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氫氣還原氧化銅，是化學(xué)實(shí)驗(yàn)課中經(jīng)典的氧化還原反應(yīng)。氫氣在反應(yīng)中作為還原劑，失電子和氧化銅中的氧結(jié)合生成氧化產(chǎn)物——水；氧化銅作為氧化劑，得電子失去氧，得到單質(zhì)銅。
氫氣在常態(tài)下是一種極易燃燒，無(wú)色透明、無(wú)臭無(wú)味的氣體。氫氣是世界上已知的密度最小的氣體，氫氣的密度只有空氣的1/14，即在0 ℃時(shí)，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，氫氣的密度為0.0899 g/L。所以氫氣可作為飛艇、氫氣球的填充氣體（由于氫氣具有可燃性，安全性不高，飛艇現(xiàn)多用氦氣填充）。氫氣是相對(duì)分子質(zhì)量最小的物質(zhì)，主要用作還原劑。
現(xiàn)在工業(yè)上一般從天然氣或水煤氣制氫氣，而不采用高耗能的電解水的方法。制得的氫氣大量用于石化行業(yè)的裂化反應(yīng)和生產(chǎn)氨氣。氫氣分子可以進(jìn)入許多金屬的晶格中，造成“氫脆”現(xiàn)象，使得氫氣的存儲(chǔ)罐和管道需要使用特殊材料（如蒙耐爾合金），設(shè)計(jì)也更加復(fù)雜。醫(yī)學(xué)上用氫氣來(lái)治療部分疾病。
一、氫為燃料最潔凈。氫的燃燒產(chǎn)物是水，對(duì)環(huán)境不產(chǎn)生任何污染。相反，以汽油，柴油為燃料的車輛，排放大量氮氧化物、四乙基鉛[Pb(C2H5)4]，會(huì)導(dǎo)致酸雨，酸霧和嚴(yán)重的鉛中毒。更重要的是，廢氣中還含有3，4-苯并芘的強(qiáng)致癌物質(zhì)，污染大氣，危害健康?，F(xiàn)世界各國(guó)對(duì)以氫為新型能源的研究頗為重視。日本于1984年5月24日在富士高速公路以每小時(shí)200千米速度首次試車（以氫為燃料）成功。
二、資源豐富。以水為原料，電解便可獲得。水資源在地球上相對(duì)主要燃料石油，煤也較豐富。
三、熱值高。氫燃燒的熱值高居各種燃料之冠，據(jù)測(cè)定，每千克氫燃燒放出的熱量為1.4*10^8J，為石油熱值的3倍多。因此，它貯存體積小，攜帶量大，行程遠(yuǎn)。
氫氣要安全儲(chǔ)藏和運(yùn)輸并不容易，它重量輕、難捉摸、擴(kuò)散速度快，需低溫液化，會(huì)導(dǎo)致閥門堵塞并形成不必要的壓力
氧化銅（CuO）是一種銅的黑色氧化物，略顯兩性，稍有吸濕性。相對(duì)分子質(zhì)量為79.545，密度為6.3～6.9 g/cm3，熔點(diǎn)1326℃。不溶于水和乙醇，溶于酸、氯化銨及氰化鉀溶液，氨溶液中緩慢溶解，能與強(qiáng)堿反應(yīng)。氧化銅主要用于制人造絲、陶瓷、釉及搪瓷、電池、石油脫硫劑、殺蟲劑，也供制氫、催化劑、綠色玻璃等用。
以銅灰、銅渣為原料經(jīng)焙燒，用煤氣加熱進(jìn)行初步氧化，以除去原料中的水分和有機(jī)雜質(zhì)。生成的初級(jí)氧化物自然冷卻，粉碎后，進(jìn)行二次氧化，得到粗品氧化銅。粗品氧化銅加入預(yù)先裝好1：1硫酸的反應(yīng)器中，在加熱攪拌下反應(yīng)至液體相對(duì)密度為原來(lái)的1倍，pH值為2～3時(shí)即為反應(yīng)終點(diǎn)，生成硫酸銅溶液，靜置澄清后，在加熱及攪拌的條件下，加入鐵刨花，置換出銅，然后用熱水洗滌至無(wú)硫酸根和鐵質(zhì)。經(jīng)離心分離、干燥，在450℃下氧化焙燒8h，冷卻后，粉碎至100目，再在氧化爐中氧化，制得氧化銅粉末。
氫氣還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)原理是氫氣與氧化銅在加熱條件下反應(yīng)生成銅和水。實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，由于氫氣具有可燃性，為防止點(diǎn)燃酒精燈時(shí)，使氫氣與空氣的混合氣體發(fā)生爆炸，應(yīng)先通入氫氣，先將試管中的空氣排出，然后再點(diǎn)燃酒精燈加熱；實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，為防止生成的銅在高溫下再次被氧化，應(yīng)先熄滅酒精燈，停止加熱，然后繼續(xù)通入氫氣至試管冷卻．
因此氫氣還原氧化銅的步驟是：通入氫氣→加熱→停止加熱→停止通入氫氣．
