一氧化碳还原氧化铜

一氧化碳还原氧化铜

按照初中化学一氧化碳还原氧化铜的实验进行演示，不但实验需时较多，而且存在有毒的一氧化碳气体逸散和可能爆炸等不安全因素，故宜作些改进。

1实验准备

（1）配制1/3试管澄清饱和的氢氧化钙溶液。

（2）配制CuCl—NH₃溶液。方法如下：

CuCl（固体）　　NH₄Cl（固体）　　水

重量比　　2∶2．5∶7．5

配成溶液后，加浓氨水至所生成的沉淀溶解，在溶液中放入少量铜丝，密闭保存。

（3）装好还原氧化铜的反应管：取一段长6—7厘米由电线中拆出的细铜丝，揉成一团在酒精灯焰上灼烧，使铜丝表面生成黑色的氧化铜（或用石棉绒沾上氧化铜粉）。将它装入内径为10—15毫米、长约20厘米的硬质玻管中部。

（4）硬质玻管一端连接一氧化碳发生装置或贮气装置，另一端与串联的分别盛有氢氧化钙溶液和CuCl—NH₃溶液的具支试管连接。实验装置如图6：

2实验操作

（1）缓缓通入一氧化碳约1分钟，拔出通入铜氨溶液的导管，用小试管以排水集气法收集排出的气体，点燃，若无爆鸣声，表示系统中空气已排尽。将导管插入铜氨溶液。

（2）点燃酒精灯，预热玻管后再对准氧化铜加热，同时适当加大一氧化碳气流，约1—2分钟，黑色的氧化铜被还原成光亮的紫红色的铜，石灰水变浑浊，停止加热。

图6

3实验讨论

（1）CO有剧毒，未反应的CO不应使它逸散。如采用火烧，则因驱赶系统中空气所用的CO中混有空气，点火可能爆炸；而还原后尾气中的CO量较少，气流欠稳定常不易点燃。故采用铜氨溶液使形成氯化碳酰铜（I）〔Cu（CO）〕Cl而将它除去。

（2）CO与空气混合物的爆炸极限为12．5%—74．2%，因此在加热反应物之前要做CO的纯度试验，以防止可能发生的爆炸事故。

（3）在气源、反应温度等条件基本相同时，采用表面被氧化的铜丝团或以石棉作载体沾上氧化铜粉进行还原，较之在反应管中堆放氧化铜粉要好。因前者反应物间接触面大，氧化铜用量虽少，但可见范围广，所以既节约演示时间，又能清晰地看到实验现象。同理，氢气还原氧化铜的实验，也可采用表面被氧化的铜丝团代替氧化铜粉。