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氧化铜(CuO)在高温加热条件下的分解反应如下:


一、主要反应产物

  • 氧化亚铜(Cu?O)和氧气(O?)
    在高温下(通常为800~1000℃),氧化铜会发生分解反应,生成红色的氧化亚铜并释放氧气。
    化学方程式:
    $$\text4CuO} \xrightarrow\text高温}} \text2Cu}_2\textO} + \textO}_2↑$$

    现象:

    • 黑色氧化铜粉末逐渐变为红色固体(Cu?O);
    • 产生无色气体(O?)。

二、反应特性

  • 氧化还原反应

    • 氧化剂与还原剂均为CuO:
      Cu元素在反应中从+2价(CuO)部分还原为+1价(Cu?O),另一部分O元素从-2价(CuO)被氧化为0价(O?)。
    • 电子转移:每生成1 mol O?会转移4 mol电子。
  • 分解率与温度关系
    分解率随温度升高而增大。例如,当80 g CuO在高温下分解时,若固体残渣含铜质量分数达86%,分解率约为96.6%。


三、其他相关反应

  • 铜与氧气加热生成氧化铜
    铜在空气中加热时,先与氧气反应生成氧化铜(黑色):
    $$\text2Cu} + \textO}_2 \xrightarrow\Delta} \text2CuO}$$
    若继续升温至分解温度,CuO会进一步分解为Cu?O和O?。

  • 氧化亚铜的生成条件

    • 工业中需在800~900℃ 下煅烧铜粉与氧化铜*;
    • 实验室可通过葡萄糖还原硫酸铜溶液制得。

四、应用与注意事项

  • 工业用途

    • 氧化铜分解反应用于制备氧化亚铜(红色颜料、半导体材料)和回收氧气;
    • 氧化亚铜在催化剂、电极材料等领域有重要应用。
  • 安全提示

    • 反应需高温条件,操作时需注意防爆和防氧化亚铜中毒(Cu?O有毒)。

氧化铜高温分解的主要产物是氧化亚铜和氧气,反应条件与温度密切相关,且在氧化还原经过中铜和氧的化合价发生变化。

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