【铜及其化合物】铜的化合物及其性质.pdf

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1、【铜及其化合物】铜的化合物及其性质 铜及其化合物 庆云一中 王金行 课程标准解读 1.了解铜的物理性质机械性能和重要用途；2.通过演绎法去分析铜及其重要化合物的化学性质；3.掌握硫酸铜的性质及其简单计算。知识再现 一、铜的物理性质和用途 铜是 色的固体，导电，据此性质，铜可以用作。铜还有许多重要的合金，如、等。二、铜的化学性质 根据铜在金属活动性顺序表中的位置，它应属于不活泼的金属，因此它 置换出酸 或水中的氢。（一）铝与非金属的反应 （1）与氧气反应：2Cu+O22CuO 在潮湿气体中还可发生腐蚀生成绿色的铜锈：2Cu+O2+H2O+CO2=Cu2(OH)2CO3 （2）与其它非金属的反应：

2、2Cu+S Cu2S Cu+Cl2 CuCl2 （二）与酸的反应 （1）铜与非氧化性酸（如盐酸、磷酸等）不反应。（2）铜与强氧化性酸（如浓硫酸、硝酸等）能反应，但不生成氢气。Cu+2H2SO4CuSO4+SO2+2H2O （三）与盐溶液的反应 2 FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2 Cu+2AgNO3=Cu（NO3）2+2Ag 三、铜的冶炼 工业上，主要采用高温冶炼黄铜矿的获得铜。这种方法冶炼的铜，其含量为99.5%99.7%，还有 Ag、Au、Fe、Zn 等杂质。要达到电气化生产铜的要求，这种由黄铜矿高温冶炼的铜还必须经过电解精炼，氩精炼得到的铜，其含量高达 99.95%99.98%

3、。典题解悟 例.铜是生命必需的元素，也是人类最早使用的金属之一，锰的生产对国计民生各个方面都产生产生了深远的影响。请完成下列各题：（1）在化学反应中，铜元素可表现为 0、+1、+2 价。在西汉古籍中有记载：曾青得铁则化为铜（即曾青 CuSO4 跟铁反应就生成铜）。试写出该加成反应反应的高分子方程式。铜器表面有时需要生成铜绿 Cu2（OH）2CO3，这层铜绿可用化学方法除去。试 写出一个除去铜绿而不损坏器物的化学方程式。（2）铜钱在历史上曾经是一种广泛流通本币的货币，试从分析和化学性质的角度物理性质为什么铜常用于组装货币。（铜的熔点是1183.4，铁的熔点是 1534.8）（3）历史上的“青铜器

4、时期”早于“铁器时期”，而近百年才大量转用使用铝制品，试分析人类使用这些金属的时间的事实与金属活泼性及冶炼难易的联系 精析：西汉时期的“曾青得铁则化为铜”是湿法冶金术得先驱，Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。当铜生成铜绿时，铜元阿斯匹林的化合价升高到+2，所以参予空气中必有氧化剂参加了化学反应。因铜在常温下不与稀硫酸反应，而铜绿则能与稀酸反应，所以可主要考虑用稀硫酸清洗。2Cu+O2+H2O+CO2=Cu2(OH)2CO3+2+Cu2(OH)2CO3+4H+=2Cu+CO2+3H2O 根据题给信息以及作货币的既定需要，选择铜作货币不仅是因为铜的熔点比较低，容 易铸造成型，同时铜的铜晶体结构比

5、较稳定，不易被腐蚀，加上铜有迷人的光泽。答案：（1）Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 （2）2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2(OH)2CO3 Cu2(OH)2CO3+2H2SO4=2CuSO4+CO2+3H2O （3）铜的熔点低，化学性质稳定，有迷人的光泽，易铸造。四、铜的重要化合物 （一）CuO CuO 在高温下分解：CuO 为黑色而 Cu2O 为红色，氧化铜可作为铜盐的原料，氧化亚铜可作为制造玻璃、搪瓷的红色颜料。（二）Cu2（OH）2CO3 （三）CuSO4 及 CuSO45H2O 硫酸铜晶体（CuSO45H2O）俗名 或。CuSO45H2O 等受热分解的化学方程式为：。锌及其化合

6、物的转化关系：夯实基础 1.2000 年 5 月，保利集团在香港拍卖会上花费 3000 多万港币购回了在火烧以后圆明园时流失的 国宝：铜铸的牛首、猴首和虎首。普通铜器稍久会出现铜绿Cu2(OH)2CO3，而三件 1760 年 铜铸的国宝，在 240 年后看上去依然璀璨。下列对其原因的分析，最可能的是（）A.它们的表皮都镀上了耐腐蚀的细胞壁黄金 B.环境污染日趋严重，它们表面的铜绿被表面酸雨溶解洗澡去 C.铜的金属甜美性比氢小，因此它们极易氧化 D.它们是含一定比例金、银、锡、锌、铜的合金 2.下列物质中，属于纯净物的是（）A.生铁 B.青铜 C.漂白粉 D.胆矾 3.写下写出下列水解的化学方程

7、式，并标出基本思路电子转移的思路和数目：Cu+H2SO4（浓）Cu+HNO3（浓）Cu+HNO3（稀）4.写出下列反应的离子方程式：Fe+HCl（稀）Cu+HNO3（稀）5.下列金属不能由电解其盐的水溶液来获得是（）A.Na B.Mg C.Cu D.Ag 6.。AlCl3、MgCl2、FeCl2、CuCl2、FeCl3、NaCl 7.在含有 Cu(NO3)2、Mg(NO3)2 和 AgNO3 的溶液里粉浆锌粉，首先置换出的是（）A.Mg B.Cu C.Ag D.H2 8.在铜跟稀硝酸的反应中，如果有 1 mol 硝酸还原了，则被氧化的铜的物质的用量氧化为（）A.3 8mol B.8 3mol

8、C.2 3mol D.3 2mol 9.铜粉取出稀硫酸溶液中，加热后无明显现象发生，当加入下列一种物质后，铜粉的质量 减少，溶液呈兰色，同时有气体逸出，该物质是（）A.Fe2(SO4)3 B.Na2CO3 C.KNO3 D.FeSO4 10.用气体还原剂解析 a g CuO，最终得到 b g Cu，如氧的相对原子质量为 16，则铜的相对 原子质量为（）A.16a ab B.16a ab+16 C.16(ab)a D.16b ab 11.某无色气体含有 CO、CO2、NH3、HCl、H2 和热空气中的一种或几种，当它依次通过 澄清石灰水（无浑浊现象）、氢氧化钡溶液（有浑浊现象）、浓硫酸（无明显现

9、象）、灼热的 CuO（变红）和五水硫酸铜（变蓝）（假定每处上均完全反应）。下列结论正确的是（）A.肯定有 CO、HCl，可能有 NH3 或 H2 其中之一 B.肯定有 H2、CO2、HCl，可能有 CO 和水蒸气 C.肯定有 H2、肯定没有 CO2 D.肯定有 CO、CO2、H2，可能有 HCl 12.某不纯的铁片中，可能含有镁、铝、铜等金属杂质。取这种铁片 5.6g，与足量的稀盐酸 反应得到 0.18gH2，则该铁片（）A.一定不含杂质 B 一定含铝 C.一定同时含有三种金属杂质 D.一定含有铜 13.溶剂为了除去酸性氯化铝溶液中得 Cu2+，下列实验步骤顺序和所用试剂都二氯甲烷正确的是（）

10、通过 CO2 加盐酸 加过量 NaOH 溶液 加 AlCl3 溶液 过滤 A.B.C.D.14.被严重腐蚀了的铜和铁共同放入盐酸中会充分反应后，剩余残渣中只有铜，则溶液中含有 的金属阳离子为（）A.可能只含有 Fe2+B.可能只含 Cu2+2+2+2+2+C.一定有 Fe 和 Cu D.可能有 Cu 和 Fe 15.选择合适的试剂除去还原剂下列物质中的杂质（括号内为杂质）铜粉（铁粉）；银粉（铜粉）。16.如何分离 AlCl3 和 CuCl2 的混合物，写出简明的操作步骤。17.实验室测定 CuSO4nH2O 晶体里结晶水的 n 值时，出现了三种情况：中晶体中混有受热不分解的物质；晶体尚带兰色，

11、即停止加热；晶体脱水后放 在实验台上冷却再称量。使实验结果 n 值偏低的原因是（）A.B.C.D.18.用以下三种途径来制取相等质量的硝酸铜（1）铜与浓硝酸反应（2）铜与稀硝酸反应（3）铜先跟氧气反应填入氧化铜，氧化铜就要跟稀硝酸反应 以下叙述中正确的是（）三种途径所消耗的铜的物质的量相等 三种途径所消耗的高氯酸等同的质的量相等 所 耗用的铜的物质的量是：途径（3）>途径（1）>途径（2）所消耗的硝酸的物质的量是：途径（1）>途径（2）>途径（3）A.B.C.D.19.下列生产胆矾的实验设计能体现“经济、高效、环保”精神的是（）A.铜与浓硫酸共热后用水稀释 B.用铜片为

12、阳极，石墨为阴极，电解稀硫酸 C.先灼烧铜生成氧化铜，然后截叶稀硫酸溶解 D.适当温度下，持续增长以使铜片在持续通入空气的稀硫酸中加快腐蚀 20.用如图所列各电子设备设计一个实验，验证浓硫酸和木炭粉在加热条件下反应后的各种产 物。（1）硫酸与木炭粉在加热条件下让反应的化学方程式是：。（2）些装置的连接顺序（云层按产物气流从左往右的方向）是（填装置的编号）。（3）实验时可观察到控制器中 A 瓶的溶液褪色，C 瓶的溶液不褪色。A 瓶的作用 是；B 瓶溶液的作用是 ；C 瓶溶液的作用是 。（4）装置中所加的混合物药品是，可验证的产物是，确定装置在整 套装置中位置的理由是 。（5）装置中所盛溶液是，可

13、验证的产物是。能力提高 1.制印刷电路时常用永高股份氯化铁溶液作为“腐蚀液”，发生的反应为 2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2。向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时浓硫酸加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现明显的是 （）A.烧杯中有铜无铁 B.烧杯中有铁无铜 C.烧杯中铁、铜都有 D.烧杯中铁、铜都无 2.1.6g Cu 与 50 ml 8mol/L 的 HNO3 充分反应，硝酸的还原产物有 NO 和 NO2，反应后混 合溶液中 H+浓度为 a mol/L（生成水的体积忽略不计），则其时溶液中所含 NO3的物质的量 为（）A.（a+1）mol B.（0.4+0.05a）mol C.

14、（a+0.05）mol D.0.05（a+1）mol 3.用足量铜与 500 ml 稀硝酸完全反应后，将溶液小心蒸发得到Cu(NO3)23H2O 晶体 90.75g。计算：（1）被氧化的铜的质量是多少？（2）原稀硝酸的物质的量浓度是多少？（3）反应中有多少克硝酸被还原？g 4.将 1.92g 铜放入 100ml 含有 1.26g HNO3 与 9.8g H2SO4 的混合溶液中，充分反应后生 成的 NO 的体积是多少？（标准状况）5.下列能发生 Cu+2H2O=Cu(OH)2+H2的是（）A.将铁棒与铜棒用导线连接插入食盐水中 B.将铁棒与锌棒用导线相连一同插入硫酸铜溶液中 C.用铜棒作阳极，

15、石墨作阴极，电解烧碱溶液 D.用石墨作阳极，铜棒作阴极，电解烧碱溶液 6.已知氧化铜在高温下会可发生分解 4CuO2Cu2O+O2，生成Cu2O 也能被 H2 还原为 Cu。（1）若将 10gCuO 在高热下部分分解后，再通入氢气使剩余固体全部还原为铜，消耗 0.225g H2，则原氧化铜的分解率是多少？（2）若将 m gCuO 在高温下部分分解后，再通入 n g H2，即可使剩余固体全部还原为 铜，则氧化铜的过氧化氢率是多少？n 的取值范围是多少？7.将 40ml 1.5mol/L 的 CuSO4 溶液与 30ml 3mol/L 的 NaOH 溶液混合，生成浅蓝色沉淀，假 2+如溶液中 c（

16、Cu）或 c（OH）都已变得很小，可忽略，则组合而成生成沉淀的共同组成可表示为（）D A.Cu(OH)2 B.CuSO4Cu(OH)2 C.CuSO42Cu(OH)2 D.CuSO43Cu(OH)2 8.实验室用铜和硫酸制取有几种方法：甲同学或进行了下列实验：取 6.4g 铜片和 10ml 18mol/L 浓硫酸放在圆型烧瓶中共热，直 到反应完毕，最后辨认出烧瓶中还有铜片剩余。他根据自己专精的化学知识，认为烧瓶中还 有较多的硫酸剩余。他这样普遍认为的理由是：。乙同学认为甲设计的实验方案不好，他自己设计的思路是2Cu+O22CuO；CuO+H2SO4=CuSO4+H2O。对比甲的方案，乙同学的优

17、点是：。9.在一定条件下，提炼可实现下图所示的物质两者之间的转化。试填写下列空白：（1）孔雀石的主要成分为 Cu2(OH)2CO3，它受热易分解。上图中的 F 是。（3）写出明矾溶液与过量的 NaOH 溶液反应的离子方程式 （3）图中所得的 C、D 都是固体，混合后在高温下可发生反应，写出该反应的化学方程 式。（4）B 既可与盐酸反应，又可与 NaOH 溶液反应，离子方程式分别为 、。（5）工业上挂电解熔融的 B 来制单质 D，每生成 1 mol D 的同时，可生成 mol E。10.孔雀石和石青是石青自然界存在的五种碳酸盐类铜矿，它们的化学组成可表示为：xCuCO3yCu(OH)2（x、y

18、为正整数且 x2，y2）（1）孔雀石和石青分别与过量盐酸反应时，孔雀石耗用的盐酸的物质的量与倚赖合成的 CO2 的生物体的量之比为 4：1，石青则为 3：1。请推算它们的化学组成。孔雀石；石青。（2）现有孔雀石和石青混合样品，取多份等质量的样品，在一份中加入过量盐酸，生成 CO2 3.36L（标准状况）；加热另一份样品使其完全分解，得到 CuO20g，试通过生产量计算确定该混合物中孔雀石和石青的生物体的量之比。高考聚焦 （2002 年上海，22 题）0.03mol Cu 完全熔于硝酸，产生氮的氧化物（NO、NO2、N2O4）混合气体共 0.05mol。该混合气体的平均相对分子可能是（）A.30 B.46 C.50 D.66 （2002 年上海，30 题）某化学课外小组用不含铜 96%的废铜屑制取胆矾（五水合硫酸铜）。将铜屑放入稀硫酸中，加热并不断鼓入空气，在氧气作用下才下生成硫酸铜。（1）写出生成硫酸铜的化学方程式。（2）现用 1Kg 这种废铜屑理论上能制取胆矾多少千克？（2）将胆矾与生石灰、沙子按质量比依次为 1：0.56：100 混合配制成无机无机铜杀菌剂波尔多 液。2+2+此波尔多液中 Cu 离子和 Ca 离子的物质的量比为（最简单整数比）波尔多液有效成分的化学式可表示为CuSO4xCu(OH)2yCa(OH)2，此种配比当 x=1 时，试确定 y 的数值。