一氧化碳还原氧化铜

实验目的

观察一氧化碳还原氧化铜的现象,认识一氧化碳的还原性和实验的安全要点。

实验原理

加热时,一氧化碳夺取氧化铜中的氧,生成铜和二氧化碳:CO + CuO =△= Cu + CO₂。二氧化碳使澄清石灰水变浑浊:CO₂ + Ca(OH)₂ = CaCO₃↓ + H₂O。尾气中的一氧化碳有毒,需点燃处理:2CO + O₂ =点燃= 2CO₂。

实验器材

• 一氧化碳气体
• 氧化铜粉末
• 硬质玻璃管
• 酒精灯
• 澄清石灰水
• 铁架台
• 尾气处理装置(点燃或收集)

实验步骤

1. 将氧化铜粉末平铺在硬质玻璃管中,按图连接装置。
2. 先通入一氧化碳一会儿,排尽管内空气。
3. 点燃酒精灯加热氧化铜,同时点燃尾气。
4. 观察玻璃管内固体颜色和石灰水的变化。
5. 反应完毕先熄灭酒精灯,继续通一氧化碳至冷却。

实验现象与结论

玻璃管中黑色粉末逐渐变成红色,澄清石灰水变浑浊,尾气燃烧时产生蓝色火焰。说明一氧化碳在加热条件下能把氧化铜还原成铜,同时生成二氧化碳,一氧化碳具有还原性和可燃性。

注意事项

• 一氧化碳有毒,须在通风良好处进行。
• 必须先通气后加热,防止混入空气引起爆炸。
• 尾气要点燃或收集,不能直接排放。
• 结束后继续通气至冷却,防止铜被氧化。

常见问题

为什么要先通一氧化碳再加热?

先通气排尽管内空气,防止一氧化碳与空气混合受热时发生爆炸。

实验结束为什么要继续通一氧化碳到冷却?

防止灼热的铜重新被空气氧化,同时避免石灰水倒吸进玻璃管。