木炭还原氧化铜
人教版化学九年级上册课本实验:木炭还原氧化铜
木炭还原氧化铜课本实验再现1、实验装置2、操作步骤:查(气密性) →装(药品)→ 定(固定装置)→点(酒精灯,加热)→撤(导管)→熄3、实验现象:黑色固体逐渐变成红色,澄清石灰水变浑浊。
4、反应原理:2C+2CuO2Cu+CO 高温(氧化剂是CuO ,还原剂是C )5、注意事项:①试管口应略向下倾斜,目的是防止冷凝水倒流,炸裂试管。
②加热时,在酒精灯火焰上加网罩的目的是提高温度。
③ 反应结束时,先把导管从石灰水中撤出,再停止加热,原因是防止试管中液体倒流,炸裂试管。
拓展训练1.如图是木炭还原氧化铜反应的实验装置图,下列说法正确的是( )A.给酒精灯加网罩,目的是使火焰集中并提高温度B.实验过程中,可观察到红棕色粉末逐渐变黑C.木炭是使氧化铜还原为铜的物质,它具有氧化性D.实验结束后,应先停止加热,再将导气管从澄清石灰水中撤出2.2021年《化学教育》第3期,报道了一种“氧化铜还原实验”一体化装置,如图所示,下列说法错误的是( )A. 用酒精灯加热氧化铜部位,无明显现象,证明二氧化碳不能还原氧化铜B. 先用酒精灯加热炭粉再加热氧化铜,黑色氧化铜变为红色,证明炭粉还原氧化铜C. 加热炭粉过程中发生反应2CO +C 2CO 高温D. 气球可防止有害气体外逸,污染空气3.化学兴趣小组在做完木炭还原氧化铜的实验,装置如图所示:(观察与讨论1)酒精灯火焰周围加金属网的作用______。
两试管中发生的化学反应方程式①_______,②_______。
(观察与讨论2)待试管_______后,同学们将试管中的固体取出,试管中固体可能是什么?甲同学猜想:固体物质是铜和氧化铜;乙同学猜想:固体物质是铜;丙同学猜想:固体物质是铜和碳;你的猜想:固体物质是_______。
为了确定固体成分,同学们决定对固体进行探究。
(提出问题)如何设计实验呢?(实验探究)丙同学的实验,取固体粉末少许,在酒精灯上灼烧,发现有火星,则他确定自己的猜想正确。
木炭还原氧化铜
木炭还原氧化铜实验目的:通过了解碳在高温时具有还原性实验原理:碳在高温时可以使氧化铜还原成金属铜C+2CuO=CO2↑+Cu。
由于实验是在试管中进行,存在有一些空气,所以实验中会存在一些副反应如:C + O2 = CO2CO2 + C = 2CO实验过程及现象:装置图1、取适量的碳粉(约蒸发皿体积的四分之一)于蒸发皿中,用煤气灯烘炒碳粉直至碳粉出现红晕,如岩浆的颜色。
冷却后得到黑色粉末。
2、取体积与碳粉差不多体积的氧化铜粉末烘炒。
冷却后得到黑丝粉末,颜色比碳粉浅。
3、取0.5g烘炒过的碳粉与4g的烘炒过的氧化铜于研钵中,研磨大约三分钟时间。
然后将混合物装入硬质玻璃试管底部。
4、用煤气灯预热试管,然后集中火力对混合物加热。
试管内粉末变红热,如同燃烧起来,迸射出红色火星,此时立即停止加热。
石灰水变浑浊。
试管内无火星时,立即撤走石灰水。
待试管冷却后再将产物倒出来。
5、分别取0.5g碳粉和6.5g氧化铜(1)、0.5g碳粉和5g氧化铜(2),实验过程与步骤3、4相同(3)。
6、分别取0.5g碳粉和6.5g氧化铜混合碾磨,然后装入硬质试管底部并摊平。
用喷灯加热。
比较实验结果。
实验讨论与总结:1、装试剂时不要夯实,,比较上表发现夯得越实产物越少。
2、碳粉与氧化铜的干燥程度与实验的成功息息相关,二者必须充分烘干。
3、碳粉和氧化铜的研磨时间尽可能长,以使碳粉与氧化铜的接触面尽可能的大,增大试验成功可能性。
4、实验中冷却时要即使撤走石灰水,防止倒吸。
5、实验中要观察“舞台烟雾效果”最好能将导管插入水中,然后观察水面。
因为如果直接通入空气,无法排除白雾是由于试管中的粉末造成的可能。
6、在试管冷却之前,不要拔出胶塞,以防灼热的铜与氧气反应。
7、实验中如果碳粉不足,需要烘炒新的碳粉时,不要直接将新碳粉放在干碳粉上直接加热。
因为干碳粉经过干燥后质量较轻,较蓬松,加热会在两种碳粉之间形成气体对流,会出现一股黑烟。
8、实验中可以用铜粉加热制取氧化铜,这样可以使氧化铜更干燥。
木炭还原氧化铜实验技巧
木炭还原氧化铜实验技巧
黄建发
初三化学有一个木炭还原氧化铜实验,很多人做不成功,其实如果按反应物下面的注意事项进行配制,则可在几分钟内得到明显的实验现象。
注意事项:(1)氧化铜和木炭的质量比例按10:1,(不按比例很难成功)(2)要混合研磨,充分接触。
(3)用酒精灯加网罩,提高温度。
不建议使用酒精喷灯加热,因为温度太高很容易使试管变形。
(4)可混合一些食盐(催化剂),稍微加热几分钟就反应了,现象很明显。
一、实验装置
二、实验原理
三、实验现象
黑色粉末中有红色固体生成,引出的气体使澄清石灰水变浑浊。
本图摘自东莞茶山小赖的实验现象。
化学教学论实验报告——木炭还原氧化铜
化学教学论实验报告——木炭还原氧化铜化学系2011级化学2班 罗晗 10111550218一、实验方程式、装置:1、木炭还原氧化铜反应:C+2CuO ═高温2Cu+CO 2↑2、二氧化碳与澄清石灰水反应:CO 2+Ca(OH)2═CaCO 3↓+H 2O3、实验装置:为固固加热的反应装置,由于在试验中将会产生大量的二氧化碳,所以盛有澄清石灰水的试管一般换成小烧杯,其效果会更明显。
二、实验注意事项:1、实验准备过程中,应该将木炭和氧化铜粉末充分烘干,要将木炭加热烘干至产生小火星,将氧化铜粉末烘干至去除其中含有的水分,以防止木炭和氧化铜中含有水份,影响化学反应的发生和现象。
2、在烘干木炭和氧化铜时,使用蒸发皿。
蒸发皿和坩埚这一类的陶瓷制成的仪器,可以直接用酒精灯加热,不需要垫石棉网,在加热过程中要不断用玻璃棒搅拌,使其受热均匀,防止固体飞溅。
在烘干过程中,加热不要太久,因为在停止加热后蒸发皿的余热会继续烘干,使得木炭红热,与氧气发生反应,影响其参与还原氧化铜的反应。
此外,烘干时使用蒸发皿时,一定要用坩埚钳来移动蒸发皿,千万不可以用手,防止被蒸发皿烫伤。
3、待冷却后将木炭和氧化铜置于研钵中充分研磨,使其混合均匀,并成为更细的粉末,以利于还原反应的发生,更好地观察到实验现象。
4、将混合好的固体倒入试管后,要将试管底部在桌面上敲击几下,以夯实固体,使粉末紧密接触,增加反应接触面,以利于反应的发生,而不是像许多资料上说的那样平铺固体于试管中,那样反而不利于反应的发生,可见查阅文献时要注意筛选正确的信息。
5、在加热固体前,一定要预热试管,使得其受热均匀,防止炸裂试管。
使用酒精灯加热试管时,应该调节酒精灯,使得其外焰包裹着试管底部,这样既能充分利用酒精灯的火焰温度,又能让试管接触到酒精灯温度最高的外焰,大大增加了加热效率。
6、在使用酒精灯时,首先要检查灯捻,用剪刀除掉烧焦部分,剪齐灯捻;其次,灯身内酒精,最多不要超过灯身的2/3,也不可过少;在拿掉灯盖或熄灭酒精灯时,一定扶好灯身,以免将酒精灯弄倒;也绝对不可用一盏酒精灯去点燃另一盏灯,否则容易着火;此外,万一灯内酒精洒出,使桌面或其它物体着火,不要慌张,要迅速用事前备好的湿抹布盖灭。
中考化学专项练习题型归类:木炭还原氧化铜
中考化学专项练习题型归类:木炭还原氧化铜例1几位同学在实验室做木炭还原氧化铜的实验,实验完毕后,他们发现试管内仍有黑色固体物质存在。
该试管中的黑色固体物质是什么?【提出猜想】小玉同学:木炭。
小兰同学:氧化铜。
小华同学:木炭和氧化铜。
【查阅资料】木炭、铜都不与稀硫酸反应;Na2O、MgO、CuO、Fe2O 3等金属氧化物能与稀硫酸反应生成盐和水。
【实验设计】方案一:向盛有黑色固体的试管中加入足量的稀硫酸,充分振荡,静置后观察现象。
方案二:取少量该黑色固体在空气中灼烧,观察现象。
他们对〝方案一〞进行了分析讨论,达成了共识:假设试管内溶液无色、还有黑色固体存在,证明________同学的猜想正确。
假设试管中溶液呈蓝色、无黑色固体,证明________同学的猜想正确。
假设出现的现象是_ _______________________,证明小华同学的猜想是正确的,发生反应的化学方程式为________________________________。
他们按照〝方案二〞进行了实验操作,记录如下:解析此题通过对木炭还原氧化铜的实验产物进行探究,考查学生的分析问题能力和实验探究能力。
CuO与稀H2SO4反应能生成CuSO4和H2 O,硫酸铜溶液呈蓝色,因此向黑色固体中加入足量的稀硫酸,假设溶液呈无色且有黑色固体存在,说明原黑色固体是木炭,小玉同学的猜想正确;假设溶液呈蓝色且无黑色固体存在,说明原黑色固体是氧化铜,小兰同学的猜想正确;假设溶液呈蓝色且有黑色固体存在,说明原黑色固体是木炭和氧化铜,小华同学的猜想正确。
假设对黑色固体进行加强热,黑色固体最后消失,说明原黑色固体是木炭,因为木炭与空气中的氧气反应后生成了CO2。
例2在查阅资料时,小明得知CO2在高温条件下能与木炭反应生成CO。
他决定对该反应进行探究。
[提出问题]CO2与木炭在高温条件下反应是否生成CO?[实验探究]小胡设计了如以下图所示的实验方案,并进行实验。
九年级化学木炭还原氧化铜实验注意事项
木炭还原氧化铜注意事项①要先撤导管再扯酒精灯,防止水倒吸。
②要充分加热木炭和氧化铜粉末,除去其中水分。
③研磨混合要充分。
④加热温度要足够,最好使用酒精喷灯或煤气灯木炭还原氧化铜氧化铜自身具有氧化性,我们可以用碳还原氧化铜。
灼热的氧化铜可以和氢气(H2)、碳(C)、一氧化碳(CO)等具有还原性物质反应,生成铜+X(氧化物)。
木炭还原氧化铜实验:1.原理:C+2CuO2Cu+CO2↑2.装置:3.现象:①黑色粉末变成红色;②澄清石灰水变浑浊4.步骤:①装药品;②固定试管,连接装置;③加热;④撤出导管;⑤熄灭酒精灯一氧化碳还原氧化铁氧化铁自身具有氧化性,我们可以用一氧化碳还原氧化铁。
灼热的氧化铁可以和氢气(H2)、碳(C)、一氧化碳(CO)等具有还原性物质反应,生成铁+X(氧化物)。
实验室一氧化碳还原氧化铁:①反应原理:3CO + Fe2O32Fe + 3CO2②装置:③现象:红色粉末逐渐变为黑色;澄清石灰石变浑浊,尾气燃烧时产生蓝色火焰。
④实验步骤:a.检验装置的气密性b.装入药品并固定装置c.通入一氧化碳气体并点燃酒精灯d.待装置内的空气全部排尽后点燃酒精喷灯给氧化铁加热e.当试管内的红色粉末变为黑色时,停止加热f.待玻璃管内的固体冷却后,停止通一氧化碳,并熄灭酒精灯⑤实验结论:红色的氧化铁被一氧化碳还原成单质铁,一氧化碳在高温条件下得到了氧,生成了二氧化碳。
⑥化学反应方程式:3CO + Fe2O32Fe + 3CO2CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O2CO+O22CO2⑦注意事项:a.反应条件:高温;若无洒粉喷灯可在酒精灯火焰上加一个金属网罩。
b.CO有剧毒,实验应在通风橱中进行,未反应完的气体要进行尾气处理;尾气处理方法有收集法、燃烧法(将CO转变为无毒的CO2)以防止污染空气。
c.操作顺序:CO要“早出晚归”,洒精喷灯要“迟到早退”。
实验开始先通入CO,排尽装置内的空气,防止CO 与空气混合,加热时发生爆炸;实验完毕后要继续通入 CO气体,直到玻璃管冷却,防止高温下的铁与空气接触,被氧化。
木炭还原氧化铜实验改进
木炭还原氧化铜实验改进木炭还原氧化铜实验是化学教学中经典的实验之一。
该实验的目的是通过还原氧化铜的过程展示还原反应的基本原理和化学反应速率与反应条件之间的关系。
然而,该实验过程中存在一些问题,如实验结果不太稳定、实验时产生的气体无法有效分离以及实验器材不易清洗等,因此需要改进。
下面就对该实验的改进进行探讨。
1. 实验方法(1)溶液制备:将氧化铜加入含酸性的溶液中搅拌,使其充分溶解。
制备好的溶液过多时可储存在冰箱中,以延长其保存期限。
(2)还原反应:将所需要的固体木炭吸湿后,加入氧化铜溶液中,用瓷棒搅拌均匀后,在微弱热源下进行反应。
在实验过程中可以加入一些红磷(P4)来催化反应,使其反应更加强烈。
(3)实验结果:实验后,通过过滤将产生的沉淀分离出来,并使用酒精清洗实验器材,使其完全清洁。
2. 实验改进(1)实验器材改进:实验室可使用塑料吸管代替传统玻璃吸管,以降低实验室事故的风险。
(2)实验结果的稳定性:在氧化铜和木炭溶液中加入一些碳酸镁。
它能够降低溶液的酸度,提高反应的稳定性,从而获得更加准确的实验结果。
(3)气体分离:为解决气体无法有效分离问题,可使用装有活性炭的气体收集罐,在反应结束后将气体输送至收集罐中,活性炭过滤后可将气体有效分离出来。
3. 实验注意事项(1)实验操作应当谨慎,穿戴实验服等相关安全装备;(2)使用红磷催化反应,需在加入后立即开始反应,避免催化剂在搅拌过程中被还原;(3)反应桶不能装满,应仅装填7/8的容积,以避免因化学反应而涨满;(4)实验结束后,应及时将沉淀和废液处理干净,清洗实验器材。
如有废液应分类处理,以防止对环境造成污染。
综上,通过改进实验方法、实验器材和实验注意事项等多个方面,木炭还原氧化铜实验可以更加稳定、准确和安全地进行,有效提高了该实验的教学效果。
木炭还原氧化铜
木炭还原氧化铜实验目的:通过了解碳在高温时具有还原性实验原理:碳在高温时可以使氧化铜还原成金属铜C+2CuO=CO2↑+Cu。
由于实验实在是试管中进行,存在有一些空气,所以实验中会存在一些副反应如:C+O2=CO2,CO2+C=2CO等。
实验过程及现象:装置图1、取适量的碳粉(约蒸发皿体积的四分之一)于蒸发皿中,用煤气灯烘炒碳粉直至碳粉出现红晕,如岩浆的颜色。
冷却后得到黑色粉末。
2、取体积与碳粉差不多体积的氧化铜粉末烘炒。
冷却后得到黑丝粉末,颜色比碳粉浅。
3、取0.5g烘炒过的碳粉与4g的烘炒过的氧化铜于研钵中,研磨大约三分钟时间。
然后将混合物装入硬质玻璃试管中,夯实。
4、用煤气灯预热试管,然后集中火力对混合物加热。
试管内粉末变红热,如同燃烧起来,迸射出红色火星,此时立即停止加热。
石灰水变浑浊。
试管内无火星时,立即撤走石灰水。
待试管冷却后再将产物倒出来。
5、分别取0.5g碳粉和6.5g氧化铜、0.5g碳粉和5g氧化铜,实验过程与步骤3、4相同实验总结:1、装试剂时不要夯实,,比较上表发现夯得越实产物越少。
2、碳粉与氧化铜的干燥程度与实验的成功息息相关,二者必须充分烘干。
3、碳粉和氧化铜的研磨时间尽可能长,以使碳粉与氧化铜的接触面尽可能的大,增大试验成功可能性。
4、实验中冷却时要即使撤走石灰水,防止倒吸。
5、实验中要观察“舞台烟雾效果”最好能将导管插入水中,然后观察水面。
因为如果直接通入空气,无法排除白雾是由于试管中的粉末造成的可能。
6、在试管冷却之前,不要拔出胶塞,以防灼热的铜与氧气反应。
7、实验中如果碳粉不足,需要烘炒新的碳粉时,不要直接将新碳粉放在干碳粉上直接加热。
因为干碳粉经过干燥后质量较轻,较蓬松,加热会在两种碳粉之间形成气体对流,会出现一股黑烟。
8、实验中可以用铜粉加热制取氧化铜,这样可以使氧化铜更干燥。
9、实验中可以在玻璃导管后加上一截橡胶管,可以在冷却时用止水夹夹住胶管,防止铜与空气反应。
(CO,C)还原实验的探究
还原实验的探究一、 木炭还原氧化铜的实验【实验操作】①把刚烘干的木炭粉末和氧化铜粉末混合均匀,小心地铺放进试管; ②将试管固定在铁架台上。
试管口装有通入澄清石灰水的导管;③集中加热; ④过几分钟后,先撤出导气管,待试管冷却后再把试管里的粉末倒在纸上。
观察现象并分析。
【实验现象】澄清的石灰水变浑浊;黑色固体逐渐变成红色。
【化学方程式】C+2CuO 2Cu+CO 2↑ ⏹ 反应开始的标志:澄清的石灰水变浑浊。
⏹ 在酒精灯上加网罩的目的:使火焰集中并提高温度。
⏹ 配制混合物时木炭粉应稍过量的目的:防止已经还原的铜被氧气重新氧化。
⏹ 实验完毕后先熄灭酒精灯的后果:石灰水倒吸入热的试管中使试管炸裂。
还原反应:含氧化合物里的氧被夺去的反应,叫做还原反应。
木炭是使氧化铜还原为铜的物质,具有还原性。
木炭在反应C+2CuO 2Cu+CO 2↑中作还原剂。
二、一氧化碳的还原性⏹ 一氧化碳还原氧化铜的实验:【实验装置】见下图(这是整套装置,但只需掌握虚线框中内容,并且下文的操作、现象、结论仅针对虚线框内的实验装置)。
1-稀盐酸2-大理石3-碳酸氢钠溶液4-浓硫酸5-木炭6-氧化铜7-氢氧化钙溶液【实验操作】①先通入一氧化碳,在加热前必须先检验一氧化碳的纯度②点燃尾部酒精灯③点燃酒精灯给玻璃管内的物质加热;④实验完毕,先熄灭酒精灯;⑤再通入一会儿一氧化碳直到试管冷却;⑥最后熄灭尾部酒精灯。
【实验现象】黑色粉末变成红色,生成的气体使澄清的石灰水变浑浊。
【实验结论】一氧化碳能使氧化铜还原成铜,同时生成二氧化碳。
【化学方程式】CO+CuO Cu+CO 2【注意事项】①检验一氧化碳纯度的目的:防止加热空气和一氧化碳的混合气体引起爆炸。
②一氧化碳“早来晚走”,酒精灯“迟到早退”。
③一氧化碳“早来”,酒精灯“迟到”的目的:排净装置内的空气,防止加热空气和一氧化碳的混合气体引起爆炸。
④一氧化碳“晚走”,酒精灯“早退”的目的:防止灼热的铜重新被空气中的氧气氧化(2Cu+O 22CuO )。
《木炭还原氧化铜》课件
参考文献
- Jingjing, L., & Xianjian, C. (2019). 《木炭还原氧化铜》实验研究,化学实验 与研究,20(3), 45-57.
- Hui, Z., & Xiaowei, L. (2020). 《木炭还原氧化铜》实验教学改进研究,化学 教育杂志,40(2), 65-78.
实验ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ果
实验现象
反应时,氧化铜会被还原为金属铜,同时释放出 二氧化碳气体。
实验数据
观察反应过程中的颜色变化、产物生成等现象, 并记录实验数据。
实验分析
反应机理
木炭中的碳与氧化铜中的氧发生反应,生成二氧化碳气体和金属铜。
实验注意事项
注意安全实验操作,保持试验室通风,避免产生有害气体。
实验总结
通过《木炭还原氧化铜》实验,我们深入了解了还原反应的原理和实验步骤。 同时,在实验过程中获得了实际数据,加深了对化学反应的理解。
《木炭还原氧化铜》PPT课件
# 木炭还原氧化铜 ## 一、实验介绍 - 实验目的 - 实验原理 ## 二、实验步骤 1. 实验材料 2. 实验装置 3. 实验步骤 ## 三、实验结果 - 实验现象 - 实验数据 ## 四、实验分析 - 反应机理 - 实验注意事项 ## 五、实验总结 - 实验收获
实验介绍
实验目的
实验原理
通过木炭还原氧化铜,观察反应现象并分析机理。
木炭在高温下与氧化铜反应,产生还原反应,生 成铜和二氧化碳。
实验步骤
1
实验材料
木炭、氧化铜粉末、试管、酒精灯、蜡烛火柴等
2
实验装置
试管夹、三角架、烧杯、酒精灯架等
3
实验步骤
1. 取适量氧化铜粉末放入试管内 2. 将木炭点燃 3. 将点燃的木炭接近氧化铜粉末,观察反应现象
木炭还原氧化铜
木炭还原氧化铜汪良武 10091550140 一.试验目的1.熟练掌握木炭还原氧化铜试验操作技术,做到演示时能规范操作2.寻找并初步掌握木炭还原氧化铜试验的最佳反应条件以及实验获得成功的关键。
二:实验原理2CuO + C 2Cu + CO2↑三:实验用品试管、单孔塞、酒精灯、铁架台、炭粉、氧化铜、石灰水研钵托盘天平称量纸煤气灯玻璃棒四.实验步骤分别选用煤气灯和酒精灯对试管加热。
实验成功后停止加热,冷却至室温,把试管中的产物倒在一张纸上。
取0.4克炭粉和 3.6克氧化铜(反应物比例五:实验结果分析黑色粉末逐渐变成光亮的紫红色,生成气体通入澄清的石灰水后,使澄清石灰水变浑浊。
而且实验中酒精灯和煤气灯加热时只是反应的时间长短问题,煤气灯加热2分钟就能完成反应,而酒精灯则需要五分钟左右,而对产物的影响不大。
对于反应物的比例,我们在1:7的比例下炭粉还原氧化铜的效果不是很好,得到的产物金属光泽的铜不明显,而在1:9的比例下炭粉的还原效果比较好,得到的产物中有很多大颗粒的具有金属光泽的铜。
六.实验注意事项(1)、木炭还原氧化铜实验的反应要加热到1000 ºC左右才能发生,所以本实验用煤气灯或者酒精喷灯能够节省实验时间。
(2)、本实验加热的温度较高,应用硬质试管来做。
(3)本实验所有反应物都应该除水,而且硬质试管也应该干燥,防止副反应的发生。
(4)组装实验装置时,试管口应稍向下倾斜。
拆卸装置时,应先移管(把导气管从石灰水中取出),再熄灭酒精喷灯,以防止石灰水倒流入尚未冷却的试管里而使试管破裂。
(5)实验结束时,将导气管的胶皮管用弹簧夹夹好,防止空气进入试管将灼热的铜重新氧化,确保实验的成功。
七:实验的探究与思考炭粉还原氧化铜的演示实验比较难做。
反应产物经常是黑乎乎的粉末状物质。
有时虽能剧烈反应并产生红热现象 ,但产物也晦暗无光。
这个实验中有如下几个问题需要注意 :氧化铜与炭粉的质量比 ;二者混合的均匀程度 ;炭粉的来源、活性及炭粉的干燥程度、加热方法、热源、新生成铜的冷却条件等。
木炭还原氧化铜实验步骤
木炭还原氧化铜实验步骤
1、从下到上安装好仪器,试管中略向下倾斜。
2、将木炭粉和黑色氧化铜分别充分烘干后,按一定的质量比称取两种黑色粉末,放入研钵中反复研碎、混匀。
3、用药匙或小纸槽将黑色混合物放进试管底部,塞上带有橡皮塞的直角玻璃导管,玻璃导管的另一端插入另一支盛有澄清石灰水的试管中。
4、点燃酒精灯,先预热试管,然后集中在盛有混合粉末处加强热
5、撤出伸入盛有澄清石灰水的试管的玻璃导管,再撤出酒精灯。
待试管冷却后(冷却时防止空气进入试管中)将试管从铁架台上拆卸下来,并将试管中的粉末倒在一张干净的白纸上,将粉末摊开后观察。
用木炭粉还原氧化铜粉末
用木炭粉还原氧化铜粉末
碳作为还原剂拥有和氢气、一氧化碳相似的化学性质,都可以从金属氧化物中还原出金属单质。
碳和氧化铜反应的化学方程式为:C+2CuO==高温==2Cu+CO2↑。
碳是一种具有还原性的非金属。
在一定条件下,用碳可以还原氧化铜生成铜单质。
碳还原氧化铜的化学方程式:主反应:c+2cuo==高温==2cu+co2↑(置换反应)。
副反应:
c+cuo=高温=cu+co↑(炭过量);c+4cuo=高温=2cu2o+co2↑(氧化铜过量)。
碳还原成氧化铜的实验现象:黑色粉末逐渐变为明亮的紫红色,分解成气体灌入回应的'石灰水后,并使回应石灰水变小混浊。
有时可以诱发暗红色液态分解成(氧化亚铜)。
在这个反应里,氧化铜失去氧而变成单质铜。
这种含氧化合物里的氧被夺去的反应,叫做还原反应。
其中碳是还原剂。
木炭是使氧化铜还原为铜的物质,它具有还原性。
单质碳的还原性可用于冶金工业。
木炭与氧化铜的反应
《木炭与氧化铜的反应》木炭和氧化铜的反应可有意思啦。
咱先说说木炭吧。
木炭这东西大家都不陌生,烧烤的时候经常用。
它黑乎乎的,看着不起眼,可本事不小。
木炭主要成分是碳,它有很强的还原性呢。
在这个反应里,木炭就像个勇敢的小战士,要去改变氧化铜。
氧化铜呢,是一种化合物。
它有自己独特的性质。
氧化铜是黑色的粉末,和木炭放在一起,要是不发生反应,你都分不清谁是谁。
氧化铜里的铜元素本来是安稳地和氧元素在一起,可遇到木炭,就有大变化啦。
当木炭和氧化铜混合在一起加热的时候,就像一场神奇的魔法开始了。
木炭中的碳元素开始行动,它要把氧化铜中的氧元素抢过来。
这一抢可不得了,氧化铜中的铜就被解放出来啦。
这个反应会生成铜和二氧化碳。
铜可是好东西,有了光泽之后漂亮得很。
在古代,人们就用类似的方法来炼制铜呢。
现在我们在实验室里做这个实验,就像是在重现古代的神奇工艺。
反应过程中,我们能看到一些有趣的现象。
原本黑色的混合物在加热后,颜色会发生变化。
如果反应充分,会有红色的铜出现,就像在黑色的世界里突然出现了闪亮的宝石。
而二氧化碳呢,它是气体,会跑掉。
要是在一个封闭的环境里做这个实验,还能收集二氧化碳呢。
做这个实验得注意一些事情。
加热得均匀,不然反应可能不完全。
而且反应的装置得合适,要是不小心让二氧化碳泄漏到空气中太多,可能会对环境有一点点影响。
不过别担心,少量的二氧化碳不会有啥大问题。
在工业上,这种反应的原理也有应用。
可以用类似的方法来提取金属铜。
这可比从矿石里直接提炼要巧妙得多。
在学习这个反应的时候,我们可以多做几次实验。
每次实验可能都会有新的发现。
比如反应的速度和木炭、氧化铜的比例有关系。
要是木炭多了,可能会把氧化铜中的氧都抢光;要是氧化铜多了,可能就会有一些氧化铜没有反应完。
木炭与氧化铜的反应是化学世界里一个神奇的现象,它能让我们看到物质的变化,也能让我们了解到古代工艺和现代工业之间的联系。
木炭与氧化铜的反应有趣又有意义,值得我们好好研究。
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木炭还原氧化铜实验优化条件
一、实验目的
1、加深对碳还原氧化铜实验原理、影响因素的理解;
2、进一步学会利用简单的比较法进行实验探究;
3、提高分析问题、解决问题的能力。
二、中学教学中存在的问题
1、木炭和氧化铜的质量比难以把握,反应物的比例不但影响反应的快慢而且关系到反
应后生成物的状态。
反应后无论哪种物质有剩余,都会在生成物中掺入黑的物质,影响实验的直接观察。
2、使用酒精灯加热,反应速率太慢,所需时间太长,实验演示成功率低,现象不明显。
反应物混合不均匀、反应物接触的面积小,是反映进行得很慢或反应不完全。
3、最后冷却时,空气进入试管,很容易将灼热的铜重新氧化,导致实验失败。
三、实验原理
C + 2CuO = 2Cu + CO2↑
该实验为固体与固体的反应,反应物均为黑色粉末,反应放热,放出CO2气体,可用澄清石灰水进行检验。
四、实验任务
1、了解此次实验所需化学药品的物理化学参数
2、明确原料选择、实验条件的选择和确定、仪器选择和装置设计、实验步骤的设计
3、确定相关化学药品在实验过程中的用量,采取节能降耗措施
五、影响实验的因素及其影响规律
1、炭与氧化铜的混合比例、木炭的选择以及炭与氧化铜的混合程度(炭与氧化铜的碾磨时间)
2、炭与氧化铜是否经过干燥
六、实验设计过程
1、原料的选择:活性炭、氧化铜(纯化学)
2.原料前处理:药品需干燥,研磨,反应发生在无水环境中才能顺利反应
3.反应物用量:质量比在C:CuO 1:(10~11)[3]范围内最为适宜
4.反应温度:用酒精喷灯
5.仪器与装置的思考;固体+固体
气体
七、仪器药品
药品:木炭、分析纯氧化铜
仪器:硬质试管、铁架台、铁纱罩、量筒、钥匙、秒表、铁三脚架、泥三角、蒸发皿、酒精灯
八、实验装置图
改进后的实验:加上保护装置后,先撤去酒精灯,就不会由于反应器内压减小而导致石
灰水倒流的现象,同时也避免了空气进入反应器而造成新制取的铜再被氧化成氧化铜的结果。
九、实验步骤
(一)探究木碳与氧化铜的混合比例 1、按照上图装置安装好装置检查气密性 2、将木炭与氧化铜分别用蒸发皿干燥
3、将木碳与氧化铜按质量比[1]为1.1:9,1.1:9.5,1.1:10,1.1:10.5,1.1:11,1.1:11.5,的质量比混合,碾磨时间为15min 且混合均匀。
并用澄清石灰水检验生成的CO 2。
实验记录表格 比例 1.1:9 1.1:9.5 1.1:10 1.1:10.5 1.1:11 1.1:11.5 反应时间 实验现象 反应结果
加热
用不同种类的碳粉和氧化铜实验
还原剂的种类也是影响该实验的一个因素。
选用木炭、还原性碳粉、石墨作还原剂。
分别和氧化铜做实验。
称取炭粉都为1.1g按比例为木碳与氧化铜的质量比为1.1:10混合[2],在反应之前分别将其干燥,混合碾磨时间为15min找出最佳还原剂
炭种种类木炭还原性碳粉石墨
反应时间
实验现象
反应结果
产物鉴定
十一、成功关键及注意事项
成功的关键:
1、木碳与氧化铜的比例恰当;木碳与氧化铜都是干燥的,活性正常;温度要求很高,采用了铁丝罩增加温度。
2、原料易得,实验时间短,易于操作,成功率高,现象明显。
注意事项:
1、木炭与氧化铜的实验温度要求很高,需加铁丝罩增加温度,应采用硬质试管,反应混合物必须干燥保障其活性。
必须混合均匀,用玻璃棒压紧填装的粉末。
组装装置时,试管口应稍微向下倾斜,在吸收CO2斜时需加一个倒置的漏斗防止倒吸,这样可以减少副产物Cu2O的产生。
2、实验室放置的木炭因与空气接触,活性很低,故需在火上烘烤木炭,冷却后,再在研钵内研成木炭粉。
3、为了使二氧化碳能被石灰水完全吸收,广口瓶里一定要盛满饱和的石灰水,并且瓶内的进气管要插到接近瓶底的位置。
吸收二氧化碳的主反应是:
CO
2+Ca(OH)
2
=H
2
O+CaCO
3
↓;如产生的二氧化碳过多,还会发生如下反应:
CO
2+H
2
0+CaCO
3
=Ca(HCO
3
)
2。
参考文献
[1]叶久德.碳还原氧化铜的实验探讨与改进[ J] .教学仪器与实验, 2013年第四期
[ 2] 董耀华. 碳还原氧化铜的实验探讨与改进[ J] . 教学仪器与实验, 2000, 4 ( 11): 7. [ 3] 陈利洲. 怎样做好碳还原氧化铜的实验[ J]. 中学化学, 1996, 5 ( 1): 33.。