Лабораторный опыт 11. Восстановление оксида меди (II) водородом.

В сухую пробирку поместите немного чёрного порошка оксида меди (II) и закрепите её наклонно отверстием вниз в лапке лабораторного штатива. Закрепите прибор Кирюшкина (см. рис. 48) в лапке штатива и зарядите его на получение водорода. Для этого на прокладку 3 поместите 5-7 кусочков цинка и 1-2 кристаллика медного купороса. Через воронку 1 налейте в пробирку 2 разбавленную серную кислоту и откройте кран. Что наблюдаете? Проворьте выделяющийся водород на чистоту. Когда водород станет чистым, поместите конец газоотводной трубки внутрь пробирки с оксидом меди (II) и осторожно нагрейте ту часть пробирки, в которой находится оксид. Как изменяется цвет порошка? Что оседает на стенках пробирки? Когда реакция закончится, прекратите нагревание и закройте кран. Запишите наблюдения и уравнения реакций в тетрадь.

Ответ

Лабораторный опыт

Цель

Исследовать восстановление оксида меди (II) водородом и наблюдать изменения, сопровождающие химическую реакцию.

Приборы и реактивы

  • Пробирка
  • Оксид меди (II) (CuO)
  • Прибор Кирюшкина для получения водорода
  • Цинк (Zn)
  • Медный купорос (CuSO4)
  • Разбавленная серная кислота (H2SO4)
  • Лабораторный штатив
  • Газоотводная трубка
  • Горелка для нагрева

Описание опыта

  1. В сухую пробирку поместили небольшое количество чёрного порошка оксида меди (II) (CuO).
  2. Пробирку наклонно закрепили отверстием вниз в лапке штатива.
  3. Прибор Кирюшкина подготовили для получения водорода: на прокладку поместили 5-7 кусочков цинка (Zn) и 1-2 кристалла медного купороса (CuSO4), через воронку добавили разбавленную серную кислоту (H2SO4), и открыли кран для начала реакции.
  4. Наблюдали выделение газа – водорода (H2), который проверили на чистоту с помощью зажигания. Чистый водород горит бесцветным пламенем.
  5. После получения чистого водорода конец газоотводной трубки поместили внутрь пробирки с оксидом меди (II), и осторожно нагрели ту часть пробирки, где находился оксид меди (II).

Наблюдения

  • Чёрный порошок оксида меди (II) изменил свой цвет на красный, что указывает на образование металлической меди (Cu).
  • На стенках пробирки образовались капельки прозрачной жидкости – воды (H2O), что подтверждает выделение воды в ходе реакции восстановления оксида меди водородом.

Химические уравнения реакций

1. Взаимодействие цинка с серной кислотой для получения водорода:

Zn + H2SO4 ⟶ ZnSO4 + H2↑

2. Восстановление оксида меди (II) водородом:

CuO + H2   t ⟶ Cu + H2O

Вывод

В результате опыта оксид меди (II) восстановился до металлической меди под действием водорода, что подтверждается изменением цвета порошка с чёрного на красный. Опыт демонстрирует, что водород может выступать в роли восстановителя.

1
11