§9《一氧化碳还原氧化铜（或Fe2O3）》的环保实验法
原创作者：江苏省徐州市科技中学 李 敏
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目前教材、杂志及常见的资料中关于CO还原CuO（或Fe2O3）方法有下面三种
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图1所示的方法，因为鼓起气球需要较大的压力，一般的贮气装置难以达到，所以该设计难以完成；即使气球鼓起，实验后气球里的CO当如何处理没有明确说明，实验者可能将气球里的尾气放掉污染环境。图2所示的方法，把含大量CO的尾气烧掉，浪费了资源。图3所示的方法，虽有用尾气加热的设计，但还是较大浪费。 总之，这三种方法都不符合环保和节约资源的要求。
人教版的教材上给我们的实验装置是将CO直接排放在实验场地，全然不顾环保问题（见右图），不知教材编者的环保意识何在？此法极不可取。
现在介绍一种CO还原CuO（或Fe2O3）的节能环保实验法，该方法已被十余所高校化学系作为“环保和资源循环利用的典型设计”，让学生学习。
1 准备
两种氧化铜管的制备方法
①截取φ6mm、长度20cm的玻璃导管，把胶水调稀涂在管内，再把氧化铜用玻璃导管吹进涂胶水的玻璃导管里（可以多吹几次），胶水干燥后，氧化铜就紧附在玻璃导管的内壁上。
② 截取φ6mm、长度20cm的玻璃导管，用滴管吸取饱和的硝酸铜溶液滴入玻璃导管里，而后在酒精灯上转动加热，硝酸铜受热分解，生成的氧化铜便附着在玻璃导管内壁上。若想加厚氧化铜层，可重复滴加硝酸铜溶液，重复加热。
反应方程式是：
2 Cu（NO3）2 === 2 CuO + 4NO2 ↑+ O2 ↑
2 实验步骤
①按图示组装仪器（如图4所示）；
②装有CO的沉浮式贮气瓶上部配重盒里装满细沙，收集尾气的沉浮式贮气瓶上部配重盒里的沙子全部倒空。CO自动排出进入涂布氧化铜的玻璃导管，用高温防风酒精灯移动加热，收集尾气的沉浮式贮气瓶气罩自动缓缓升起，没反应的CO被收集其中，因为沉浮式贮气瓶里装的是氢氧化钠溶液，反应时产生的二氧化碳全被吸收干净， 所以收集尾气的沉浮式贮气瓶里是纯净的CO，可继续使用；
③当玻璃导管里被还原出的铜有10Cm长时就停止加热，停止输出CO；
④待玻璃导管冷凉后取下，向学生分别展示闪亮的"铜棒"和混浊的石灰水。
⑤把前后两沉浮式贮气瓶连接起来（如图5所示），手压后面的沉浮式贮气瓶气罩顶部，纯净的CO就输进前面的沉浮式贮气瓶里，可继续使用。
● 如果你校没有沉浮式贮气瓶,你就用较厚实的塑料袋代替，塑料袋里预先装适量NaOH溶液用于净化CO气，组装方法与沉浮式贮气瓶相同。实验时对塑料袋加压，帮助CO气流动。
3 与教材上的实验比较
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环保、资源再利用实验法（图4、5） |
教材上的实验（图1、2、3） |
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① 不加补充水，CO自动排出，操作极简便； |
① 要不时加补充水，CO 才能排出（气球难鼓起，CO 能流动起来吗？）； |
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②未反应的CO可回收使用；安全性高。 |
②CO一次性使用，尾气当如何处理？。 |
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③导管里涂布的氧化铜很少，用CO量少； |
③氧化铜堆积在粗玻璃管里，需要大量CO； |
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④实验完毕，玻璃导管如铜棒，可见度大； |
④被还原出的铜体积小，可见度太小； |
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⑤每做一次实验时间仅需1分30秒，快。 |
⑤每做一次实验需5~6分钟，太慢。 |
▲探究实验设想提示
1、对比CO发生装置直接与装氧化铜的玻管连接做该实验的效果。
2、对比用气球收集尾气、燃烧尾气、用沉浮式贮气瓶收集尾气那种方法更符合节约资源、保护环境的要求。
3、用甲烷、乙烯、乙炔、氨气、能否做还原氧化铜（氧化铁）的实验。怎样做法？
4、用生石灰（CaO）吸收CO2效果很差，远不如NaOH溶液、石灰水、碱石灰。所以，用生石灰（CaO）不可能快速彻底地吸收CO2，您不妨试一试。
上篇：§8安全自动的《沉浮式贮气瓶》
下篇：§10有害气体（Cl2、CO）的安全环保收集法
推荐：“实验误区”应细细研读。
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