实验10 碳单质与某些氧化物的反应-中考化学实验精讲精练（解析版）.docx

人教版2024上册/第六单元碳和碳的氧化物/课题1碳单质的多样性

实验10碳单质与某些氧化物的反应

【实验目的】

1．认识木炭还原氧化铜的实验原理、装置、步骤等。

2．通过观看和动手实验，培养学生发现问题能力和实验操作能力。

【实验仪器】

试管、酒精灯、金属网罩、铁架台（带铁夹）、弹簧夹、橡胶塞、导管、升降台、火柴

【实验试剂】

木炭、氧化铜、澄清石灰水

【实验过程】

连接仪器，检查装置的气密性；

把刚烘干的木炭粉末和氧化铜粉末混合均匀，小心地铺放进试管；

将试管固定在铁架台上，将导管插入澄清石灰水中；

打开弹簧夹，用酒精灯加热混合物几分钟；

先撤出导管，用弹簧夹夹紧乳胶管，停止加热，待试管冷却后再把试管里的粉末倒在纸上。观察现象。

【实验现象】

大试管中的固体由黑色变为红色；小试管中的澄清石灰水变浑浊。

【实验结论】

木炭能够还原氧化铜生成铜单质和二氧化碳；该实验说明木炭具有还原性。

1.木炭还原氧化铜的实验

木炭还原氧化铜的化学方程式为：C＋2CuO高温2Cu＋CO2↑，在这个反应中，氧化铜失去氧而变成单质铜。这种含氧化合物里的氧被夺去的反应属于还原反应。

【问题讨论】

将木炭粉末和氧化铜粉末混合均匀的目的是增大木炭和氧化铜的接触面积，使反应更充分。

固定试管时，试管口要略向下倾斜，目的是防止冷凝水倒流，使试管炸裂。

在酒精灯上加网罩的目的是使火焰集中并提高温度。

加热时，要先均匀加热，再对准试剂集中加热，防止试管由于受热不均匀而炸裂。

（5）实验结束时，要先将导管从石灰水中取出，再熄灭酒精灯的原因是防止石灰水倒流入热的大试管中，使试管炸裂。

（6）待试管冷却后再把试管内的粉末倒在纸上的原因是防止生成的铜被再次氧化。

2.碳单质与某些氧化物的反应

（1）碳单质与某些氧化物的反应（还原性）可用于冶金工业。如利用焦炭把铁从它的氧化物矿石里还原出来：3C＋2Fe2O3高温4Fe＋3CO2↑。

（2）高温条件下，碳单质使二氧化碳转变成一氧化碳：C+CO2高温2CO。

【典例1】碳在一定条件下能与反应：，发生还原反应的物质是

A．C B． C． D．

【答案】B

【解析】在此反应中碳得氧发生了氧化反应，是还原剂；氧化铜失氧发生了还原反应，是氧化剂；

故选：B。

【典例2】为了复习巩固金属氧化物和碳的化学性质，某化学研究小组在老师的带领下进行了如图所示的相关性质实验。下列有关说法错误的是

A．左侧试管中的黑色固体逐渐变红，说明碳具有还原性

B．右侧试管中澄清石灰水变浑浊，说明碳具有可燃性

C．实验结束时，应该先关闭止水夹，再熄灭酒精喷灯

D．本实验存在安全隐患，应该增加尾气处理装置

【答案】B

【解析】A、该实验中，左侧试管中的黑色固体逐渐变红，说明碳和氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳，在该反应中，碳得到氧，属于还原剂，说明碳具有还原性，不符合题意；

B、右侧试管中澄清石灰水变浑浊，是因为碳和氧化铜在高温下反应生成二氧化碳，说明碳具有还原性，符合题意；

C、实验结束时，应先关闭止水夹，再熄灭酒精喷灯，防止温度降低，试管内压强减小，澄清石灰水倒流，炸裂试管，不符合题意；

D、该实验中，如果碳过量，反应生成的二氧化碳能与碳在高温下反应生成一氧化碳，一氧化碳有毒，散逸到空气中，会污染空气，故应增加尾气处理装置，不符合题意。

故选B。

【典例3】某化学兴趣小组同学利用木炭还原氧化铜设计如图所示实验。下列有关说法错误的是

A．金属网罩的作用是集中火焰并提高温度

B．甲、乙两处发生的反应均为

C．将均匀混合，有利于增大反应物间的接触面积

D．若观察到乙处黑色粉末变红，说明甲处产生了

【答案】B

【解析】A、该实验中，金属网罩的作用是：集中火焰，提高温度，不符合题意；

B、该实验中，甲处反应可能是碳和氧化铜在高温下反应生成铜和一氧化碳，即，乙处发生反应应为一氧化碳和氧化铜在高温的条件下反应生成铜和二氧化碳，该反应的化学方程式为：，符合题意；

C、将C、CuO均匀混合，可以增大反应物之间的接触面积，使反应更快更充分，不符合题意；

D、一氧化碳能与氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳，故若观察到乙处黑色粉末变红，说明甲处产生了CO，不符合题意。

故选B。

1．如图所示是碳与氧化铜反应的实验装置，下列说法错误的是

A．网罩的作用：集中火焰并提高温度

B．试管b的作用是检验有二氧化碳生成

C．试管a中黑色粉末变红，说明碳具有还原性

D．反应结束后立即把试管a中的物质倒出来观察现象

【答案】D

【解析】A、网罩可以使火焰集中，提高温度，故选项说法正确；

B、碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，因此试管b中澄清石灰水用于检验二氧化碳的生成，故选项说法正确；

C、试