一氧化碳还原氧化铜的实验装置图
【实验步骤】
①首先检查装置的气密性是否完好;再组装仪器,按照“先左后右、先下后上”的原则进行组装所需要的实验仪器,最后装入药品。
②加热前,一定要先通一会儿一氧化碳气体后才能够开始加热,目的是将硬质玻璃管内的空气排出去,否则反应现象就不明显。
③加热;先通气再加热,引导学生自习观察实验现象。重点观察黑色粉末的元素变化、澄清石灰水的变化情况。
④停止加热;实验完毕后,先停止加热。
⑤继续通气;但是一定要继续通入一氧化碳气体,直至硬质玻璃管冷却;目的是防止生成的红色铜单质在高温下,被空气中的氧气氧化成氧化铜。
【实验现象】 1、黑色的粉末逐渐变成红色;
2、澄清的石灰水变浑浊。
【实验分析】 1、反应物是氧化铜和一氧化碳;在加热的条件下发生氧化还原反应。黑色的粉末逐渐减少,同时生成红色粉末,说明氧化铜在慢慢消耗,同时生成单质金属铜。
2、将生成的气体导入澄清的石灰水中,目的是检验生成的气体是否为二氧化碳。澄清的石灰水变浑浊,说明该反应除了生成金属单质铜外,还生成了二氧化碳。
【方程式】该反应是氧化还原反应,方程式如下。
一氧化碳还原氧化铜的反应方程式
【反应分析】一氧化碳与氧化铜发生的是氧化还原反应。在此反应中,一氧化碳是还原剂,氧化铜是氧化剂,它们的关系如下。
①一氧化碳:还原剂---得到氧---发生氧化反应----被氧化----生成氧化产物
②氧化铜:氧化剂---失去氧---发生还原反应----被还原----生成还原产物
氧化还原反应的分析
【尾气处理】尾气的处理是一氧化碳还原氧化铜实验中的一个重要步骤。反应过程中需要不间断地通入一氧化碳气体,就会有一部分还没有来得及反应的一氧化碳气体随着生成的二氧化碳气体一起排出。虽然反应中加装了盛有澄清石灰水的仪器,该装置只能除去生成的二氧化碳气体,无法除去一氧化碳气体。一氧化碳是一种有毒的气体,如果任意排放到空气中,将会对人和环境造成很大的危害,所以一定要加装一个尾气处理装置,一般有两种处理方法。
①收集方法:主要是指用专用气球或塑料袋把反应中的一氧化碳气体收集起来,交给实验管理者统一处理,如上图反应装置中的尾气处理方法,就是用特制气球将反应的尾气收集起来统一处理。
②燃烧法:就是在实验仪器装置中加装一个酒精灯,将通过石灰水后的气体由导管导出,用酒精灯在导管口将尾气一氧化碳引燃。
⑶一氧化碳气体在工业中的用途,因为一氧化碳气体具有良好的还原性,被广泛地应用于冶金工业,比如炼钢炼铁工业中,就是用一氧化碳作还原剂,将铁是铁矿石中还原出来。
4、一氧化碳的毒性
(1)中毒原因:一氧化碳是一种剧毒的气体,它特别容易与人体血液中的血红蛋白相结合。其结合能力比血红蛋白与氧气的结合能力强几百倍,从而使血红蛋白失去与氧结合的能力,大脑就会缺氧而窒息,甚至死亡。
(2)防治措施:一氧化碳是一种无色无味有剧毒的的气体,煤气泄漏时,没有任何感觉,很容易导致煤气意外中毒。煤气公司为了在煤气泄漏时能够及时察觉,避免中毒事故出现,特意在煤气中加入一种有特殊气味的气体。冬天用煤炉做饭、取暖,或用木炭烤火时,一定要保持通风状态。如果发生一氧化碳中毒时,要及时将患者移至室外,严重的话重要及时送往医院治疗。
以上就是碳的氧化物的性质,考生要重点掌握一氧化碳的性质,尤其是一氧化碳的还原性。中考中经常会出现关于一氧化碳还原氧化铜的知识,比如反应装置图、实验步骤、实验现象和反应方程式,这也是第六单元的重点知识。