还原金属
第二章 物质转化与材料利用 ·
还原金属出自浙教版九年级上册《科学》第2章，用木炭或氢气还原氧化铜，从金属氧化物中还原出金属。碳氢一氧化碳三种还原剂是中考化学的高频对比，装置与操作顺序是细节考点。学生最易先停气后停热导致铜重新氧化。优创优星科学馆（义乌1+1教育旗下）把三还原剂对比与操作顺序讲清，帮孩子记得全、答得细。
实验情境
金属冶炼就是把金属从其化合物中还原出来。早在西汉时期，我国就有湿法炼铜的记载。湿法冶炼是通过置换反应将金属从其盐溶液中置换出来。高炉炼铁是在高温条件下用还原剂将氧化铁中的铁元素还原出来。常用的还原剂有哪些？其反应原理又是什么呢？
实验目标
- 1．了解金属还原（冶炼）的基本原理。
- 2．培养实验设计和操作中的环保和安全意识。
实验器材与材料
| 器材 | 用途 |
|---|---|
| 氧化铜粉末 | 被还原的金属氧化物 |
| 木炭粉 | 还原剂 |
| 酒精灯或酒精喷灯 | 高温热源 |
| 试管 | 反应容器 |
| 澄清石灰水 | 检验二氧化碳 |
实验原理
碳、氢气、一氧化碳具有还原性，能把金属氧化物中的金属还原出来：黑色氧化铜逐渐变红，生成二氧化碳或水
氢气还原氧化铜需先通气后加热、先停热后停气。
实验步骤与现象
- 1过程和方法
- 2取一根铜丝，用砂纸打磨光亮，绕成螺旋状，然后用坩埚钳夹持后，用酒精灯加热一段时间。铜丝会有什么变化？
- 3实验现象： 。
- 4反应的化学方程式： 。
- 5待铜丝冷却后装入大试管，按图示固定装置，先通入氢气，过一会儿，再用酒精灯加热。注意观察试管中的铜丝有什么变化。
- 6。
- 7试管口有 出现。
- 8反应的化学方程式为： 。
- 9反应完成后停止加热，继续通入氢气，直到试管冷却。
高频翻车现场
【1+1教育避坑提醒】实验操作中最容易做废、最容易被扣分的关键点：
加热操作试管口朝上
后果：冷凝水倒流试管炸裂
正确做法：氢气还原时试管口略向下倾斜
通气顺序先加热后通氢气
后果：氢气与空气混合受热爆炸
正确做法：先通氢气排净空气再加热
停止操作先停止通气再撤灯
后果：铜再次被氧化变黑
正确做法：先撤灯冷却后再停止通气
实验结论
掌握用还原剂从金属氧化物冶炼金属的原理与操作要领，会比较三种还原剂的异同。
拓展研究
- 1氢气、木炭、一氧化碳都可以还原氧化铜，下图是木炭还原氧化铜的实验装置图。请你利用所学知识预测实验现象。 加热一段时间后，发现试管内出现 。 澄清石灰水变 ，说明 。 木炭与氧化铜反应，生成了 和 。 写出反应的化学方程式： 在实验完毕后，应该先移去盛有石灰水的烧杯，还是先移走酒精灯？为什么？ 。
实验考点小结与出题概率
| 核心考点 | 对应教材位置 | 出题概率 | 常见考法·避坑提醒 |
|---|---|---|---|
| 三种还原剂的对比 | 九上第2章 | ⭐⭐⭐⭐⭐ | 碳、氢气、一氧化碳还原氧化铜的条件与装置差异。 |
| 还原反应的定义 | 九上第2章 | ⭐⭐⭐⭐ | 含氧化合物失氧的反应，氧化还原相对。 |
| 氢气还原的操作顺序 | 九上第2章 | ⭐⭐⭐⭐ | 先通气后加热、先停热后停气，防氧化防爆炸。 |
| 现象与产物检验 | 九上第2章 | ⭐⭐⭐⭐ | 黑色变红、石灰水变浑浊、管口有水珠。 |
| 工业炼铁原理 | 九上第2章 | ⭐⭐⭐ | 一氧化碳还原氧化铁高炉炼铁，方程式常考。 |
注：以上数据基于浙江省名校初中月考、期中、期末以及浙江省中考真题统计分析。
常见问题
木炭还原氧化铜的现象？
黑色粉末逐渐变红，生成气体使石灰水变浑浊。
氢气还原氧化铜为什么先通气后加热？
先排净试管内空气，防止氢气与空气混合加热时爆炸。
三种还原剂各有什么特点？
碳固体便宜需高温；氢气产物干净无污染；一氧化碳有毒需尾气处理。
一氧化碳还原氧化铜要注意什么？
一氧化碳有毒，必须处理尾气（点燃或收集），防止污染空气。
还原反应中氧化剂是什么？
氧化铜提供氧被还原，是氧化剂；碳或氢气夺氧被氧化，是还原剂。
义乌1+1教育 · 优创优星科学馆
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