木炭还原氧化铜（置换反应）

一、反应原理

碳和氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳，化学方程式为：C + 2CuO → 2Cu + CO₂↑‌‌。

二、实验现象

现象：黑色粉末逐渐变成光亮的红色物质，放热；反应后的气体通入澄清石灰水，石灰石变浑浊。

三、实验步骤

‌1、连接装置并检查装置的气密性‌。

2、‌将木炭粉和氧化铜粉混合均匀后装入试管，并固定在铁架台上‌。试管口连接导管通入澄清石灰水。

‌3、点燃酒精灯加热混合物‌。可以使用酒精灯加网罩以集中火焰，提高温度，或者使用酒精喷灯效果更好‌。

‌4、加热一段时间后，先撤出导气管，待试管冷却后再把试管里的粉末倒在纸上‌。观察现象并分析‌。

四、实验现象及分析

1、‌黑色粉末逐渐变成红色‌，这是因为氧化铜被还原成铜。

‌2、澄清石灰水变浑浊‌，这是因为反应生成的二氧化碳与澄清石灰水反应生成了碳酸钙‌。

五、实验注意事项

1、‌实验结束后，应先将导气管从澄清石灰水中取出，再熄灭酒精灯‌，以防止澄清石灰水倒吸入试管导致试管炸裂‌。

‌2、加热过程中要控制好温度和时间‌，避免试管变形或破裂‌。

六、相关知识点：

　　(1)把木炭粉和氧化铜铺放进试管，使受热面积大，反应快；

　　(2)导管通入澄清石灰水中，为了检验是否产生CO2；

　　(3)在酒精灯上加网罩使火焰集中并提高温度；

　　(4)先撤出导气管防止石灰水倒流炸裂试管；

　　(5)试管冷却后在把粉末倒出，防止灼热的铜的氧气发生反应，生成CuO；

　　(6)C是还原剂，CuO是氧化剂。