一氧化碳还原氧化铜_化学实验

一氧化碳还原氧化铜

化学实验

一氧化碳(CO)是无色、无臭、无味、有毒的气体，冰点-207℃，熔点-199℃，沸点-191.5℃。

实验器材

铁架台、酒精灯（也可以是酒精喷灯）、试管、硬质玻璃管、导管、双孔橡皮塞、单孔橡皮塞，尾气处理装置（即：酒精灯）

药品有：氧化铜、澄清石灰水、一氧化碳

化学反应

CO与CuO反应的化学方程式为:

CuO + CO ==△==Cu + CO2 一氧化碳还原氧化铜还可能生成中间产物氧化亚铜 Cu2O

注：该反应类型属于氧化还原反应

CO2与Ca(OH)2(澄清石灰水)反应的化学方程式：

Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3↓+ H2O

反应现象

①黑色固体变成红色 ②导管口有气泡冒出 ③澄清石灰水变浑浊

实验步骤

1．连接装置

2．检查装置的气密性。

3．通入CO，排除串联装置中的空气，防止爆炸。

4．点燃加热尾气的酒精灯。

5．加热CuO。

6．停止加热CuO。

7．通入CO，排净残留在串联装置中的空气。

8．停止点燃尾气。

注:①先通入CO一会儿 ,是为了排尽玻璃管内的空气，防止一氧化碳和氧气混合加热发生爆炸。

②继续通入CO到玻璃管冷却为止,是为了防止石灰水倒吸进玻璃管中（这里不会被氧化是因为玻璃管内没有氧气的存在）

总之:

注：此试验应在通风橱中进行:防止没除净的CO使人中毒。

CO还原性

一氧化碳的这一化学性质也与氢气相类似，具有还原性，但也具有毒性可燃性，它将氧化铜还原成铜，同时生成二氧化碳气体使澄清石灰水变浑浊。

由于一氧化碳具有还原性，因此在冶金上常用它做为还原剂，将某些金属从它的金属氧化物中还原出来，如在炼铁时，利用一氧化碳，将铁从它的氧化物－－氧化铁中还原出来。

3CO+Fe2O3==高温==2Fe+3CO2

由以上可看出：一氧化碳和二氧化碳的性质是不同。

但一氧化碳和二氧化碳之间可以互相转化：一氧化碳燃烧会生成二氧化碳，二氧化碳与碳反应，又可生成一氧化碳。

一氧化碳燃烧会生成二氧化碳： 2CO+O2 ==点燃== 2CO2

二氧化碳与碳反应生成一氧化碳： CO2 + C ==高温== 2CO

验证生成的气体：CO2+Ca(OH)2=====CaCO3↓+H2O 石灰水变浑浊说明有二氧化碳生成

CO性质

物理性质

标准状况下一氧化碳气体密度为1.25g/L，和空气密度（标准状况下1.293g/L）相差很小，这也是容易发生煤气中毒的因素之一。它为中性气体。

分子结构：一氧化碳分子为极性分子，分子形状为直线形。

化学性质

一氧化碳分子中碳元素的化合价是+2价，能进一步被氧化成+4价，从而使一氧化碳具有可燃性和还原性，一氧化碳能够在空气中或氧气中燃烧，生成二氧化碳：2CO+O2=点燃=2CO2（CO2转化成CO，化学方程式：CO2+C=高温=2CO）

一氧化碳的成键方法：C和O化合时，C的p轨道2个电子和O的p轨道未成对的2个电子形成2个共用电子对，然后，C的p轨道上还有一个空轨道，O的p轨道上还有一对孤对电子，形成第3个共用电子对（这是一个配位键），最终形成的是碳氧三键。

燃烧时发出淡蓝的火焰，放出大量的热。因此一氧化碳可以作为气体燃料。

一氧化碳作为还原剂，高温时能将许多金属氧化物还原成金属单质，因此常用于金属的冶炼。如：将黑色的氧化铜还原成红色的金属铜，将氧化锌还原成金属锌，将氧化铁和四氧化三铁还原为金属铁。

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最新修订时间：2025-02-25 17:13

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