量分数会增大，当碳酸钙完全分解后，其质量分数不再变化，故C选项符合题意；
D、碳酸钙在高温条件下分解生成氧化钙和二氧化碳，根据质量守恒定律化学反应前后氧元素的质量不变，反应前碳酸钙中氧元素的质量分数为×10%=48%，反应后氧化钙中氧元素的质量分数为×100%≈28.6%，固体中氧元素的质量分数减小，故D选项不符合题意。
故选C。
【变式1-1】（2022秋·上海青浦·九年级校考阶段练习）一定质量的碳酸钙高温分解，某些量随时间变化的情况如图所示，横坐标表示受热时间，根据图像判断，纵坐标可能表示：
①固体中氧元素的质量分数
②生成二氧化碳的质量
③固体中钙元素的质量分数
④固体中碳元素的质量

A．①②B．①③C．②④D．③
【答案】D
【详解】①高温分解碳酸钙时，碳酸钙变为氧化钙，固体中氧元素质量分数减小，①错误；
②生成二氧化碳的质量应该从零开始逐渐增大，②错误；
③刚开始，没有达到碳酸钙的分解温度，钙元素质量分数不变，当开始分解后，固体的质量逐渐减小，钙元素的质量不变，所以钙元素的质量分数逐渐增大，然后不变，③正确；
④固体中碳元素变为二氧化碳气体中的碳元素，碳元素质量减小至0，④错误；
故选：D；
基础巩固
1，（2022秋·九年级单元测试）有关碳及其化合物说法错误的是
A．金刚石是由碳元素组成的天然存在的最硬的物质
B．绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳并放出氧气
C．一氧化碳气体易溶于水
D．加热条件下，木炭可使氧化铜还原为铜
【答案】C
【详解】A、金刚石是由碳元素组成的单质，且天然存在的最硬的物质，故说法正确；
B、绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳和水蒸气合成有机物并放出氧气，故说法正确；
C、一氧化碳气体难溶于水，故说法错误；
D、加热条件下，木炭可使氧化铜还原为铜和二氧化碳，故说法正确；
故选C。
2（2021·上海杨浦·统考一模）四个图像分别与选项的操作相对应，其中合理的是
A． 向一定量的水中不断加入氯化钠
B． 恒温蒸发氯化钠的饱和溶液
C． 双氧水与二氧化锰反应
D． 高温条件下一氧化碳还原化铜
【答案】A
【详解】A、向一定量的水中不断加入氯化钠，溶质的质量不断增加，直到溶液饱和，不能再溶解氯化钠，此时溶质质量不再改变，溶质质量变化趋势是先增后不变，故选项正确；
B、恒温蒸发氯化钠的饱和溶液，溶解度不变，饱和溶液的溶质质量分数不变，故选项错误；
C、双氧水与二氧化锰反应过程中会产生水，但原本双氧水里就有水，溶液中水的质量起点不为零，故选项错误；
D、高温条件下一氧化碳还原化铜，每28份质量的一氧化碳与80份质量的氧化铜反应，氧化铜反应消耗的质量大于一氧化碳，故选项错误。
故选：A。
3（2023·上海·模拟预测）（不定向）一氧化碳、碳分别与足量氧化铜反应，相关分析正确的是
A．实验时都必须使用酒精喷灯
B．生成的气体都能使石灰水变浑浊
C．固体减少的质量都等于参加反应的氧化铜中氧元素的质量
D．生成等量铜时参加反应的一氧化碳和碳的物质的量之比为2：1
【答案】BD
【详解】A、一氧化碳和氧化铜反应可以用酒精灯，碳和氧化铜反应需要酒精喷灯，相关分析错误；
B、都产生二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，相关分析正确；
C、一氧化碳和氧化铜反应时，固体减少的质量等于参加反应的氧化铜中氧元素的质量，碳和氧化铜反应时，固体减少的质量等于参加反应的氧化铜中氧元素的质量和反应的碳的质量和，相关分析错误；
D、反应的化学方程式是、，由方程式可知：生成1ml铜需要1ml一氧化碳、0.5ml碳，生成等量铜时参加反应的一氧化碳和碳的物质的量之比为2：1，分析正确；
故选：BD。
4（2023·上海嘉定·统考一模）甲烷（CH4）与CO的性质有诸多相似，利用如图装置探究甲烷的有关性质并验证产物，请回答相关问题。
(1)【实验过程】
【交流讨论】
(2)关于该实验的有关说法正确的是______。
A．反应后铜元素由化合态转化为游离态
B．硬质玻璃管内固体减少的质量为参加反应的CuO质量
C．可将B中的无水硫酸铜换为生石灰
D．D处尾气可燃烧说明反应一定有CO生成
【答案】(1) 排尽装置中的空气，防止加热混合气体发生爆炸 还原性 水/H2O CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
(2)A
【详解】（1）实验开始时，先通一段时间甲烷的目的是排尽装置中的空气，防止加热甲烷与空气的混合气体发生爆炸，故填排尽装置中的空气，防止加热混合气体发生爆炸；
通入甲烷后，A中黑色固体变红，发生的反应是甲烷与氧化铜反应生成铜，反应中甲烷得到氧元素，体现了甲烷的还原性，故填还原性；
无水硫酸铜遇到水变蓝，则B中固体（无水硫酸铜）由白色变为蓝色，证明反应有水生成，故填水或H2O；
C中澄清石灰水变浑浊，发生的反应是二氧化碳与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，故反应的化学方程式写为：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。
（2）A 该反应中，氧化铜被还原为铜，即反应后铜元素由化合态转化为游离态，选项正确；
B 反应中，氧化铜被还原为铜，硬质玻璃管内固体减少的质量为参加反应的CuO失去的氧元素的质量，选项错误；
C B中的无水硫酸铜用于检验水的生成， 与水反应物明显现象，所以不可将B中的无水硫酸铜换为生石灰，选项错误；
D D处尾气可燃烧说明反应后的气体中有甲烷残留，不能证明一定有CO生成，选项错误，故填A。
5（2023·上海虹口·统考一模）某小组用碳、一氧化碳分别与等质量的氧化铜反应制取铜，实验装置如下图所示。
【实验一】碳与氧化铜反应制取铜
(1)A处发生反应的化学方程式是 ；B中的现象是 。
(2)加热至不再产生气体时，应夹紧弹簧夹、熄灭酒精喷灯，待冷却至室温后取出剩余固体。按上述顺序操作的目的是 。
【实验二】一氧化碳与氧化铜反应制取铜
(3)开始实验时，下列操作正确的顺序是 。
a、通入一氧化碳一段时间
b、点燃C处酒精灯
c、点燃E处酒精灯
d、检验k处气体纯度
(4)实验二有尾气处理装置，该装置是 （选填“C”“D”或“E”）。
(5)经测定，上述两个实验中氧化铜均全部转化为铜、实验一中剩余固体的质量大于实验二中剩余固体的质量，则实验一剩余固体的成分是 。
【答案】(1) C+2CuO2Cu+CO2↑ 澄清石灰水变浑浊
(2)防倒吸
(3)dcab
(4)E
(5)C、Cu
【详解】（1）A处是碳和氧化铜在高温的条件下反应生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式为：；A中有二氧化碳生成，可以观察到B中澄清石灰水变浑浊；
（2）加热至不再产生气体时，应夹紧弹簧夹、熄灭酒精喷灯，待冷却至室温后取出剩余固体，按上述顺序操作的目的是防止B试管中的液体药品倒吸入A试管中炸裂试管；
（3）一氧化碳还原氧化铜的实验时，应先检查一氧化碳的纯度，一氧化碳不纯会发生爆炸，然后点燃E处的酒精等，防止之后通入一氧化碳泄露污染空气，然后通入一氧化碳一段时间，最后才可以点燃C处的酒精灯，故正确的操作顺序是dcab；
（4）实验二中C装置的酒精灯是加热试管，D中的石灰水不与一氧化碳反应，是用来检验生成的二氧化碳，E装置的酒精灯是燃烧一氧化碳，属于尾气处理装置；
（5）由反应的化学方程式可知，，，反应前后铜元素的质量不变，生成铜的质量相等，实验一剩余固体的质量大于实验二剩余固体的质量，说明实验一中碳有剩余，则实验一剩余固体的成分是C、Cu。
6．（2022·上海松江·统考一模）木炭还原氧化铜是初中化学的重要实验，请回答下列问题。
(1)实验室用A 和B 组合进行木炭还原氧化铜的实验，A 中反应的化学方程式是 ，B 中的现象是 。实验结束时，若先移走酒精喷灯，可看到的现象是 。
(2)为了探究木炭与氧化铜反应是否产生一氧化碳，实验测定了如下数据：
I.若 m4-m3 m1-m2(填“＜”、“＜”或“=”)，推测该反应可能有一氧化碳生成。
II.先排尽装置C 中的空气，再连接装置AC (填装置编号)，观察到 现象，则可证明A 中有一氧化碳生成。写出A 种产生一氧化碳的化学方程式可能是 (一个即可)。
III.因为一氧化碳有毒性，为了减少A 中一氧化碳的生成，可采取的措施是： 。
【答案】(1) 澄清石灰水变浑浊 石灰水被倒吸入试管使试管炸裂
(2) ＜ D C中黑色固体变红色 使用足量氧化铜
【详解】（1）木炭在高温下还原氧化铜，生成铜和二氧化碳，方程式为；
B中是将含有二氧化碳的气体通入澄清石灰水，现象为澄清石灰水变浑浊；
（2） 表示石灰水增重的质量，也即混合气体中二氧化碳的质量；表示A中生成气体的质量，若二氧化碳质量小于生成气体的质量，则证明生成气体中含有一氧化碳，故填＜；
一氧化碳还原氧化铜时产生铜单质，可以看到C装置中黑色固体变为红色；
A中碳和二氧化碳在高温情况下生成一氧化碳，方程式为；
A中产生一氧化碳的原因为在反应过程中产生大量二氧化碳能和碳单质反应产生一氧化碳，为减少一氧化碳生成，可使用足量的氧化铜，使得生成的CO再被氧化铜消耗掉。故填使用足量的氧化铜。
7（2021·上海·九年级专题练习）兴趣小组猜想木炭还原氧化铜的产物可能有金属铜、二氧化碳气体和一氧化碳气体，并设计实验加以验证。
①A处硬质玻璃管中的现象为 。
②一段时间后，发现B处硬质玻璃管中的黑色物质中析出少量红色固体，则此现象证明木炭还原氧化铜生成了 气体，B处硬质玻璃管中反应的化学方程式为 。
③反应前，先打开k1，向装置内通一段时间N2后，再关闭k1的原因是 。反应结束后，为避免C中液体倒吸，在停止加热前可进行的操作是 。
④C中发生反应的化学方程式为 ，D的作用是 。有人提出，该C中出现浑浊不能证明木炭还原氧化铜生成了二氧化碳，你是否同意他的观点 ，请说明理由 。
【答案】 黑色粉末减少并变成红色 CO 排出装置中的空气，防止混合气体加热发生爆炸 打开k1，通入N2至固体冷却 承接C中排出的液体 同意 CO与CuO反应生成的CO2也能使C中出现浑浊
【详解】①A处硬质玻璃管中，高温条件下碳与氧化铜反应有铜生成，反应的现象为黑色粉末减少并变成红色。
②一段时间后，发现B处硬质玻璃管中的黑色物质中析出少量红色固体，则此现象证明木炭还原氧化铜生成了一氧化碳气体，则B处硬质玻璃管中，加热条件下一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式为。
③反应前，先打开k1，向装置内通一段时间N2后，再关闭k1的原因是排出装置中的空气，防止混合气体加热发生爆炸。反应结束后，为避免C中液体倒吸，在停止加热前可进行的操作是打开k1，通入N2至固体冷却，防止铜被氧化。
④C中二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，发生反应的化学方程式为，D的作用是承接C中排出的液体。有人提出，该C中出现浑浊不能证明木炭还原氧化铜生成了二氧化碳，同意他的观点。理由是CO与CuO反应生成的CO2也能使C中出现浑浊
模考训练
1（2021·上海宝山·校考二模）某无色气体可能含有CO2、CO、H2中的一种或几种，依次进行以下实验(假设每步反应均完全进行)：①通过炽热的碳层后，恢复到原状态，气体体积不变；②通过灼热的氧化铜时，粉末变成红色；③通过白色硫酸铜粉末时，粉末变成了蓝色晶体；④通过澄清石灰水，石灰水变浑浊。下列判断正确的是
A．原混合气体中一定含有CO2、CO和H2
B．原混合气体中一定含有H2、CO，一定没有CO2
C．原混合气体中一定含有H2、CO，可能含有CO2
D．原混合气体中一定含有H2、CO2，可能含有CO
【答案】B
【详解】根据①可以知道，混合气通过炽热的碳层后气体体积不变，可以知道混合气中一定不含二氧化碳，因为碳和二氧化碳反应会生成一氧化碳，化学方程式为，会使气体体积增大一倍；②通过氧化铜后，粉末变成红色，说明混合气中存在还原性气体(H2和CO具有还原性)；③硫酸铜粉末变蓝，说明通过氧化铜后生成了水，化学方程式为 ，可以确定原混合气中有氢气；④澄清石灰水变浑浊，说明生成了二氧化碳，化学方程式为，可以确定原混合气中有一氧化碳；故可以确定原混合气中一定没有二氧化碳，一定含有氢气和一氧化碳，故B正确；
故选B。
2.（2023·上海闵行·统考一模）某混合气体可能含有一氧化碳、二氧化碳、水蒸气中的一种或几种。为验证其组成，先通会儿氮气，然后点燃酒精灯并通混合气体。记录现象如下：（夹持仪器已省略，假设气体均吸收完全）
(1)先通氮气的目的是 。
(2)装置乙中发生反应的化学方程式 。
(3)由整个实验过程所观察到的现象，可以确定混合气体中一定含有 。
(4)对于可能存在物质的判断，在不改变上述实验装置的前提下，你的方法是 。
(5)装置丙的作用是防止反应结束后液体倒流。瓶内导气管的位置是否合理？ 若不合理请在图上加以改正 。
【答案】(1)排尽装置内的空气
(2)
(3)一氧化碳和水
(4)在点燃酒精灯之前通入混合气体，观察装置丁中的溶液是否变浑浊，若变浑浊证明有CO2
(5) 不合理
【详解】（1）一氧化碳属于可燃性气体，装置中含有空气会发生爆炸，则先通氮气的目的是排尽装置内的空气。
（2）装置乙中发生反应为一氧化碳和氧化铜加热生成铜和二氧化碳，则反应的化学方程式为。
（3）甲中白色固体变蓝色，说明含有水蒸气，乙中黑色固体变红色，说明含有一氧化碳，因一氧化碳和氧化铜反应生成二氧化碳，不能确定是否含有二氧化碳，则由整个实验过程所观察到的现象，可以确定混合气体中一定含有一氧化碳和水。
（4）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，若混合气体中含有二氧化碳，在点燃乙装置酒精灯之前通入混合气体，观察装置丁中的溶液变浑浊，说明含有二氧化碳，否则不含，则方法是在点燃酒精灯之前通入混合气体，观察装置丁中的溶液是否变浑浊，若变浑浊证明有CO2。
（5）装置丙的作用是防止反应结束后液体倒流，a端导管长，倒流进丙装置的溶液，会通过导管进入乙装置，则瓶内导气管的位置不合理，改正为a端导管短，图为 。
3．（2022·上海浦东新·统考三模）一碳化学是以分子中只含一个碳原子的化合物(如CO、等)为原料来合成一系列化工原料和燃料的化学。
(1)工业上用天然气和水蒸气在高温条件下发生反应，得到CO和，该反应的化学方程式为 ，得到的CO和的混合气被称为合成气，合成气在工业上可用于合成一系列化工原料和新型燃料，还可用于冶炼某些金属。
(2)某化学兴趣小组的同学在实验室模拟了合成气的制备，并设计实验验证合成气的还原性。
Ⅰ．用甲烷和水蒸气在高温条件下反应得到合成气。根据①中所写的化学方程式。合成气中CO和的质量比为 。
Ⅱ．用合成气还原足量氧化铜。实验装置如下图所示：

设计的实验步骤：
a．连接好装置并检查气密性。
b．装入药品，通入一段时间合成气。
c．分别称量装置D、E的质量。
d．缓缓通入合成气，加热装置C，使其充分反应。
e．停止加热，继续通入合成气至恢复到室温。
f．再次分别称量装置D、E的质量。
经过讨论同学们认为，装置E后还应添加一个酒精灯，并在实验步骤 (填实验步骤的序号)中点燃(点燃前应对气体验纯)。
(3)该小组的同学按上述步骤进行实验；并记录了实验现象和数据：
装置C中出现的现象是 。称量数据如表所示。
Ⅰ．甲同学根据装置C中的现象，认为是合成气中的CO和还原了CuO。写出任意一个化学方程式 。
Ⅱ．乙同学通过对上表数据的分析，推测除了CO和以外，制得的合成气中未反应的，也可能还原了CuO。试通过计算说明他的推测依据。 。
Ⅲ．丙同学提出，实验步骤e中通入的气体会带走装置E中的部分水蒸气，使实验产生误差。你认为该误差对乙同学的推测结果是否有影响？并说明理由。 。
【答案】(1)
(2) 14:3 b
(3) 黑色固体逐渐变红 或
如果只有一氧化碳和氢气还原氧化铜，生成物中C、H元素的质量比为2:1，如果只有甲烷还原氧化铜，则生成物中C、H元素的质量比为：3:1，而实际测得生成物中C、H元素的质量比为9:4，9:4介于2:1和3:1之间，说明除了CO和 H2 以外，制得的合成气中未反应的 CH4 ，也可能还原了CuO 无影响，因为通入的气体带走装置E中的部分水蒸气，会导致测得生成二氧化碳质量偏低，导致碳元素的质量偏低，而实际测得生成物中C、H元素的质量比已经大于2:1，已经可得出甲烷还原了氧化铜
【详解】（1）工业上用天然气和水蒸气在高温条件下发生反应，得到CO和H2，该反应的化学方程式为：；
（2）Ⅰ．由化学方程式可知，合成气中CO和H2的质量比为：28:6=14:3；
Ⅱ．一氧化碳有毒，散逸到空气中，会污染空气，故装置E后还应添加一个酒精灯，进行尾气处理，步骤b中通入合成气，故应在实验步骤b中点燃；
（3）装置C中一氧化碳和氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳，氢气和氧化铜在加热的条件下反应生成铜和水，故装置C中出现的现象是：黑色固体逐渐变红；
Ⅰ．一氧化碳和氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳，该反应的化学方程式为：，氢气和氧化铜在加热的条件下反应生成铜和水，该反应的化学方程式为：；
Ⅱ．如果只有一氧化碳和氢气还原氧化铜，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类和质量不变，生成物中碳元素的质量与一氧化碳中碳元素的质量相同，氢元素的质量与氢气中氢元素的质量相同，合成气中一氧化碳和氢气的分子个数比为1:3，则生成物中C、H元素的质量比为：12：（2×3）=2:1；如果只有甲烷还原氧化铜，生成物中C、H元素的质量比为：12:4=3:1，而实际生成二氧化碳的质量为：201.5g-198.2g=3.3g，碳元素的质量为：，生成水的质量为：296.0g-292.4g=3.6g，则氢元素的质量为：，则生成物中C、H元素的质量比为：0.9g：0.4g=9:4，9:4介于2:1和3:1之间，说明除了CO和 H2 以外，制得的合成气中未反应的 CH4 ，也可能还原了CuO；
Ⅲ．实验步骤e中通入的气体会带走装置E中的部分水蒸气，会导致测得二氧化碳的质量偏低，导致测得碳元素的质量偏小，而实际测得生成物中C、H元素的质量比为9:4，已经大于2:1，可说明甲烷参与了反应，故对推测结果无影响。
学习目标
重难点
1．了解实验室制取二氧化碳的原理；探究实验室里制取二氧化碳的装置。
重点：了解一氧化碳的性质，了解一氧化碳的用途和使用注意事项
装置及说明
现象及注意事项
A处的现象是：黑色粉末逐渐变成光亮的红色。
CO+CuO △ Cu+CO2
B处的现象是：澄清石灰水变浑浊。
Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3↓+ H2O
C处的现象是：气体燃烧，发出蓝色火焰。
2CO + O2 2CO2
(1)澄清石灰水的目的是检验二氧化碳的生成
(2)右侧酒精灯的作用是点燃尾气，防止污染空气
其它尾气处理的方法
= 1 \* GB3 ①用气球收集尾气(图A) = 2 \* GB3 ②用排水法收集尾气(图B) = 3 \* GB3 ③换一个长的导管伸到玻璃管下火焰处将尾气燃烧(图C)
【注意】
= 1 \* GB3 ①先通一氧化碳后加热的原因是：排出装置内的空气，防止加热一氧化碳与空气的混合气体发生爆炸。
= 2 \* GB3 ②实验结束后先停止加热继续通入CO至玻璃管冷却的原因是防止热的铜遇到空气又被氧化。
A B C
实验内容
实验Ⅰ：一氧化碳还原氧化铜
实验Ⅱ：木炭还原氧化铜
反应原理
（请书写化学方程式）
C+2CuO2Cu+CO2↑
实验装置
实验现象
黑色固体变 ，澄清石灰水变 。
实验结论与反思
待实验结束后，应 （选填“首先”或“最后”）熄灭A处的酒精灯。
待实验结束后，应 （选填“首先”或“最后”）停止加热，理由是 。
当实验Ⅱ中还原反应生成0.1ml的铜时，会产生 ml的二氧化碳（请根据化学方程式列式计算）；
当生成等量的铜，实验Ⅱ中还原反应的二氧化碳排放量比实验Ⅰ的 （选填“多”或“少”）。
实验操作
实验现象及分析
检查装置气密性后，先通入一段时间CH4
先通一段时间甲烷的目的是 。
持续通入CH4，并加热至固体完全变红
A中黑色固体变红，该反应体现了甲烷的 性
（选填“氧化性”或“还原性”）；
B中固体由白色变为蓝色，证明反应有 生成；
C中澄清石灰水变浑浊，该反应的化学方程式为 。
实验完毕后，熄灭A处酒精喷灯，继续通入甲烷直至装置冷却至室温
反应前的质量(g)
反应后的质量(g)
装置A
m1
m2
装置B
m3
m4
装置D的质量
装置E的质量
反应前
292.4g
198.2g
反应后
296.0g
201.5g