木炭还原氧化铜

1、实验五木碳复原氧化铜实验条件优化讨论组 1一、实验目的1?加深对碳复原氧化铜实验原理、影响因素的理解；2?进一步学会利用简单比拟法进行实验探究； 3?提高分析问题，解决实际问题的能力。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，不但影响反响的快慢而且关系到反响后生成物的状态。反响后无论哪种物质有剩余都会在生成物中掺人黑色物质， 影响实验的直观效果。2?使用酒精灯加热，反响速率太慢，所需时间长，实验演示成功率低现象不明显。3?反响物混合不均匀、反响物接触的面积小，使反响进行得很慢或反响不完全。 4?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、实验原理该实验

2、为固体与固体的反响， 反响物均为黑色粉末，反响放热，放出C02 气体，可用澄清石灰水进行检验。高温C+2CuO 2Cu+C0 2CO2 + CaOH2 CaCO3 + H2O四、可能影响实验的因素及影响规律1. 氧化铜的制取：将铜粉放在蒸发皿中加热， 翻炒至黑色，从而得到纯度较高的氧化铜。新制出的氧化铜活性大， 粉末较细。反响物之间的接触面积越大， 反响越充分，反响的速率 那么越大，实验效果越明显。2. 木炭的选择：质地疏松的木炭放在研钵中进行研磨，越细越好。研磨好的木炭粉放入蒸发 皿中进行翻炒新烧制的木炭最好 。3. 最正确的质量比 为 1:115 即 C:CuO 质量比 =0.222 ；4

3、. 木炭的枯燥程度和纯度，水分会影响结果 ；用分析纯的 氧化铜为氧化剂时，实验现 象完全红热，有大量光亮铜生成，现象更为明显。5. 木炭与氧化铜粉末的接触程度，接触越充分反响越彻底6 炭粉和氧化铜的质量比当混合物比例为1: 10 1: 11时，反响较完全，生成亮红色的蜂窝状网状金属铜块，有可锻性，是该反响的最正确比例范围。当比例在1 : 6 1 : 10之间时，出现未完全反应的木炭粉末，而且木炭含量越高那么剩余的黑色粉末也越多，但在表层上生成的铜珠反而较大。比例在1 : 11.5时反响能够快速的进行，即很快的出现大块的铜网，同时在反响中出现暗红色，可以从实验现象看到有氧化亚铜的存在，比例在1

4、: 12时，除了紫红色疏松网状铜块外，还局部生成了暗红色粉末Cu20 ;比例在1 : 13时，产物主要是层状的暗 红色粉末。7. 反响物的研磨和混匀混合物研磨程 度越高，总外表积越大，活化中心越多，加热时反响就越快、越好。在较 短 时间就会出现红热现象，一般情况下研磨时间为5min以上，假设混合研磨时间为 15 mi n及以上实验现象更明显。8. 比例一定，混合物总质量的影响当用量小时，来自灯焰的热量容易通过热传递散失于试管里的气体中，反响只在底部局部发生；当用量增大后，一定厚度的混合物可以阻隔热量的散失，有利于聚热，从而增加了实验的成功率。五、药品物理化学参数、工程名称相对分子质量熔点厂C沸

5、点/C密度g/cm3溶解度备注C12365248272.28不溶于水黑色固体CuO79.54513266.5不溶于水黑色单斜晶系结晶或黑到棕黑色无定形结晶性粉末Cu63.5461083.425678.92不溶于水紫红色具有金属光泽C0244.01-56.6-78.51.977微溶于水无色无味气体Ca(OH ) 274.0958028502.24微溶于水，不溶于乙醇白色粉末，有微苦碱味六、仪器药品仪器：铁架台、试管、导气管、止水夹、单孔橡胶塞、酒精灯、网罩、火柴、玻璃棒、坩埚钳、药匙、托盘天 平、棉花 药品：木炭、铜粉、新制石灰水 七、实验装置图C+CuO铁絃网；衣图i平卧式实验娠八、实验步骤1

6、?组装实验仪器，并检查装置气密性；2?称量：按一定比例称取药品，探究木炭与氧化铜反响的最正确比例；取枯燥20mm< 200mm硬质试管，在试管里参加按比例研磨好的1.5g木炭与17.25g氧化铜的混合物，用酒精喷灯酒精灯先均匀加热，然后集中加热反响物。3. 加料：将称好的药品用纸条将固体药品装入试管底部，但不能将试管底部封住，应留出一些空间排放气体，平方试管将药品铺平，在试管口的末端塞上棉花，防止固体药品将导管堵 塞；4. 加热：使用酒精灯加热需要集中且稳定的火焰，加网罩，先均匀加热然后集中加热反应物。并控制实验反响速率，右边烧杯内气泡产生速率均匀即可；加热1min左右，导管口有大量气泡

7、产生，澄清石灰水变浑浊，说明生成了二氧化碳。加热2min左右，试管底的反应物产生红热现象，并迅速反响生成红棕色的固体。等到没有气泡产生时， 撤去酒精喷灯并用止水夹夹住乳胶管处，这样既可以简单地防治水的倒流，也可以使生成的铜单质不与空气接触而再次被氧化成氧化铜。6?撤除装置：等到没有气泡产生时，一撤去酒精灯并用止水夹夹住乳胶管处，这样既可以简5?观察实验并记录实验现象；单地防止水的倒流也可以使生成的铜单质不与空气接触而再次被氧化成氧化铜。7试管冷却后，倒出生成物，红棕色的物质呈现出来九、实验数据记录表木炭与氧化铜不同质量比实验m (C : CuO)1 :71:81 :91 : 101 : 111:121 :131:14加热时间实验现象实验结果产物鉴定十、考前须知：1酒精灯加热前，要先预热半分钟，在进行加热；2、在反响装置的试管口严塞上棉花，防止堵塞试管3、 实验结束是要先移除检验二氧化碳装置的试管，在熄灭酒精灯，防止倒吸炸裂试管。参考文献:王莉?木炭复原氧化铜最正确实验条件的选择？昌吉师专学报.1999 03王明振？木炭复原氧化铜实验的研究？枣庄师专学报.20004第17卷2期汪兴源？木炭复原氧化铜实验的探讨？科学教育.1995 3杨国安，龙金平.木炭复原氧化铜实