碳、一氧化碳、氢气还原金属氧化物教学提纲

碳、一氧化碳、氢气还原金属氧化物教学提纲
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碳、氢气、一氧化碳还原金属氧化物

【考点过关】

1.化学反应方程式:(四高温二加热)

(1)碳和氧化铁反应:2Fe

2O

3

+3C=4Fe+3CO

2

(高温)

(2)碳和氧化铜反应:C+2CuO=2Cu+CO

2

(高温)

(3)一氧化碳和氧化铁反应::3CO+Fe

2O

3

===2Fe+3CO

2

(高温)

(4)一氧化碳和氧化铜反应:CuO+CO= Cu+CO

2

(加热)

(5)氢气和氧化铁反应:Fe

2O

3

+H

2

=2Fe+3H

2

O(高温)

(6)氢气和氧化铜反应:H

2+CuO==Cu+H

2

O(加热)

2.碳、一氧化碳、氢气还原氧化铜实验

3.实验固态物质的重要物理性质:

(1)铜:红色固体(2)氧化铜:黑色固体(3)铁:黑色固体(4)氧化铁:红色固体(5)碳:黑色固体

4.实验气态物质的除杂与检验:

【考题精做】

1.有甲、乙、丙三种纯净物,甲为黑色固体,乙、丙为无色气体。点燃时,甲既能生成乙,也能生成丙;丙点燃也能生成乙。在以下关于这三种物质推断的叙述中,正确的是( )

A. 甲是一种化合物

B. 乙是一氧化碳

C. 丙是一氧化碳

D. 丙是二氧化碳

2.已知A、B为两种黑色粉末,其中A为单质,D为红色固体。A~E五种物质之间的转化关系如图所示。

写出下列物质的名称:A____;B____;D____;E____。

3.某同学为研究相同条件下一氧化碳和氢气哪个还原氧化铁的量更多,将一氧化碳和氢气等体积混合后先通过图甲装置,再通过图乙中的仪器组合。为达到实验目的,图乙中仪器选择和连接最好的是()

A. cba

B. cda

C. cbd

D. bca

4.氢气和一氧化碳还原氧化铜的实验装置如图所示,有关说法错误的是( )

A. 实验时都应该先通入气体后加热,防止发生爆炸

B. 两者都可以通过观察黑色固体颜色的变化判断反应是否发生

C. 甲试管略向下倾斜,乙玻璃管保持水平,是因为两种气体的密度不同

D. 甲无尾气处理装置而乙有,是因为一氧化碳有毒而氢气无毒

5.(2013德州)对于化学反应,我们不但要考虑加入的试剂,还要考虑环境中的其他物质对化学反应的影响。教材中“木炭还原氧化铜”的实验(如图)。

(1)根据你所学化学知识猜测:试管A中,除C、CuO外,还可能有物质________(写化学式,下同)参与反应。除木炭可以还原氧化铜外,经反应生成的________也可以还原氧化铜。写出相应的化学方程式______________________________

要排除环境对该反应的影响,你认为应采取何种措施?

(2)请你推测,进入试管B的气体,除二氧化碳外,还可能有______。要想使进入试管B中的二氧化碳全部被吸收,应采取什么措施?______________________________。

5.某实验小组模拟高炉炼铁的化学反应原理进行实验,其装置如下图所示,请回答下列问题。

(1)A处通入气体的化学式为___________,C中盛有的试剂是___________;

(2)B、c处发生反应的化学方程式分别是

____________________________________;_________________________________

(3)该套装置的不足之处是____________,

(4)如果实验开始时先点燃酒精喷灯,后通入CO气体,可能产生的后果是?

如果实验结束后先停止通入CO气体,后熄灭酒精喷灯,可能产生的后果是?

6.X、Y、Z、甲、乙、丙均为初中化学常见的物质,其中X、Y、Z为单质,X为黑色固体,Z 为红色固体;甲、乙、丙为氧化物,丙为黑色固体。它们之间在一定条件下存在如图所示的转化关系(图中部分生成物已略去):

(1)写出下列物质的化学式:

Y、甲、丙。

(2)写出下列反应的化学方程式:

X→甲:

X→Z:

乙→Z:

7. (2015安顺) 竹炭包是一种集观赏与空气净化为一体的产品。这种产品可对车内及室内空气中的一氧化碳、甲醛等有害气体进行吸附。某课外活动小组对竹炭进行初步探究。

【提出问题】竹炭中是否含有碳元素

【猜想与假设】竹炭中含有碳元素

【查阅资料】新鲜的血液,遇一氧化碳由鲜红变为暗红。

【设计实验】所用装置如下图所示。(A装置的作用为吸收空气中的水和二氧化碳)

(1)实验开始后,C装置中产生白色沉淀,发生反应的化学方程式为,E装置中新鲜的鸡血变为暗红色。

(2)小玥认为应在A、B装置间,再增加一个C装置,目的是。

(3)课外活动小组的同学设计的这套装置的不足之处

是,请你设计解决的方

法。

(4)小亮认为可以用右图所示的装置,替换原装置中的E装置,

你认为(填“可以”或“不可以”),原因是。

【结论】竹炭中含有碳元素。

【拓展应用】竹炭细密多孔,竹炭牙膏中含有竹炭等成分具有消炎、止痛、化淤、去污等功效,下列有关竹炭牙膏的用途描述不正确

...的是。

A、可除衣领袖口等处的汗渍

B、不能除去口中异味

C、虫咬、灼伤可消炎止痛

8.甲酸(HCOOH)通常是一种无色易挥发的液体,它在浓硫酸作用下易分解,反应的化学方程式为HCOOH CO↑+H2O。某课外活动小组的同学欲用该反应来制取纯净的CO还原氧化铜粉末,并检验反应后的生成物,现有下列仪器或装置供选择:

(1)该小组同学另查阅资料:NaOH溶液可以吸收甲酸气体。则各仪器的接口连接顺序为(填字母)。

(2)从开始加热到实验结束,装置⑤中玻璃管内的现象为,发生反应的化学方程式为。

(3)上述实验还存在一个明显的不足之处,请指出并提出改进方案:

9.某研究性学习小组利用如图所示装置研究碳的氧化物的性质(固定装置略),已知无水CaCl2可以作为干燥剂。

(1)装置A中发生反应的化学方程式为。

(2)装置B的作用是。

(3)装置D中玻璃管内的现象为。

(4)图中装置E是安全瓶,能防止倒吸,从实验安全考虑,本实验还应在装置(填序号)之前增加装置E。

(5)装置最后气球的作用是。

10.某氧化铜(CuO)粉末中混有少量铜粉,现有一课外活动小组利用下图所示装置测定其中氧化铜的含量,请根据图示内容回答下列问题(提示:浓硫酸、氯化钙、碱石灰可用作干燥剂)。

(1)X是常见还原性气体CO、H2中的一种(可能含有少量的水和二氧化碳),请根据装置判断X为____(填物质名称)。

(2)若缺少B装置,将导致反应后____(填装置序号)装置内物质的质量产生偏差。(3)已知反应前混合物的总质量为15.2g,完全反应后U形管内物质的质量增加了2.7g(损失忽略不计),则原混合物中氧化铜的质量分数为____%(保留到0.1)。

(4)若进入C中的气体换成(1)中两种还原性气体中的另外一种,同样要求用该装置完成测定实验,则应该把D改为装有____(填物质名称)溶液的试剂瓶。

物质转化的规律(氧化铜的还原)

专题25 氧化铜的还原 一、复习要求: 1、记住H 2、C 、CO 还原CuO 的化学反应原理。 2、知道H 2、C 、CO 还原CuO 的操作步骤及实验现象,比较其实验装置的异同。 二、基础知识回顾 H 2、C 、CO 还原CuO 的比较 、试管口略向 斜。 、导气管要伸入试管 部,在CuO 紧贴试管上方内壁。、先通氢气一会儿后再 。 、停止加热后要续 ,直到试试管口略向 斜。 加热时要先均匀受 热,后固定在 部位加热。 停止加热时应先 再 。、 要确保整套装置不漏 气。 、先通 一会儿后,方可对 加热。、结束时先撤 处的三、重点疑点讨论 1、在氢气还原氧化铜的实验中,为什么实验开始时,先通氢气再加热?为什么停止加热后,还要继续通入氢气,直到试管冷却? 2、一氧化碳还原氧化铜的实验中,为什么要点燃尾气? 3、上述三个还原氧化铜的实验装置有什么异同?

四、解题方法指导 例题1 由三种气体组成的混合气体,在120℃时进行如下图的实验: 观察到的现象是:①处玻璃管内固体逐渐变成蓝色;②处石灰水不变浑浊;③处玻璃管内固体逐渐变成红色,并在管壁有水珠出现;④处烧杯内石灰水变浑浊。试确定原混合气体的组成。 〔分析〕: 〔答案〕: 〔启示〕:本题看起来很复杂,其实不然,把整套装置拆成4部分,然后逐一分析,即可得出结论。 例题2 如右下图所示,X是CO、H2和CO2的一种,将X通入装置进行实验,(加热时,用酒精灯或喷灯),回答下列问题: (1)若X为CO时,实验过程中A处观察 到的反应现象为,反 应的化学方程式。 (1)若实验时A、B中无反应现象, C中出现浑浊,则X为。 (1)若实验过程中B处物质由白变蓝, 则X为,A中反应的化学方程式为。 〔分析〕 〔答案〕 〔启示〕 五、知识能力训练 巩固知识 1、在氢气还原氧化铜的实验中,有以下六步操作程序:①熄灭酒精灯,②通入氢气, ③加热,④停止通氢气,⑤继续通氢气,⑥检验氢气纯度。其正确的操作顺序是( ) A、①②③④⑤⑥ B、⑥②③①⑤④ C、⑥④②③⑤① D、④⑤①③⑥② 2、在氢气还原氧化铜的实验中,氧化铜先变成亮红色,后又变成暗红色,造成这种后果的原因可能是( ) A、通入氢气量不足 B、加热温度不够 C、撤酒精灯过早 D、没有继续通H2到试管冷却 3、木炭、氢气、一氧化碳分别与黑色的氧化铜粉末反应,下列叙述错误的是( ) A、都有红色铜产生 B、都有氧化物产生 C、反应时都需加热条件 D、反应都属置换反应 4、木炭、氢气、一氧化碳分别跟足量灼热的氧化铜粉末充分反应,若木炭、氢气、一氧化碳三者质量相同,则下列说法正确的是( ) A、一氧化碳还原出铜最多 B、木炭还原出铜最少 C、氢气还出铜最多 D、木炭与一氧化碳还原出铜一样多

碳、一氧化碳、氢气还原金属氧化物

碳、氢气、一氧化碳还原金属氧化物 【考点过关】 1.化学反应方程式:(四高温二加热) (1)碳和氧化铁反应:2Fe 2O 3 +3C=4Fe+3CO 2 (高温) (2)碳和氧化铜反应:C+2CuO=2Cu+CO 2 (高温) (3)一氧化碳和氧化铁反应::3CO+Fe 2O 3 ===2Fe+3CO 2 (高温) (4)一氧化碳和氧化铜反应:CuO+CO= Cu+CO 2 (加热) (5)氢气和氧化铁反应:Fe 2O 3 +H 2 =2Fe+3H 2 O(高温) (6)氢气和氧化铜反应:H 2+CuO==Cu+H 2 O(加热) 2.碳、一氧化碳、氢气还原氧化铜实验 3.实验固态物质的重要物理性质: (1)铜:红色固体(2)氧化铜:黑色固体(3)铁:黑色固体(4)氧化铁:红色固体(5)碳:黑色固体

4.实验气态物质的除杂与检验: 【考题精做】 1.有甲、乙、丙三种纯净物,甲为黑色固体,乙、丙为无色气体。点燃时,甲既能生成乙,也能生成丙;丙点燃也能生成乙。在以下关于这三种物质推断的叙述中,正确的是( ) A. 甲是一种化合物 B. 乙是一氧化碳 C. 丙是一氧化碳 D. 丙是二氧化碳 2.已知A、B为两种黑色粉末,其中A为单质,D为红色固体。A~E五种物质之间的转化关系如图所示。 写出下列物质的名称:A____;B____;D____;E____。 3.某同学为研究相同条件下一氧化碳和氢气哪个还原氧化铁的量更多,将一氧化碳和氢气等体积混合后先通过图甲装置,再通过图乙中的仪器组合。为达到实验目的,图乙中仪器选择和连接最好的是() A. cba B. cda C. cbd D. bca

高中化学金属氧化物知识点总结

高中化学金属氧化物知识点总结 1、低价态的还原性: 6feo+o2===2fe3o4 feo+4hno3===fe(no3)3+no2+2h2o 2、氧化性: na2o2+2na===2na2o (此反应用于制备na2o) mgo,al2o3几乎没有氧化性,很难被还原为mg,al.一般通过电解制mg和al. fe2o3+3h2===2fe+3h2o (制还原铁粉) fe3o4+4h2===3fe+4h2o 3、与水的作用: na2o+h2o===2naoh 2na2o2+2h2o===4naoh+o2 (此反应分两步:na2o2+2h2o===2naoh+h2o2 ; 2h2o2===2h2o+o2. h2o2的制备可利用类似的反应: bao2+h2so4(稀)===baso4+h2o2) mgo+h2o===mg(oh)2 (缓慢反应) 4、与酸性物质的作用: na2o+so3===na2so4 na2o+co2===na2co3 na2o+2hcl===2nacl+h2o 2na2o2+2co2===2na2co3+o2 na2o2+h2so4(冷,稀)===na2so4+h2o2 mgo+so3===mgso4 mgo+h2so4===mgso4+h2o al2o3+3h2so4===al2(so4)3+3h2o (al2o3是两性氧化物: al2o3+2naoh===2naalo2+h2o) feo+2hcl===fecl2+3h2o fe2o3+6hcl===2fecl3+3h2o fe2o3+3h2s(g)===fe2s3+3h2o fe3o4+8hcl===fecl2+2fecl3+4h2o

2019金属氧化物热还原反应实验条件的启示语文

金属氧化物热还原反应实验条件的启示 金属氧化物热还原反应指的是金属氧化物(如Fe2O3、CuO等)在加热或者更高的温度条件下,用一些还原剂将氧化物中的金属元素以单质形式还原出来的反应。这一类型的反应众多,也是目前刚刚接触化学这门自然学科的初中生必须掌握的反应。但在实际教学过程中发现,大多数学生在书写这一类反应时很容易将反应条件弄混淆。综合分析后,不难发现比如同一种金属氧化物在不同的还原剂作用下或者同一种还原剂还原不同的金属氧化物均会出现不同实验条件,如“加热”、“高温”……究竟是什么原因致使反应条件出现如此复杂的情况?笔者也曾读过许多化学期刊中有关这一类反应的实验探究型论文,论文中很少出现专门针对这类反应条件多样化进行的分析。所以便借此机会,来谈谈我个人对此类反应的一些不成熟的看法,希望与广大同仁一起探讨,一起学习。就以CuO和Fe2O3的还原为例。现行的初中化学教材中出现的反应方程式有这几个: ①2CuO+C2Cu+CO2↑;②CuO+H2Cu+H2O; ③CuO+COCu+CO2;④2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑; ⑤Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2。尤其是反应①是中学化学教材中固相反应的典型代表,因该反应的成功率低而被广泛谈论和改进;反应②则比其他反应易于进行且现象明显;反应③作为一个补充CO还原性的方程式出现在教材中。根据金属氧

化物在低于1800K温度下在还原顺序,Ca>Mg>Al>C>Si >H2>CO,可以看出H2的还原能力介于C和CO之间,但H2不同于金属,它的优点是反应生成物之一是水蒸气,它能随时由反应区内移去,有利于反应向正方向移动,且产物较纯净。还原剂的化学活动性由被还原的氧化物与还原后所得氧化物的热力学性质所决定。各元素与氧发生反应,生成氧化物的特点是绝大部分反应的结果多为放出热量,放出的热量愈大,则生成的氧化物愈稳定。在平衡体系MmOn+ nH2mM+nH2O,H2O(g)的生成热(241.818kJ/mol)远远超过CuO 的生成热(156.8 kJ/mol),所以CuO较易于H2所还原,一般酒精灯加热就可使反应顺利进行 [1] 。虽然C的还原能力强于H2,但固体还原剂与氧化物的充分接触程度毕竟没有固体与气体还原剂那么好,自然反应温度就比前者要高。 Fe2O3的生成热(824.25 kJ/mol)比CuO 的生成热大,说明Fe2O3较CuO更加稳定,要想从Fe2O3中将单质还原Fe出来就相对比较困难。反应⑤是一个教师演示实验,CO还原Fe2O3需在550℃以上的高温下进行,所以最好要用酒精喷灯或三芯酒精灯,Fe2O3粉末要铺得薄而且要均匀。有纯净而均匀的CO气流,并保持反应时较高的温度。在温度不够高的情况下,生成的Fe3O4会干扰生成Fe的目测检验,所以见到硬质玻璃管内的物质变黑以后,证明开始发生反应,为保证还原铁的生成,需要继续加热升温几分钟,整个还原过程如

金属氧化物的温度与ΔG的关系_Ellingham图

将氧化物的保准生成吉布斯自由能r G θ V 数值折合成元素与1mol 氧气反应的标准吉布斯自由能变化r G θV (J/mol O 2)。即将反应 222x y x O M O y y +== 的r G θ V 与温度T 的二项式关系绘制成图像即为Ellingham 图,又称氧势图。Ellingham 图能够直观的分析和考虑各种元素与氧的亲和能力,了解不同元素之间的氧化和还原关系,比较各种氧化物的稳定顺序。 图 1 氧势图 一、氧势图的理解 1、直线的斜率 直线的斜率为反应的标准熵变,当反应物质发生相变时,直线的斜率也发生变化,表现在直线中出现转折点。 2、直线的位置 不同元素的氧化物r G θV 与T 的关系构成位置高低不同的直线,由此可得出: 1) 位置越低,表明r G θV 负值越大,在标准状态下所生成的氧化物越稳定,越难被其他 元素还原。 2) 同一温度下,几种元素同时与氧相遇,则位置低的元素最先被氧化。如1673K 时, 元素Si 、Mn 、Ca 、Al 、Mg 同时与氧相遇时,最先氧化的是金属Ca ,然后依次是Mg 、Al 、Si 、Mn 。 3) 位置低的元素在标准状态下可以将位置高的氧化物还原。 4) 由于生成CO 的直线斜率与其他直线斜率不同,所以CO 线将图分成三个区域。在CO 线以上的区域,如元素Fe 、W 、P 、Mo 、Sn 、Ni 、Co 、As 及Cu 等的氧化物均可被C 还原,在高炉冶炼中,如果矿石中含有以上的元素,这些元素将进入生铁,给炼钢带来困难。在CO 线以下的区域,如元素Al 、Ba 、Mg 、Ca 以及稀土元素等氧化物不能被C 还原,在冶炼中它们以氧化物的形式进入炉渣。在中间区域,CO 线与其他线相交,如元素Cr 、Nb 、Mn 、V 、B 、Si 、Ti 等氧化物线。当温度高于焦点温度时,元素C 氧化,低于焦点温度时,其他元素被氧化。这一点在冶金过程中起着十分重要的作用。从氧化角度讲,交点温度称为碳和相交元素的氧化转化温度,从还原的角度讲,称为碳还原该元素氧化物的最低还原温度。除了CO 线以外,任何两种元素的氧化物的氧势线斜率若相差较大时,都可能相交,那么在交点温度下,两个氧化物的氧势相等,稳定性相同。则称该温度称为两种元素的氧化转化温度,或称为一种元素还原另一种元素的氧化物的最低还原温度。 二、 氧势图的应用 利用氧势图可确定氧化物的基本热力学性质: 1)可以确定氧化物的稳定性。氧化物在一定温度的稳定性可用r G θV 表示,它在不同

第二章 铁氧化物还原

第二章铁氧化物还原 一、还原反应基本原理 1、金属氧化物的还原反应:金属氧化物还原反应通式 MeO+B=BO+Me (+或-)Q 式中:MeO 金属氧化物 B 还原剂 Me 金属元素 Q 反应热效应 高炉冶炼用CO、H2和固体碳还原剂 2、氧化物的还原顺序: 高炉冶炼条件下,各种氧化物由易到难的还原顺序: Cu O→P bO→FeO→MnO→SiO2→Al2O3→MgO→CaO 其中:Cu、P b、Fe的氧化物都能被还原。 SiO2、MnO只有部分被还原。 Al2O3、MgO 、CaO不能被还原。 二、铁氧化物还原 (一)铁氧化物的还原顺序: 1、铁的氧化物在还原时,是从高价铁氧化物逐级还原成低价氧化物,最后还原成金属铁。 >570℃时:Fe2O3→Fe3O4→FeO→FeO <570℃时:Fe2O3→Fe3O4→FeO (FeO→Fe3O4+FeO)

2、铁氧化物顺序还原的原因:是受 铁氧化物中的铁与氧的亲合力大小 决定的。 一般:与氧亲合力大,分解压就小, 难还原。 与氧亲合力小,分解压就大, 易还原。 各种铁氧化物不同温度的分解压(见 图) (二)用CO还原铁氧化物: 1、还原反应式: >570℃时:3Fe2O3+CO=2Fe3O4+ CO2+Q Fe3O4+CO=3FeO+ CO2-Q FeO +CO=Fe+ CO2+Q <570℃时: 3Fe2O3+CO=2Fe3O4+ CO2+Q Fe3O4+4CO=3Fe+ CO2+Q 2、反应特点: ①以放热反应为主。 ②是间接还原,气相产物为CO2 间接还原:在高炉中以CO(H2)为还原剂,气相产物为CO2(或H2O)的还原反应。 ③反应是可逆的。

化学人教版九年级上册实验室制取氢气还原氧化铜实验教学设计

制取氢气还原氧化铜实验教学设计 教学目的 1.知识目标:初步掌握氢气的还原性;从得、失氧的角度了解还原反应、还原剂的概念;根据氢气的性质了解氢气的主要用途。 2.能力培养:通实验对动手操作能力的培养,培养学生严谨、认真、实事求是的科学态度;发展学生的观察思维、分析问题和解决问题的能力。 3.科学品质:培养学生严谨、认真、实事求是和科学态度。 教学重点、难点 1.重点:氢气还原氧化铜。 2.难点:氢气还原氧化铜的实质及实验操作过程。 实验准备 教学用品 自制气体发生器、铁架台、酒精灯、硬质试管、锌粒、稀H2SO4、氧化铜、导管、烧杯等。 教学过程 一、复习提问 1、给下列混和气体点火,一定不会发生爆炸的是( ) A.氢氧和氮气 B.氢气和空气 C.氢气和氧气 D.氢气和氖气 2、氧化反应、还原反应是什么反应?氧化与还原反应是同时发生的吗? 二、引入新课 (讲解) 我们了解了氢气的可燃性,说明了氢气可以和空中的氧发生反应,那么它能否与化合物中的氧发生作用呢? 三、新课讲授 演示实验 1.氢气的还原性 (观察)黑色氧化铜还渐变成为光亮的红色的铜,同时管口有水珠生成。 (H2+ CuO=加热= Cu +H2O) (小结)见课本氢气还原氧化铜的装置图。 其操作注意事项为:先通氢气(经验纯的H2),后加热,通氢时导管要插入试管底部;停止加热时,先撤洒精灯,待冷确到室温理撤通氢导管。 (教师分析以上原因) (提问)氢气跟氧化铜反应属于哪种其本反应类型? (分析)要从得氧、失氧的角度进行分析。 H2 +CuO=加热=Cu+ H2O,在该反应中,氢气夺取氧化铜中的氧,发生了氧化反应。而氧化铜失去了氧变成了单质铜,则氧化铜发生了还原反应。 在反应中,氢气夺取了氧化铜中的氧,发生了氧化反应。说明氢气有还原能力,具有还原性,称之为还原剂。 氧化铜失去了氧,发生了还原反应,说明它具有氧化能力,具有氧化性,称之为氧化剂。 (小结)氢气:得氧→有还原性→发生了氧化反应→是还原剂;氧化铜:失氧→有氧化

关于CO还原金属氧化物的计算题.

关于CO 还原金属氧化物的计算题 选择题,关于CO 还原金属氧化物的计算题 1、一定质量的Fe2O3、ZnO 、CuO 的固体混合粉末,在加热条件下用足量 到金属 混合物4 . 82g ,将生成的CO2气体用足量的澄清石灰水吸收后, 产生 若用2mol ?L-1的盐酸溶解该混合物,至少需要盐酸的体积为 A . 50 mL B . 100 mL C . 200 mL D .缺少数据,无法计算 这道题目涉及的化学方程式如下: Fe2O3+3CO (加热)=2Fe+3CO2 ZnO+CO (加热)=Zn+CO2 CuO+CO (加热)=Cu+CO2 Ca (OH ) 2+CO2=CaCO3+H2O Fe+2HCI=FeCI2+H2 t Zn+2HCI=ZnCI2+H2 t 设原混合物中含 Fe2O3 xmol 、ZnO ymol 、CuO zmol ,可得方程组: (2x*56 ) + (y*65 ) + (z*64) =4.82 (3x+y+z ) *100=10 消耗盐酸的物质的量应该为: 4x+2y 但是用尽了题目中的条件(即上述信息),也无法得出答案,因此选 但是答案不是D 由碳酸钙的质量可知 碳含量为1.2克,进而可以计算出CO 的量为2.8克,由此 可计算出三种氧化物中的氧元素含量为 1.6克,因为一个氧元素为负2价,一个 氯元素为负1价,可知2个氯元素代替一个氧元素,又因为2mol ?L -l 的盐酸 可 知为B B Fe2O3+3C Q 加热)=2Fe+3CO2 ZnO+C Q 加热)=Zn+CO2 CuO+CO 加热) =Cu+CO2 Fe2O3+6HCI=2FeCI3+3H2O ZnO+2HCI=Z nCI2+H2O CUO+2HCI=CUCI2+H2O CO---CO2---2HCL 2、2.8克的CO 在高温下跟5.8克铁的某种氧化物恰好完全反应,这种铁的氧化物是? 解: m(CO)=2.8 g ???n (CO)=n(CO2)=0.1 mol 而CO 变成CO2是结合Fe 的氧化物中的O,说明Fe 的氧化物中的O 为0.1 mol CO 还原,得 lOg 白色沉

氢气还原氧化铜计算

氢气还原氧化铜计算题 1:①.实验室用氢气还原氧化铜12.5g,当大部分固体变红时停止加热,冷却后称得残留固体质量为10.5g,求参加反应的氧化铜的质量分数和至少电解多少 克水才能得到反应的氢气。【计算题,需过程】——算得标准答案是CuO 80% 需电解水2.25g。②.天平两边托盘上各放一杯等质量、等质量分数的盐酸,天平平衡,如在左边烧杯中放入5.28g镁条(盐酸过量),那么右边烧杯中应放 入多少克碳酸钙天平才能保持平衡?:2: 2:将10克铜与氧化铜的混合物,用足量的氢气还原后得到8.4克铜,则原混合物中含铜的质量分数是多少? 3:兴趣小组对“用氢气还原16.8克黑色氧化铜粉末得到13.6g红色固体”的实验现象展开讨论:小科认为,所得红色固体全部是铜。小 明查资料发现氧化亚铜是红色的,所得红色固体全部是氧化氧化亚铜。小惠的观点和他们不同,认为红色固体是( ) 小聪评价小科的观点:所得红色固体如果全部是铜,铜的质量应该是( )g。他将所得的13.6g固体放入烧杯中,加入86.4g足量稀盐酸,氧化亚铜与稀盐 酸的反应为:Cu2O+2HCl=CuCl2+Cu+H20。充分搅拌反应后,除 有红色固体外,还发现蓝色溶液出现。试计算所得溶液中CuCl2溶质的质量分数(保留两位小数) 4:将氢气通过10g氧化铜粉末加热片刻,冷却后剩余固体的质量 为8.4g,那么下列计算正确的是: A 有1.6g水生成 B有8.4g铜生成 C 有80%的氧化铜被还原 D实验时所消耗的氢气不足0.2g 5:CO和CO2的混合气体18g,完全燃烧后测得22gCO2 (1)混合气体中CO的质量是 g (2)CO和CO2的物质的量之比为

冶金原理(9.3)--金属氧化物还原动力学

金属氧化物还原动力学 一、实验目的和要求 用气体还原剂还原金属氧化物,属于气—固多相反应体系。是一个复杂的物理化学变化过程。还原热力学公研究反应过程达到平衡时的热力学条件。而动力学则研究还原反应过程进行的快慢。即研究影响反应速度大小有关的条件。其目的在于:查明在冶炼条件下反应速度最慢的步骤(即限制性环节)是什么?以便针对该环李的影响因素,改变冶炼条件,加快反应速度,从而提高生产率。 具体要求如下: 1.通过实验说明还原反应的有关机理。加深课堂讲授内容的理解、巩固和提高。 2.研究还原温度,气体性质及流量,矿石的物理化学性质对还原速度的影响。 3.验证用气体还原剂还原金属氧化物的纯化学反应控制模型和纯扩散控制模型。 4.学习实验数据处理方法及实验操作技术。 分析金属氧化物还原动力学的一般规律。 二、实验原理 用气体还原原氧化物是多相反应机理最完整的,如及H2气还原金属氧化物(MeO)的反应式如下: MeO+H2=Me+H2O 其反应模型如图9—1所示,在反应物(MeO)外层,生成一层产物层(Me),Me外表存在一边界层,(又称为气膜),最外面为包括反应气体(H2)和生成物气体(H2O)的气流。 反应机理包括以下环节: (1)H2的外扩散; (2)H2的内扩散; (3)结晶化学反应; (4)H2O穿过Me层的内扩散; (5)气体H2O穿过界层的外扩散。 还原反应是由上述各环节完成的。然而各环节的速度是不相等的,总的速度取决于最慢的一个环节。即限制环节。而影响限制性环节的主要因素是:还原温度、矿石孔隙度、矿石粒度、还原气体的性质及流量等。 如果氧化矿结构很致密,还原反应将是自外向内逐渐深入的,存在开头规整的连续反应相界面,对于球形或立方体颗粒而言,这样的反应界面通常是平行于外表面,同时随时间的延续,反应界面将不断向固体内部推进,金属(MeO)内核逐渐缩小。还原反应遵循结晶化学反应和阻力相似的收缩核模型。因为H2气需通过生成物层扩散。以及在MeO、Me 界面上的结晶化学反应。所以,还原反应的限制性环节可以是受扩散阶段控制,也可以是受结晶化学阶段控制。为上述扩散和结晶化学反应速度相差不大时,我们称它为综合控制。如果反应产物层是疏松的,气体还原进入界面将不受阻力。反应速度不受产物的影响,反应为结晶化学阶段控制,如果产物层致密,还原剂必须扩散,通过此层方能达到反应界面,反应则为内扩散阶段控制。实验研究表明,在火法冶金中,气流速度很快,常常高于形成边界层的临速度。因而外扩散通常不是限制性环节。在火法冶金的高温和常压条件下,吸附速度也很快,通常也不是限制性环节。因此,限制性环节主要是内扩散和结晶化学两个阶段,或

设计实验——氢气还原氧化铜

氧化铜、氢气的制备及氧化铜的还原 【实验目的】 1、学习氧化铜的制备。 2、掌握制备气体装的选择和安装 3、练习气体的发生、收集、净化和干燥的基本操作 4、了解氢气还原氧化铜的注意事项 【实验原理】 1、控制Ph在6~7,室温下往硫酸铜溶液中加入浓碱液(NaOH)立刻有胶状蓝色氢氧化 铜生成,将氢氧化铜溶液加热到80摄氏度,分解成氧化铜和水,过滤,然后直接 将滤液饼放到蒸发皿上加热,得到固体黑色粉末。 2、Zn+ H2SO4(6mol/L)= Zn SO4+ H2 3、CuO+H2=Cu+ H2O 【仪器试剂】 电子天平、恒温水浴锅、酒精灯、石棉网、三脚架、抽滤纸、布氏漏斗、真空泵、坩埚、坩埚钳、量筒、烧杯、试管、启普气体发生器、洗气瓶、干燥管、铁架台、铁夹、乳胶管硫酸铜晶体、饱和氢氧化钠溶液、广泛Ph试纸、Zn粒、H2SO4(3mol/L)。 【实验装置】 【实验内容】 1、氧化铜的制备 (1)称取5、02gCuSO4·5H2O加入100mL蒸馏水,搅拌配置成溶液,加热使溶质完全溶解,再向其中逐滴加入饱和氢氧化钠溶液,边加边搅拌,并测定溶 液的pH等于7,此时生成蓝色氢氧化铜絮状沉淀 (2)向上述含氢氧化铜的溶液中再加20mL蒸馏水,适当搅拌,在水浴锅中将溶液加热到80摄氏度,向热溶液中滴加氢氧化钠溶液,待其生成黑色氧化铜 后,再减压过滤。 (3)过滤后将氧化铜黑色固体转移到坩埚中加热,并用玻璃棒搅拌,待其表面烘干后再捣碎进行进一步烘炒。 2、氢气的制备 (1)安装好启普发生器关闭排气导管,从顶部漏斗口注水,当漏斗下端被水封闭

后再注水,水面不下降则表明器密性好。然后把水倒出,塞好棉花,再装好 硫酸,放入锌粒。 (2)检验纯度。用一支小试管收集氢气,用中指和食指夹住试管,大拇指盖住试管。将试管口移近火焰,大拇指离开管口,开始两次听到尖锐的爆鸣声,表 示气体不纯净,然后继续收集第三次听到平稳的细微的“噗”声,表示气体 已经纯净 3、氧化铜的还原 (1)取少量氧化铜,放入试管底部,先通一段时间的氢气,然后加热试管。当黑色固体全部变为红色的铜,然后停止加热,通一段氢气后。 (2)检验铜,向含有铜的的试管中试管中加入硫酸,固体不溶解。 【实验结果】 (1)成功用硫酸铜、氢氧化钠通过加热制取出氧化铜; (2)成功用锌粒与硫酸制取出氢气并验纯; (3)成功用氢气还原氧化铜,使黑色氧化铜变为红色。 证明氢气能还原氧化铜。

铁氧化物的分解、还原与再氧化(一)

世上无难事,只要肯攀登 铁氧化物的分解、还原与再氧化(一) 氧化物的分解、还原及再氧化反应是烧结过程中化学反应中一个重要部分,它影响烧结矿的矿物组成及液相的形成,从而影响烧结矿的质最。例如适 当控制烧结气氛以减少铁氧化物的还原过程,促使Fe2O3 生成而减少FeO 的 形成,这有利于烧结矿还原性的提高。(一)铁氧化物的分解烧结料中有许 多氧化物,在铁料中主要是铁或锰氧化物,在熔剂中有钙镁氧化物,这些氧化 物在烧结过程中是否发生分解反应决定于它们的化学反应式的平衡常数(Kp)及 等压位的变化(ΔZ)一般金属氧化物的分解可按下式表示:2MeO=2Me+O2 如MeO 及Me 是以固相存在而不互相熔解,则上式的反应平衡常数即等于分解压力:Kp=Po2 分解压力与反应的标准等压位的关系为:ΔZo=-KTlnPo2当气相中氧的分压为P′o2时,则 当Po2>P′o2时,ΔZ<0 氧化物分解,当Po2<P′o2时,ΔZ>0 反应向生成氧化物的方向进行;当Po2=P′o2时,ΔZ=0反应趋于平衡状态。在大气中P′o2=0.21而大多数金属氧化物的分解压力比0.21 气压小得多,所以大多数金 属氧化物在大气中是比较稳定的。 [next] MnO2,Mn2O3,Fe2O3 的分解压力比较大,MnO2 在460℃的分压为0.21,550 ℃的分压为1.0 大气压(98066.5 帕),Mn2O3 达到相应分压的温度为927℃及1100℃因而铁锰的高级氧化物(即氧化程度高的氧化物)在烧结过程中干燥带或 预热带就开始分解甚至已很剧烈,而Fe2O3 在1383℃分解压力为0.21,在1452 ℃分解压力为1.0,要比锰的高级氧化物分解困难一些。在烧结条件下,烧结冷 却带的气体的实际压力为0.9 大气压(0.9×98066.5 帕),所以氧的分压为0.18~

氢气还原氧化铜实验专题训练(无答案)

新世纪教育网 天量课件、教案、试卷、学案免费下载 第 1 页 共 5 页 氢气的还原性专题练习 1、写出氢气还原氧化铜的化学方程式: 2、反应现象: 。 注意:①、在通入氢气之前一定要 防止发生 ②、实验时应当先通氢气一段时间后再加热,目的是 ③、当氧化铜完全变色后应先 同时继续通入氢气待试 管 后,停止通氢气。这样做的目的是: 课后练习 1、下列实验操作,主要不是从安全因素考虑的是 ( ) A 、点燃氢气前,一定要检验氢气的纯度 B 、给试管里的液体加热时,不可让试管口对着自己或旁人 C 、禁止向燃着的酒精灯里添加酒精 D 、氢气还原氢化铜实验结束后,先熄灭酒精灯,再继续通入氢气至试管冷却 2、实验室用氢气还原氧化铜,有以下主要操作步骤:①加热盛有氧化铜粉末的试管②通入 氢气 ③检验氢气的纯度 ④撤去酒精灯 ⑤继续通氢气到试管冷却 正确的操作步骤是 ( ) A 、③②①④⑤ B 、③②①⑤④ C 、③①②⑤④ D 、①③②④⑤ 3、下列说法不正确的是 ( ) A.H 2在空气中燃烧的火焰为淡蓝色 B. 利用H 2的还原性可以进行金属冶炼 C.氢气是一种新能源。 D.收集满氢气的集气瓶应正放在桌子上. 4、.经验纯的H 2还原CuO 时,应先通氢气后加热,原因是 ( ) A .防止铜被氧化 B. 防止氢气被氧化 C .防止混合气体爆炸 D. 防止氢气逸出 5、用氢气还原氧化铜的错误作法是( ) A 、开始时,先加热后通入氢气 B 、通氢气的导管插入试管底部氧化铜的上面 C 、试管口稍向下倾斜 D 、结束时,先撤导管后撤酒精灯 6、下列氢气的用途与可燃性有关的是( ) A 、充灌探空气球 B 、利用氢氧焰焊接金属 C 、冶炼金属钨 D 、H 2与N 2反应制NH 3 7、实验题:下图是实验室制取氢气并用纯净氢气还原氧化铜的装 置图。 (1)图中有编号仪器的名称是 A__________, B__________,C__________。 (2)指出图中的错误:_______ ___; _______ _______ _______ _______ __; _______ _______ _______ _______ 。 (3)纠正错误后,某同学在操作过程中,盛有CuO 的部位发生了爆炸,这说明他可能 __________。

关于CO还原金属氧化物的计算题.

关于CO还原金属氧化物的计算题 选择题,关于CO还原金属氧化物的计算题 1、一定质量的Fe2O3、ZnO、CuO的固体混合粉末,在加热条件下用足量CO还原,得到金属混合物4.82g,将生成的CO2气体用足量的澄清石灰水吸收后,产生l0g白色沉淀。若用2mol·L-1的盐酸溶解该混合物,至少需要盐酸的体积为 A.50 mL B.100 mL C.200 mL D.缺少数据,无法计算 这道题目涉及的化学方程式如下: Fe2O3+3CO(加热)=2Fe+3CO2 ZnO+CO(加热)=Zn+CO2 CuO+CO(加热)=Cu+CO2 Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑ 设原混合物中含Fe2O3 xmol、ZnO ymol、CuO zmol,可得方程组: (2x*56)+(y*65)+(z*64)=4.82 (3x+y+z)*100=10 消耗盐酸的物质的量应该为:4x+2y 但是用尽了题目中的条件(即上述信息),也无法得出答案,因此选D 但是答案不是D 由碳酸钙的质量可知碳含量为1.2克,进而可以计算出CO的量为2.8克,由此可计算出三种氧化物中的氧元素含量为1.6克,因为一个氧元素为负2价,一个氯元素为负1价,可知2个氯元素代替一个氧元素,又因为2mol·L-1的盐酸可知为B B Fe2O3+3CO(加热)=2Fe+3CO2 ZnO+CO(加热)=Zn+CO2 CuO+CO(加热)=Cu+CO2 Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O↑ ZnO+2HCl=ZnCl2+H2O CUO+2HCl=CUCl2+H2O CO---CO2---2HCL 2、2.8克的CO在高温下跟5.8克铁的某种氧化物恰好完全反应,这种铁的氧化物是?

金属氧化物的还原1

2012年11月复习-《金属氧化物的还原》 一.选择题(共4小题) 3.氧化铜和木炭粉的混合物25克,加热一段时间后,冷却,称量剩余固体的质量是20.6克。被还原的氧化铜的质4.(双选)实验室常用木炭粉还原氧化铜,实验装置如下右图所示。查阅资料:实验中,若温度不够高或木炭粉量不足,除有铜生成外,还会生成红色的氧化亚铜。下列有关该实验的说法正确的是( ) 二.解答题(共8小题) 5.用木炭还原氧化铜的实验如右上图。 (1)酒精灯加灯罩的目的 ; (2)刚开始预热,试管②中立即产生气泡,但石灰水不变浑浊,原因是 ; (3)继续加热,观察到试管①中现象 ,②中现象 。请你写出试管①中的化学方程式: ,②中发生反应的化学方程式是:在这个反应中 (填“木炭”或“氧化铜”)发生还原反应, (填“木炭”或“氧化铜”)具有还原性。 (4)停止加热时,应先将导管从试管②中撤出,这样操作的原因是 。 (5)如果实验过程中始终无铜生成的可能原因是 。 6.如图是高温下用木炭还原氧化铜的实验装置图: (1)根据B 中发生的现象,可以判断反应是否开始发生,则B 中的试剂(填名称) ; (2)a 处排出的气体中,除没有排尽的空气和末被完全吸收的带有水蒸气的二氧化碳外,还一定含有少量的(填化学式) 气体;酒精灯上加罩的目的是 ; (3)写出A 中的化学方程式 ; (4)根据下表实验数据,求出有 克氧化铜参加了反应. 7.CO 2在高温下与木炭反应生成CO ,实验室用该反应制得的CO 还原氧化铜。可选用的实验装置如图: 实验中在A 装置中应通入 气体,B 装置中出现的现象为 ,发生反应的化学方程式为 ;装置C 中发生反应的化学方程式为 ,该装置的明显缺陷是 ;如果连接A 、B 、C 装置,要验证CO 还原氧化铜的生成物中有二氧化碳气体是不严密的,原因是 。 8.一包黑色粉末可能由氧化铜、炭粉中的一种或两种组成为探究其组成,某化学兴趣小组的学生进行实验研究: 【学生掌握的知识】: 碳粉具有可燃性:在氧气中能燃烧,该反应的化学方程式: ,能观察到的现象是: 。 碳粉具有还原性:能与氧化铜反应,该反应的化学方程式: 。 【学生查找的资料】:碳与氧化铜都不溶于水,但氧化铜能溶于酸溶液,与盐酸反应生成蓝色氯化铜溶液和水. [提出假设]①黑色粉末可能是氧化铜②黑色粉末可能是木炭粉③黑色粉末可能是: 。 [设计实验] 同学甲:将干燥的CO 与A 中的黑色粉末反应,并检验其产物。在给黑色固体加热前,应先通入CO ,目的是把装置中的空气排出。装置中的气球起收集一氧化碳,防止污染环境的作用。若黑色粉末变红色,同学甲推断黑色粉末一定含有氧化铜,可能含有碳粉。 同学乙:关闭弹簧夹X ,给排尽空气后的盛有黑色粉末的硬质玻璃管加热。一段时间后,若黑色粉末不变色,澄清石灰水也不变浑浊,请你帮助 同学乙推断 。 同学丙:取少量粉末于试管中,再加入过量盐酸试剂,发现固体全部溶解,溶液呈蓝色。同学丙推断黑色粉末一定只含有氧化铜。该实验的化学反应方程式是 。

碳、氢气、一氧化碳还原性中考题

金属历年中考经典习题
1、 (2012?上海)在隔绝空气下,用木炭还原氧化铜.下列叙述正确的是( A.反应前后固体中氧原子的物质的量保持不变 ) B.反应前后固体减轻的质量等于氧化铜中氧元素的质量
C.反应中消耗的氧化铜与碳的物质的量一定相等 D.反应中铜元素在固体中的质量分数逐渐变大
2、 (2011?牡丹江)小文同学利用下图实验装置测定某赤铁矿石样品中 Fe2O3的质量分数,取 l0g 样品与足量 CO 充分反应后,
测得剩余固体的质量为7.6g,下列说法正确的是 ( (温馨提示:杂质不参加反应) A.玻璃管中的固体由黑色逐渐变成红色 B.实验中通入 CO 的质量为4.2g C.生成 CO2的质量为2.4g D.铁矿石样品中 Fe2O3的质量分数为80% )
第3题
3、将符合如图装置设计意图的序号填入括号中.设计意图:① 说明 CO 具有还原性.② 既说明 CO 具有可燃性,又充分地利用了 能源.③ 说明 CO 氧化后的产物是 CO2.④ 有效地防止了有剧毒的 CO 对空气的污染.其中符合的是( A.只有① ② B.① ③ 和④ C.③ D.以上都符合 )
4、 (2006?山西)实验室用氢气还原氧化铜的实验步骤如下:① 向试管里通氢气 ② 检验氢气纯度 ③ 给盛有氧化铜的试管加热 ④
停止加热 ⑤ 继续通氢气直到试管冷却.其正确的操作顺序是( ② ④ A.① ③ ⑤ ① ④ B.② ③ ⑤ ① ⑤ C.② ③ ④ ) ③ ④ D.② ① ⑤ )
5、 (2003?南通)木炭、一氧化碳在一定条件下都能与 CuO 发生反应,下列叙述正确的是(
A.反应中 C、CO 都得到氧,发生氧化反应 B.反应前后,C、Cu、O 三种元素的化合价都发生了变化 C.反应都必须在高温的条件下才能进行 D.反应导出的气体都有毒,需进行处理,以防止空气污染
6、(2012?嘉兴)如图为某同学设计的氢气还原氧化铜的微型实验装置,微型滴管内装稀硫酸. (1)实验时应先挤压微型滴管,还是先点燃微型酒精灯? . (2)写出 CuO 发生变化的化学方程式 .

氢气还原氧化铜实验改进实验

第8组第五个实验氢气还原氧化铜实验改进实验 一探究问题的提出 在九年义务教育初三化学教材第三章第四节中,关于氢气还原氧化铜的演示〔实验3一8〕,其最佳效果是反应后能在试管底部附着一层光亮的铜镜。但由于实验条件控制方面的问题,实验过程中出现两个不足的问题:一是现象不明显,黑色氧化铜往往是变成砖红色,而不是亮红色;二是反应时间较长才能使黑色完全转化,影响实验的效果和教学进度。在课堂上,教师常常因时间所限,只能将反应的中间产物——砖红色的氧化亚铜误作金属铜展示给学生。师专学生在进行教育实习时,课堂上也常常不能得到附着在试管底部的铜镜,而是粉末状、砖红色的氧化亚铜。如何在课堂上能快捷、成功地演示氢气还原氧化铜的实验我把实验作了改进。 二问题解决设想 原氢气还原氧化铜实验中,分析影响铜单质生成与生成质量的问题可能有,导管导入的氢气中含有酸性物质,所以即使我们通过通入大量生成的气体氢气赶走大试管中的氧气,氧化铜还是会与氢气中的酸性物质和水分发生反应,而变成离子的形式,即使通过氢气还原,这部分已经成为离子的铜离子也不能转化为铜单质啦。 其次,氧化铜分布的厚度,与氢气接触的面积大小也影响其还原效果。如果氧化铜与氢气接触的面积大,则其还原效果会更加好,更容易得到纯正的铜单质。针对我们上面的两个分析,我们小组决定用先将硝酸铜溶液蒸干,再加热硝酸铜,使其受热分解,生成的氧化铜可以用于还原为铜。如果我们可以将硫酸铜溶液分布均匀并且很薄的附在试管壁上的话,那么可以推测生成的氧化铜必定是很薄的一层附在试管壁上,那么氧化铜与氢气接触面积会变大,则生成的铜单质也会更加有金属光泽。 三实验设计方案

实验原理 硝酸铜在170℃左右分解为氧化铜、二氧化氮和氧气: 2Cu(NO3)22CuO+ 4NO2↑+ O2↑ 可以通过以上反应制取CuO固体。 用锌粒与稀硫酸反应制备氢气: Zn+H2SO4=ZnSO4+H2 氢气与CuO反应如下: CuO+H2 Cu+H2O CuO的生成热(156.8kJ/mol)远小于水的生成热(241.6 kJ/mol),所以CuO 比较容易被氢气还原,该反应在室温时反应极慢,几乎不反应;在250℃以上时,反应能顺利进行。 实验用品 酒精灯启普发生器木垫止水夹铁夹铁架台橡胶皮小试管大试管水槽玻璃管胶头滴管橡胶管挡风板木条火柴锌粒铜丝硝酸铜浓硫酸硫酸铜蒸馏水 实验装置

光电催化还原CO2金属氧化物催化材料研究进展

文章编号:1007 ? 6735(2018)05 ? 0058 ? 05DOI: 10.13258/https://www.360docs.net/doc/4416695933.html,ki.nmme.2018.05.011光电催化还原CO2金属氧化物催化材料研究进展 张瑞新, 蔡 晴, 王燕刚, 康诗飞, 左元慧, 崔立峰 (上海理工大学 环境与建筑学院,上海 200093) 摘要:光电催化还原CO2在众多减排技术中因其洁净环境友好成为研究热点。通过对比光催化,电催化和光电催化的原理,论证光电催化还原CO2在节能减排领域的应用价值。以Ti,Zr,Fe,Cu为基本元素的4个催化材料体系为研究对象,对同一体系不同催化材料从材料合成方法,合成难易程度,催化效率,选择性和催化能耗等不同方面做出综合比较和评价,并对光电催化还原CO2的研究方向和应用前景作出了展望。 关键词:CO2;光电催化;金属氧化物;催化材料 中图分类号:TM 911.4 文献标志码:A Progress of Metal Oxide Catalytic Materials for the Photoelectric Catalytic Reduction of CO2 ZHANG Ruixin, CAI Qing, WANG Yangang, KANG Shifei, ZUO Yuanhui, CUI Lifeng (School of Environment and Architecture, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093, China) Abstract: Photoelectric catalytic reduction CO2 has become a hot topic in many emission reduction technologies due to its friendly, clean, environmental. By comparing the principles of photo catalysis, electric catalysis and photoelectric catalytic, the article demonstrates application value of photoelectric catalytic reduction CO2 in the field of energy conservation and emission reduction. 4 catalytic materials systems with Ti, Zr, Fe and Cu as basic elements are studied, the comprehensive comparison and evaluation of different catalytic materials in the same system are made from the aspects of material synthesis methods, synthesis difficulty, catalytic efficiency, selectivity and catalytic energy consumption. The expectation are also made about the research direction and application prospect of photoelectric catalytic reduction CO2. Keywords: CO2; photoelectric catalysis; metallic oxide; catalytic material 从环境角度来讲,全球变暖是温室效应对人类最严重也是最直接的危害,但是由此引发的打破全球碳平衡是更值得被关注的问题[1]。 在众多CO2减排技术中,将CO2变废为宝引起了人们的广泛重视,而光电催化还原CO2技术用水作为氢源,将太阳光和电能作为动力,整个技术应用过程中相当洁净,对环境友好,因此成为CO2还原领域的研究热点。光电催化剂的制备是光电催化 有 色 金 属 材 料 与 工 程 第 39 卷 第 5 期NONFERROUS METAL MATERIALS AND ENGINEERING Vol. 39 No. 5 2018 收稿日期:2017?07?19 作者简介:张瑞新(1993—),女,硕士研究生。研究方向:环境化学。E-mail: 504003711@https://www.360docs.net/doc/4416695933.html, 通信作者:王燕刚(1981—),男,副教授。研究方向:CO2捕获与催化资源化的利用。 E-mail: wangyangang@https://www.360docs.net/doc/4416695933.html,

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