专题3金属的氧化还原实验
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课程标准课标解读
氧化还原是初中常见的知识。涉及金属氧化物考察的知识较多，结合物质特性与质量变化等，以
与还原剂的反应，该类题目考察知识面广、综探究和简答为主，难度较大。
合性强，是考查学生逻辑思维的一类题目。辨别多种气体混合时，利用酸碱盐特点鉴别成分。
知识精讲
知识点01金属氧化还原实验
实验操作：在一支试管中加入少量的氧化铜，观察颜色，通入氢气，过一会儿，再给氧化铜
加热，注意观察试管中变化，反应结束后继续通入氢气直至试管冷却。
实验现象：加热前氧化铜为黑色粉末状固体，加热反应一段时间后可观察到黑色的固体逐渐
变成红色。
实验结论：氢气也可以使氧化铜变成铜。
注意：点燃酒精灯前需要通入一段时间的氢气，是为了排尽装置内的空气，反应结束后仍然
需要通入一段时间的氢气，目的是为了避免铜又重新被氧化为氧化铜。
高温
C＋2CuO=====2Cu＋CO↑
2
高温
C＋CO=====2CO
2
CO＋CuO△Cu＋CO2
H＋CuO△Cu＋HO
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【即学即练1】在学习“金属的冶炼”时，某学习小组用如图所示的装置测量氧化铜样品中
氧化铜的质量分数，实验所取氧化铜样品质量为10克。（所含杂质不参加反应）
（1）玻璃管内观察到的现象是________。
（2）甲同学的方法：先测出氢氧化钠浓溶液的质量为50克，待反应完全后再次称量，质量
为54.4克。请你计算样品中氧化铜的质量分数。（一氧化碳不与氢氧化钠溶液反应）
（3）乙同学的方法：先称量出玻璃管及样品的总质量为m，待反应完全后再次称量，质量
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为m，利用m-m的值，求出样品中氧化铜的质量分数。其中m-m的值是指________
21212
的质量。
（4）同学们查阅到CO除了具有可燃性、难溶于水等性质外，还具有毒性。因此，本实验
中还需对尾气进行处理。请你提出一种处理方法________。
【答案】（1）黑色固体变为红色
（2）生产CO的质量是54.4g-50g=4.4g
2
设：样品中氧化铜的质量是x
CO+CuO高温Cu+CO2
8044
X4.4g
x=80×4.4g/44=8g
样品中氧化铜的质量分数是8g/10g×100%=80%
（3）CuO中氧元素的质量
（4）用集气瓶收集尾气或用酒精灯点燃尾气
【解析】氧化铜与一氧化碳反应生成铜和二氧化碳，氧化铜固体的颜色为黑色固体，金属单
质铜的颜色为红色，因此玻璃管内观察到的现象为：黑色固体变为红色；生成二氧化碳的质
量为:54.4g-50g=4.4g，再根据氧化铜与一氧化碳在加热的条件下发生化学反应生成铜和二氧
化碳的化学方程式，计算出样品中氧化铜的质量为8g，从而计算出样品中氧化铜的质量分
数是80%；m为玻璃管及氧化铜的总质量，m为玻璃管及铜的总质量，m-m的值是指CuO
1212
中氧元素的质量的质量；CO具有可燃性，因此，对尾气CO进行处理的方法为：用集气瓶
收集尾气或用酒精灯点燃尾气；
【即学即练2】（2019·绍兴模拟）某科学兴趣小组的同学用如图装置，进行木炭还原CuO
的探究实验，生成物是红色固体和无色气体。他们查阅资料后得知氧化亚铜（CuO）为红
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色固体，猜测反应