实验四 木炭还原氧化铜

实验四 木炭还原氧化铜

华东师范大学

实验现象：a烘干碳粉时，蒸发皿里的碳粉有一些红色的火星出现。

b碳粉和氧化铜混合加热，反应开始后3.5min后，开始出现“红热”的现象，马上移去酒精灯后，反应仍然可以继续反应，固体变得红热并蔓延开来，移去酒精灯后反应大约1min.红热消失。

c澄清石灰水先变浑浊了，后来随着产生的二氧化碳增多，澄清石灰水又变澄清了。烧杯的上方有大量的白雾产生。

d 在硬质试管中出现大量的具有铜金属光泽的颗粒，也有具有铜金属光泽块状固体。

e由于移走了酒精灯，在反应完了以后出现倒吸。

问题：

1. 哪些实验现象可以证明本实验是属于放热反应？

当刚出现红热的现象时，移去酒精灯，仍然可以继续反应。而且反应后变成铜块和铜粒，该反应生成的铜有一部分经过了熔化过程，这个熔化过程是不可能靠酒精灯的火焰温度就能够完成的，而只可能是反应本身放出了较多的热量。这就有力说明木炭还原氧化铜反应为放热反应。 2. 澄清石灰水先变浑浊再变澄清的原因？

3. 此次试验的关键之处？

一定要将氧化铜和木炭粉研磨，要将木炭粉烘干到有红晕或者有火星出现为止。再将氧化铜和木炭粉混合起来研磨，使其接触的更加充分。 4. 将木炭粉和氧化铜粉末研磨的目的是什么？

充分的研磨，研磨的越细，固体的比表面积就会越大，活化中心就会越多，再将木炭粉和氧化铜粉末混合研磨使分子间的有效碰撞几率越大，反应越容易成功。

5. 为什么要将木炭粉烘干？

由于木炭粉易吸收空气中的水蒸汽，水分子会占据木炭粉的活化中心，使木

炭粉的反应性能下降。所以需要加热烘干使水分子离开木炭粉的活化中心。 6. 理论上木炭粉和氧化铜的质量比是多少？实际实验用多少质量比？

理论比=12/(2*80)=1:13.3,但是由于试管里的氧气要消耗部分的木炭粉，所以木炭粉需要多于理论值。所以实际实验取木炭粉：氧化铜=1:10. 7. 一般有固体参与的反应是块状反应速率快还是粉末状反应快？

无论是固液反应还是固固反应，如果固体呈粉末状都会增加其反应速率，由于粉末状，其表面积较大，与液体或固体接触时，接触面积比较大，所以反应速率较快。

8. 木炭粉还原氧化铜得到是二氧化碳气体，会不会有其他的气体产生？ 有可能也会有一氧化碳，，如果木炭过量的话，生成的二氧化碳在温度较高的条件下又会与碳反应，生成一氧化碳。 9. 如何进一步探究生成气体中是否含有一氧化碳？

观察是否黑色的氧化铜固体会变成具有金属铜光泽的固体。观察是否澄清石灰水会变浑浊。如果黑色固体变成具有金属铜光泽的固体，澄清石灰水变浑浊，则说明生成的气体中含有一氧化碳。

10.如果实验中出现暗红色的固体，这种固体是氧化亚铜，还是铜单质呢？如何验证？

将暗红色固体加入酸当中，

，溶液会变蓝，

且金属铜光泽的颗粒，则说明有氧化亚铜生成。但是此法不能排除固体中还有部分未被还原的氧化铜和产物铜同时存在的干扰。

11.本实验中最好把导管改成有一段橡皮管的导管，撤去酒精灯后，待反应完后，用止水夹夹住橡皮管处，这么做的原因是什么？

待反应完后，不会有气体产生，如果不撤去澄清石灰水，很可能会倒流。所

以用止水夹可以简单的防止水的倒流，也可以是生成的铜单质不与空气接触，被氧化成氧化铜。

12.澄清石灰水的上方白雾是什么？