氧化铜

铜的氧化物,为黑色或棕黑色粉末状
氧化铜是铜的氧化物,呈黑色或棕黑色粉末状
  氧化铜,分子式:CuO。铜的氧化物,为黑色或棕黑色粉末状。密度6.3~6.49g/cm3,熔点1326℃。不溶于水和乙醇,溶于稀酸、氰化钾和碳酸铵溶液,在氨水中缓慢溶解,微显两性,较难溶于碱。热稳定性较高,加热至1000℃以上才开始分解为氧化亚铜和氧气。加热易被还原剂还原为金属。可由加热单质铜直接制取。也可加热硝酸铜、氢氧化铜等分解制得。用作玻璃瓷器的着色剂,有机合成的催化剂、油类的脱硫剂、氢化剂。还用于人造丝的制造,以及气体分析和测定有机化合物等。

基本信息

不溶于水和醇
   氧化铜不溶于水和醇
  中文名称:氧化铜  英文名称:Copper monoxide;Cupric oxide  
  C A S 号:1317-38-0  分 子 式:CuO  分 子 量:79.54
  性状:黑色单斜晶系结晶或黑到棕黑色无定形结晶性粉末。  熔点:1326℃  相对密度:6.3~6.49  溶解性:不溶于水和醇,溶于稀酸、氯化铵、碳酸铵和氰化钾
  稳定性:稳定  禁配物:强还原剂、、碱金属  避免接触的条件:高温,酸性环境  分解产物:氧化亚铜、氧气
  用途:用作玻璃瓷器的绿色、红色或蓝色颜料,油类的脱硫剂,有机合成的催化剂,并用于制人造丝和气体分析等  制备或来源:煅烧硝酸铜或碳酸铜而制得  类别:氧化物

制备方法

  铜粉氧化法:以铜灰、铜渣为原料经焙烧,用煤气加热进行初步氧化,以除去原料中的水分和有机杂质。生成的初级氧化物自然冷却,粉碎后,进行二次氧化,得到粗品氧化铜。粗品氧化铜加入预先装好1:l硫酸的反应器中,在加热搅拌下反应至液体相对密度为原来的1倍,Ph值为2~3时即为反应终点,生成硫酸铜溶液,静置澄清后,在加热及搅拌的条件下,加入铁刨花,置换出铜,然后用热水洗涤至无硫酸根和铁质。经离心分离、干燥,在450℃下氧化焙烧8h,冷却后,粉碎至100目,再在氧化炉中氧化,制得氧化铜粉末。反应方程式:
一氧化碳还原氧化铜实验
  木碳还原氧化铜实验装置
  4Cu+O2→2Cu2O
  Cu2O+0.5O2→2CuO
  CuO+H2SO4→CuSO4+H2O
  CuSO4+Fe→FeSO4+Cu↓
  2Cu+O2→2CuO

应用范围

  氧化铜应用范围非常广泛,用作玻璃、搪瓷、陶瓷工业的着色剂,油漆的防邹剂,光学玻璃的磨光剂。用于制造染料、有机催化剂载体以及铜化合物。还用于人造丝制造工业及作为油脂的脱硫剂。用作其他盐的制造原料,也是制人造宝石的原料。
  一般从化工厂购买回来的氧化铜,含量在98%以上,是可以直接加工应用的。

运输注意事项

  起运时包装要完整,装载应稳妥。运输过程中要确保容器不泄漏、不倒塌、不坠落、不损坏。严禁与还原剂、碱金属、食用化学品等混装混运。运输途中应防曝晒、雨淋,防高温。车辆运输完毕应进行彻底清扫。

操作与储存

  操作注意事项:密闭操作,局部排风。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防尘口罩,戴化学安全防护眼镜,穿防毒物渗透工作服,戴橡胶手套。避免产生粉尘。避免与还原剂、碱金属接触。搬运时轻装轻卸,防止包装破损。配备泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。
  储存注意事项:储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。应与还原剂、碱金属、食用化学品分开存放,切忌混储。储区应备有合适的材料收容泄漏物。

氧化铜还原实验

  氧化铜(灼热)可以和氢气(H2)、碳(C)、一氧化碳(CO)等具有还原性物质反应,生成+X(氧化物)。

·木炭还原实验

  用品:试管、单孔塞、酒精灯、铁架台、木炭、氧化铜、石灰水。
  操作方法及原理:把经过烘干的木炭粉末和氧化铜粉末混合均匀,小心地铺放进试管,并将试管固定在碳还原氧化铜铁架台上。试管口装有通入澄清石灰水的导管,用酒精灯(可加网罩以使火焰集中并提高温度)加热混合物几分钟。然后先撤出导气管,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。在这个反应里,氧化铜失去氧而变成单质铜。这种含氧化合物里的氧被夺去的反应,叫做还原反应。其中碳是还原剂。木炭是使氧化铜还原为铜的物质,它具有还原性。单质碳的还原性可用于冶金工业。
  现象:黑色粉末逐渐变成光亮的红色,生成气体通入澄清的石灰水后,使澄清石灰水变浑浊。

·一氧化碳还原实验

  用品:铁架台、酒精灯、试管、导管、一氧化碳气体
一
一氧化碳还原氧化铜实验的原装置图
  操作方法:①先通入CO一会儿;②加热;③停止加热;④继续通入CO到玻璃管冷却为止。
  :①先通入CO一会儿,是为了防止玻璃管内的空气没有排尽,加热时发生爆炸。②继续通入CO到玻璃管冷却为止,是为了防止生成的铜重新被氧化为氧化铜。总之:“CO早出晚归,酒精灯迟到早退”,也说“先通后点防爆炸,先熄后停防氧化”。③用酒精灯点燃是进行尾气处理,防止一氧化碳污染空气。④此试验应在通风橱中进行,防止没除净的CO使人中毒。
  现象:①黑色固体变成红色 ②澄清石灰水变浑浊。

·氢气还原实验

  用品:锥形瓶、粗铜丝、酒精灯、启普发生器、锌粒、稀硫酸(1∶4)。
  步骤及现象
  1、在铁架台的立柱上,把粗铜丝绕成螺旋形,置于酒精灯外焰上,高温加热呈红热状态,使铜丝的螺旋部位有足够量的黑色氧化铜生成。
  2、用锥形瓶(或集气瓶)集满一瓶氢气。把赤热的铜丝从酒精火焰上取出稍冷,让学生观察铜丝外表的黑色氧化铜后,缓慢伸进集满氢气的锥形瓶口,可见铜丝很快变成紫红色;随即取出,铜丝又氧化变黑,再伸进锥形瓶,铜丝又变红,可以如此反复若干次。