一、实验目的
1.通过探究 CO还原 CuO的实验,使学生初步了解和认识 CO的还原性。
2.激发学生探究实验的积极性和创造性。
3.强化学生的环境保护意识。
二、实验仪器及试剂
医用引流袋(收集 CO气体和进行尾气处理) 2个,长 20 cm直径 6 mm玻璃管 2棵,酒精灯,弹簧夹 3个,橡皮管,玻璃导管,单孔橡皮塞,胶头滴管,铁架台(带铁夹),试管夹,具支试管 1支, CO气体,澄清石灰水, CuO粉末, NaOH溶液,胶水,火柴。(以上不包括制取 CO气体的实验仪器及试剂)
三、实验仪器装置图及仪器的组装说明
(一)实验仪器装置图(支持仪器略)

(二)组装说明
如图所示,用胶头滴管将适量 NaOH溶液加入尾气袋,将适量澄清石灰水加入具支试管中,同时连接玻璃导管及单孔橡皮塞,把氧化铜玻璃管和具支试管固定在铁架台上,用橡皮管将氧化铜玻璃管、具支试管、尾气袋连接,最后将 CO气袋一端与氧化铜玻璃管连接,另一端与尾气袋末端连接。
四、实验操作部分
(一)课前准备
1.氧化铜管的制备
截取长 20 cm直径 6 mm的玻璃管导管,把胶水调稀涂在管内,再把氧化铜粉末用另一根玻璃导管吹进涂有胶水的玻璃导管内,氧化铜粉末就紧附在玻璃导管内壁上,凉干或烘干后即可用。
2. CO气体的收集
课前用一医用引流袋收集一袋干燥的 CO气体,密闭,备用。
(二)实验步骤
1.按装置图示组装仪器,检查气密性。
2.打开弹簧夹 A、 B,关闭弹簧夹 C,用左手轻压装有 CO气体的气袋,排出氧化铜玻璃管及装置内的少量空气,移动酒精灯加热装有氧化铜的玻璃管,可观察到装有 CO气体的气袋气体体积减少,尾气袋缓慢胀起,氧化铜玻璃管由黑色变成光亮的红色,生成的气体可使具支试管内的澄清石灰水变浑浊。
3.当玻璃管里被还原出的铜大约有 10 cm长时就停止加热,停止输出 CO。
4.待玻璃管冷却后,关闭弹簧夹 A、 B,取下玻璃管和具支试管,向学生分别展示光亮的“铜棒”和浑浊的石灰水。
5.振荡尾气袋,使剩余的 CO 2完全溶于 NaOH溶液中,打开弹簧夹 C,前后两气袋连接起来,手压尾气袋,把未反应的 CO气体排向收集 CO气体的气袋,以备再次循环使用。
五、装置改进的意义
1. CO气体排出反应和回收使用操作简单,安全性高。
2.整套装置密闭、循环,未反应的 CO气体可回收使用,利于环保,经济效益高。
3.玻璃导管内附着的氧化铜层表面积大, CO气体还原效果较好。实验完毕,玻璃导管如铜棒,可见度大,便于观察,有利于学生了解、认识 CO的还原性。
4. CO还原 CuO的时间约 2-3分钟,所需时间短,速度快,实验高效。