木炭还原氧化铜实验的改进

  龙金平  杨国安

（原载《高等函授学报》（自然科学版）1995年第1期）

一、装置

实验装置如下图所示：

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二、操作

1．将烘干的木炭研至极细，然后按1：10～1：12的质量比称取木炭粉和氧化铜。放入同一研钵中用力充分混研，直到看不见晶亮的小颗粒为止。

2．取5克混合粉未置于一干燥的硬质试管底部。用玻璃棒将粉末轻轻压实（不要压得太紧），然后将石棉绒铺在粉末上。用细铁丝绕一长短合适的弹簧螺旋，将其插入试管顶住石棉绒。再按上图连接好装置。

3．用酒精喷灯给试管预热，然后对准存放药品的部位加热。当反应一旦发生后就停止加热。由于剧烈的放热反应的热量延及到所有的反应物，试管内通红，反应继续进行。在石灰水中不再有气泡冒出时，止住橡皮管。侍试管冷却至室温后，将漏斗移出液面，打开弹簧夹，从试管中取出金属铜。

三、几点说明

1．由碳与氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳的化学方程式可知，反应物碳与氧化铜的质量比为1：13.3。但由于木炭中含有杂质，且在高温条件下碳还会转化为一氧化碳，除其中一部分一氧化碳还原氧化铜外，另一部分一氧化碳散失到空气中。为了确保氧化铜被完全还原，实际使用炭粉的质量应大于理论值，即质量比在1：10～1：12时实验效果最佳。

2．木炭和氧化铜要干燥，以防止试管在加热时破裂。所选用的木炭应以炭化完全的优质产品为宜。

3．反应一定要高温。若没有酒精喷灯可将普通酒精灯用多股棉纱作灯芯，并套上一个气化罩以提高酒精灯的温度。

4．小漏斗倒置于石灰水液面上的目的是防止因反应剧烈，放出的二氧化碳气体把石灰水冲出烧杯外。

四、优点

改进后的实验现象明显，不仅能观察到澄清的石灰水变浑浊，而且还能清晰地观察到反应剧烈放热，反应后倒出的固体几乎全部是紫红色的铜且试管壁伴有铜镜这些显著的实验现象。