中学2年理科。化学変化の中の酸化銅の還元について学習します。
- レベル★★☆☆
- 重要度★★★☆
- ポイント：還元される物質と還元されてできる物質
還元
物質と酸素が化合する化学変化を酸化といいました。酸化によって物質は酸化物に変化します。還元とは、簡単に言うと、酸化の逆の反応で、酸化物から酸素をとり去る化学変化です。
還元…酸化物から酸素をとり去る化学変化。
還元の反応が起こる場合、取り去られた酸素がくっつく反応も同時に起こります。酸素がくっつく反応といえば、そうです、酸化です。還元が起こる場合、同時に酸化も起こるということですね。
還元…同時に酸化も起こる。
還元とはどのような化学変化か。簡単に説明せよ。
解答酸化物から酸素を取り去る化学変化。
還元の利用
地球の大気には酸素が含まれるので、地球上にある金属は金をのぞいて、ほとんどの金属が酸化物として存在しています。鉄の場合は、鉄鉱石（酸化鉄）という形で存在しています。
これらの酸化物を還元することで、人類は金属を得てきたのですね。
酸化銅の還元
銅と酸素が化合した黒色の酸化銅に、炭素の粉末を入れて加熱すると、酸化銅から酸素がとり去られて、金属の銅が得られます。はずれた酸素は炭素と化合し、二酸化炭素になります。
酸化銅＋炭素→銅＋二酸化炭素
酸化銅が還元されて銅になり、炭素は酸化されて二酸化炭素になっていることがわかります。
- 還元された物質→酸化銅
- 還元されてできた物質→銅
- 酸化された物質→炭素
- 酸化されてできた物質→二酸化炭素
酸化銅の還元①
酸化銅と炭の粉を混ぜて加熱した。このときの化学変化について、以下の各問いに答えよ。ただし、酸化銅と炭の粉は過不足なく反応したものとする。
（1）加熱を続けると、酸化銅の色は何色から何色に変化するか。
（2）試験管内に残った物質が金属であることを調べる方法として正しいものを、次の中からすべて選べ。
ア 磨くと金属光沢が出る。 イ うすい塩酸に入れると水素が発生する。
ウ 磁石に引き寄せられる。 エ 熱や電流をよく通す。
（3）発生した気体を調べる方法と、その結果を書け。
（4）このとき起こった化学変化を、化学反応式で書け。
（5）この化学変化で、還元されてできた物質と、酸化されてできた物質は何か。
解答（1）黒色から赤褐色（赤色）
（2）ア、エ
（3）石灰水に通すと、石灰水が白くにごる。
（4）2CuO＋C→2Cu＋CO₂
（5）銅、二酸化炭素
酸化銅の水素による還元
酸化銅を加熱しているときに、水素を吹き付けることでも還元することができます。
酸化銅＋水素→銅＋水
酸化銅は還元されて銅になり、水素は酸化されて水になることがわかります。
- 還元された物質→酸化銅
- 還元されてできた物質→銅
- 酸化された物質→水素
- 酸化されてできた物質→水
酸化銅は炭素Cでも水素Hでも還元できるということですね。ということは、炭素Cと水素Hを含む化合物、有機物でも酸化銅は還元できるということです。
酸化銅＋有機物（C、H）→銅＋二酸化炭素＋水
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