銅及其化合物

1、銅及其化合物銅及其化合物考綱考綱網(wǎng)絡網(wǎng)絡掌控全局掌控全局高考考綱網(wǎng)絡構建網(wǎng)絡構建1.了解常見金屬的活了解常見金屬的活動順序。動順序。2.了解合金的概念及了解合金的概念及重要應用。重要應用。3.了解銅及其重要化了解銅及其重要化合物的主要性質及合物的主要性質及其應用。其應用。吃透教材1根據(jù)必修一第46.83.101相關內(nèi)容，梳理銅的性質2.根據(jù)所學知識，梳理銅化合物的性質3.銅鹽的用途4.相關習題，試卷的講解1根據(jù)必修一第46.83.101相關內(nèi)容，梳理銅的性質梳理梳理判斷判斷突破點面突破點面梳理基礎梳理基礎一、銅及其重要化合物一、銅及其重要化合物1銅。銅。(1)在自然界中的存在形態(tài)。在自然界中的

2、存在形態(tài)。游離態(tài)：天然銅。游離態(tài)：天然銅?；蠎B(tài)：黃銅礦化合態(tài)：黃銅礦(CuFeS2)和孔雀石和孔雀石Cu2(OH)2CO3。(2)物理性質：物理性質：_色，具有金屬光澤，具有色，具有金屬光澤，具有_性、性、_性、性、_性，被廣泛應用于電器元件、導性，被廣泛應用于電器元件、導線等的制造。線等的制造。(3)化學性質。化學性質。紫紅紫紅延展延展導電導電導熱導熱反應物質反應物質化學方程式化學方程式非非金金屬屬O2_(_色固體色固體)Cl2_(_色煙色煙)S_(黑色固體黑色固體)氧氧化化性性酸酸濃濃H2SO4_ _濃濃HNO3_稀稀HNO3_= 2CuO2=2CuO 黑黑Cl2Cu=點燃點燃CuCl2

3、 棕黃棕黃2CuS=Cu2S Cu2H2SO4(濃濃)Cu4HNO3(濃濃) Cu(NO3)22NO22H2OCuSO4SO22H2O3Cu8HNO3(稀稀) 3Cu(NO3)22NO4H2O鹽鹽AgNO3_FeCl3_2.氧化銅和氫氧化銅。氧化銅和氫氧化銅。物質物質氧化銅氧化銅氫氧化銅氫氧化銅化學式化學式CuOCu(OH)2狀態(tài)狀態(tài)_溶于水的溶于水的_色固體色固體(粉末粉末)_溶于水的藍色溶于水的藍色固體固體Cu2AgNO3 Cu(NO3)22AgCu2FeCl3 CuCl22FeCl2不不黑黑不不化學化學性質性質CuO2H_CuOH2_CuOCO_Cu(OH)22H _Cu(OH)2_=

4、= = Cu2H2OCuH2OCuCO2Cu22H2OCuOH2O3.硫酸銅。硫酸銅。CuSO45H2O為藍色晶體，俗稱藍礬、膽礬。無水為藍色晶體，俗稱藍礬、膽礬。無水CuSO4為白色粉末，遇水變藍色為白色粉末，遇水變藍色(生成生成CuSO45H2O)可作為水可作為水的檢驗依據(jù)。的檢驗依據(jù)。二、合金與金屬材料二、合金與金屬材料1合金。合金。(1)概念。概念。_與其他與其他_或或_形成的具形成的具有有_的物質。的物質。一種金屬一種金屬一種或幾種金屬一種或幾種金屬非金屬非金屬金屬特性金屬特性(2)特性。特性。熔點較各成分的熔點熔點較各成分的熔點_。合金比各成分金屬具有更好的合金比各成分金屬具有更好

5、的_、_以以及物理、化學和機械加工性能，如耐腐蝕性強、強度大等。及物理、化學和機械加工性能，如耐腐蝕性強、強度大等。2金屬材料。金屬材料。(1)黑色金屬材料。黑色金屬材料。包括包括_及它們的合金。及它們的合金。低低硬度硬度強度強度鐵、錳、鉻鐵、錳、鉻(2)生鐵和鋼。生鐵和鋼。生鐵和鋼都是鐵、碳合金，鋼是用量最大、用途最廣生鐵和鋼都是鐵、碳合金，鋼是用量最大、用途最廣泛的合金。泛的合金。合金合金成分成分性能性能生鐵生鐵含含C(2%4.3%)、S、P硬、脆硬、脆普通鋼普通鋼含含C(0.3%2%)硬而韌，有彈性硬而韌，有彈性特特種種鋼鋼錳鋼錳鋼含含C、Mn堅硬、強韌、不容易堅硬、強韌、不容易磨損磨損

6、鎢鋼鎢鋼含含C、W耐熱、熔點高、堅硬耐熱、熔點高、堅硬不銹不銹鋼鋼含含Cr、Ni抗腐蝕性強、堅硬抗腐蝕性強、堅硬判斷正誤判斷正誤 正確的打正確的打“”，錯誤的打，錯誤的打“”。11 mol Cu和足量稀硝酸反應產(chǎn)生和足量稀硝酸反應產(chǎn)生NA個個NO分子分子()2(2012山東高考山東高考)以以CuSO4溶液為電解質溶液進行粗溶液為電解質溶液進行粗銅銅(含含Al、Zn、Ag、Pt、Au等雜質等雜質)的電解精煉，粗銅接電源的電解精煉，粗銅接電源正極，發(fā)生氧化反應正極，發(fā)生氧化反應()3CuSO4與與ZnS反應的離子方程式為反應的離子方程式為Cu2S2 CuS()4錫青銅的熔點比純銅高錫青銅的熔點比純

7、銅高()5電解電解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液時陰極上依次的混合溶液時陰極上依次析出析出Cu、Fe、Al()6所有不銹鋼都只含有金屬元素所有不銹鋼都只含有金屬元素()7將銅屑加入將銅屑加入Fe3溶液中的離子方程式：溶液中的離子方程式：2Fe3Cu 2Fe2Cu2()8加強熱，使加強熱，使CuO在高溫條件下分解制備單質在高溫條件下分解制備單質Cu()9銅表面易形成致密的氧化膜，銅容器可以盛放濃硫銅表面易形成致密的氧化膜，銅容器可以盛放濃硫酸酸()10錫青銅錫青銅(銅錫合金銅錫合金)文物在潮濕環(huán)境中的腐蝕比干燥文物在潮濕環(huán)境中的腐蝕比干燥環(huán)境中快環(huán)境中快()11所謂合金，就是不同種

8、金屬所謂合金，就是不同種金屬(也包括一些非金屬也包括一些非金屬)在在熔化狀態(tài)下形成的一種熔合物熔化狀態(tài)下形成的一種熔合物()熱點一熱點一熱點熱點典例典例融會貫通融會貫通銅及其化合物的相互轉化關系銅及其化合物的相互轉化關系1堿式碳酸銅。堿式碳酸銅。(1)化學式為化學式為Cu2(OH)2CO3，俗名：孔雀石，綠色固體。，俗名：孔雀石，綠色固體。(2)銅在潮濕的空氣中被氧化為銅銹：銅在潮濕的空氣中被氧化為銅銹：2CuO2H2OCO2 Cu2(OH)2CO3。2銅的氧化物。銅的氧化物。CuO為黑色粉末，不溶于水。為黑色粉末，不溶于水。Cu2O為紅色粉末，不溶于水。為紅色粉末，不溶于水。3Cu2具有氧化

9、性，但氧化能力比具有氧化性，但氧化能力比Fe3弱。如弱。如FeCl3可將可將H2S氧化為氧化為S，Cu2則只能與則只能與H2S生成不溶于酸的生成不溶于酸的CuS。2Fe3H2S 2Fe22HS；Cu2H2S 2HCuS；Fe3可氧化可氧化Cu生成生成Cu2：2Fe3Cu 2Fe2Cu2?！纠纠?】(2012山東高考山東高考)工業(yè)上由黃銅礦工業(yè)上由黃銅礦(主要成分主要成分CuFeS2)冶煉銅的主要流程如下：冶煉銅的主要流程如下：(1)氣體氣體A中的大氣污染物可選用下列試劑中的中的大氣污染物可選用下列試劑中的_吸收吸收(填字母填字母)。a濃濃H2SO4b濃濃HNO3cNaOH溶液溶液d氨水氨水(

10、2)用稀用稀H2SO4浸泡熔渣浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈紅色，說明溶液中存在溶液后呈紅色，說明溶液中存在_(填離子符號填離子符號)，檢驗溶，檢驗溶液中還存在液中還存在Fe2的方法是的方法是_(注明試劑、現(xiàn)象注明試劑、現(xiàn)象)。(3)由泡銅冶煉粗銅的化學反應方程式為由泡銅冶煉粗銅的化學反應方程式為_。(4)CuSO4溶液為電解質溶液進行粗銅溶液為電解質溶液進行粗銅(含含Al、Zn、Ag、Pt、Au等雜質等雜質)的電解精煉，下列說法正確的是的電解精煉，下列說法正確的是_。a電能全部轉化為化學能電能全部轉化為化學能b粗銅接電源正極，發(fā)生氧化反應粗銅接電源正極

11、，發(fā)生氧化反應c溶液中溶液中Cu2向陽極移動向陽極移動d利用陽極泥可回收利用陽極泥可回收Ag、Pt、Au等金屬等金屬(5)利用反應利用反應2CuO22H2SO42CuSO42H2O可以可以制備制備CuSO4，若將該反應設計為原電池，其正極電極反應式，若將該反應設計為原電池，其正極電極反應式為為_。解析：解析：(1)根據(jù)冰銅的元素組成可知氣體根據(jù)冰銅的元素組成可知氣體A為為SO2，可以，可以用堿性物質或氧化性物質來處理，故選用堿性物質或氧化性物質來處理，故選c、d。不選。不選b的原因的原因是硝酸的還原產(chǎn)物是硝酸的還原產(chǎn)物NO也是大氣污染物；不選也是大氣污染物；不選a的原因是濃硫的原因是濃硫酸雖然

12、具有強氧化性但并不能與酸雖然具有強氧化性但并不能與SO2反應，因為沒有中間價反應，因為沒有中間價態(tài)。態(tài)。(2)能與能與KSCN溶液顯紅色的是溶液顯紅色的是Fe3，要檢驗是否還存在，要檢驗是否還存在Fe2，需選擇能與，需選擇能與Fe2反應且有現(xiàn)象的試劑。根據(jù)反應且有現(xiàn)象的試劑。根據(jù)Fe2的還的還原性，可以選擇具有強氧化性的酸性原性，可以選擇具有強氧化性的酸性KMnO4，現(xiàn)象是紫色褪，現(xiàn)象是紫色褪去。去。(3)發(fā)生的反應類似鋁熱反應，觀察法配平即可。發(fā)生的反應類似鋁熱反應，觀察法配平即可。(4)電解過程中不可避免的會有部分電能轉化為熱能，故電解過程中不可避免的會有部分電能轉化為熱能，故a錯。電解精

13、煉過程中，粗銅是作陽極，與電池的正極相連，錯。電解精煉過程中，粗銅是作陽極，與電池的正極相連，發(fā)生氧化反應，故發(fā)生氧化反應，故b正確。電解過程中，陽離子要往陰極移動，正確。電解過程中，陽離子要往陰極移動，故故c錯。比銅活潑性弱的金屬會成為陽極泥，故錯。比銅活潑性弱的金屬會成為陽極泥，故d正確。正確。(5)在原電池中，正極發(fā)生還原反應。根據(jù)方程式可知是在原電池中，正極發(fā)生還原反應。根據(jù)方程式可知是O2發(fā)生了還原反應。在硫酸溶液中，正極的電極反應式為：發(fā)生了還原反應。在硫酸溶液中，正極的電極反應式為：O24H4e 2H2O。答案：答案：(1)cd(2)Fe3取少量溶液，滴加取少量溶液，滴加KMnO

14、4溶液，溶液，KMnO4褪色褪色(3)3Cu2O2Al Al2O36Cu(4)bd(5)4HO24e 2H2O=高溫高溫 實驗實驗操作操作提高素養(yǎng)提高素養(yǎng)實驗課題：硫酸銅晶體里結晶水含量的測定1實驗目的。實驗目的。探究測定晶體里結晶水含量的方法。探究測定晶體里結晶水含量的方法。2實驗原理。實驗原理。硫酸銅晶體是一種比較穩(wěn)定的結晶水合物，當加熱到硫酸銅晶體是一種比較穩(wěn)定的結晶水合物，當加熱到150 左右時將全部失去結晶水，根據(jù)加熱前后的質量差，可推左右時將全部失去結晶水，根據(jù)加熱前后的質量差，可推算出其晶體的結晶水含量。算出其晶體的結晶水含量。3實驗儀器。實驗儀器。托盤天平、研缽、玻璃棒、三腳架

15、、泥三角、瓷坩堝、托盤天平、研缽、玻璃棒、三腳架、泥三角、瓷坩堝、坩堝鉗、干燥器、酒精燈、藥匙。坩堝鉗、干燥器、酒精燈、藥匙。4探究活動。探究活動。研磨：在研缽中將硫酸銅晶體研碎研磨：在研缽中將硫酸銅晶體研碎(防止加熱時可能防止加熱時可能發(fā)生迸濺發(fā)生迸濺)。稱量：準確稱量一干燥潔凈的瓷坩堝質量稱量：準確稱量一干燥潔凈的瓷坩堝質量(W g)。再稱：稱量瓷坩堝硫酸銅晶體的質量再稱：稱量瓷坩堝硫酸銅晶體的質量(W1 g)。加加熱：小火緩慢加熱至藍色晶體全部變?yōu)榘咨勰幔盒』鹁徛訜嶂了{色晶體全部變?yōu)榘咨勰?完全失水完全失水)，并放入干燥器中冷卻。并放入干燥器中冷卻。再稱：在干燥器內(nèi)冷卻后再稱：在

16、干燥器內(nèi)冷卻后(因硫酸因硫酸銅具有很強的吸濕性銅具有很強的吸濕性)，稱量瓷坩堝硫酸銅粉末的質量，稱量瓷坩堝硫酸銅粉末的質量(W2 g)。再加熱：把盛有硫酸銅的瓷坩堝再加熱，再冷卻。再加熱：把盛有硫酸銅的瓷坩堝再加熱，再冷卻。再稱重：將冷卻后的盛有硫酸銅的瓷坩堝再次稱量再稱重：將冷卻后的盛有硫酸銅的瓷坩堝再次稱量(兩次稱兩次稱量誤差量誤差0.1 g)。計算：根據(jù)實驗測得的結果計算硫酸銅晶計算：根據(jù)實驗測得的結果計算硫酸銅晶體中結晶水的質量分數(shù)。簡稱：體中結晶水的質量分數(shù)。簡稱：“一磨一磨”、“四稱四稱”、“兩兩熱熱”、“一算一算”。5操作提示。操作提示。稱前研細；稱前研細；小火加熱；小火加熱；在

17、干燥器中冷卻；在干燥器中冷卻；不能用不能用試管代替坩堝；試管代替坩堝；加熱要充分但不加熱要充分但不“過頭過頭”(溫度過高溫度過高CuSO4易分解易分解)。6誤差分析。誤差分析。(1)偏高的情況。偏高的情況。加熱溫度過高或時間過長，固體部分變?yōu)榛野咨?，因為加熱溫度過高或時間過長，固體部分變?yōu)榛野咨驗楹谏暮谏腃uO與白色的與白色的CuSO4混合，會使固體變?yōu)榛野咨蚧旌?，會使固體變?yōu)榛野咨?，因W2偏小，偏小，W1W2數(shù)值偏高；數(shù)值偏高；晶體中含有晶體中含有(或坩堝上附有或坩堝上附有)受熱易分解或易揮發(fā)的雜質，受熱易分解或易揮發(fā)的雜質，因因W2偏小，偏小，W1W2數(shù)值偏高；數(shù)值偏高；加熱時

18、攪拌不當使晶體濺出坩堝外或被玻璃棒帶走少加熱時攪拌不當使晶體濺出坩堝外或被玻璃棒帶走少量，因量，因W2偏小，偏小，W1W2數(shù)值偏高；數(shù)值偏高；實驗前晶體有吸潮現(xiàn)象或加熱前所用的坩堝未完全干實驗前晶體有吸潮現(xiàn)象或加熱前所用的坩堝未完全干燥，因燥，因W1偏大，偏大，W1W2數(shù)值偏高。數(shù)值偏高。(2)偏低的情況。偏低的情況。加熱溫度過低加熱溫度過低(100 )或時間不夠，因或時間不夠，因W2偏大，偏大，W1W2數(shù)值偏?。粩?shù)值偏?。患訜釙r質量未至恒重就停止加熱，因加熱時質量未至恒重就停止加熱，因W2偏大，偏大，W1W2數(shù)值偏小；數(shù)值偏??；加熱后坩堝放在空氣中冷卻，因為在冷卻過程吸潮，加熱后坩堝放在空氣

19、中冷卻，因為在冷卻過程吸潮，會使會使W2值偏大，值偏大，W1W2數(shù)值偏??；數(shù)值偏?。痪w中含有受熱不分解或難揮發(fā)的雜質，因晶體中含有受熱不分解或難揮發(fā)的雜質，因W2W并并不是純凈的不是純凈的CuSO4粉末的質量，即水的含量必然偏低；粉末的質量，即水的含量必然偏低；兩次稱量相差兩次稱量相差0.10 g，因結晶水未完全失掉，使得，因結晶水未完全失掉，使得W1W2數(shù)值偏小。數(shù)值偏小。(3)無影響情況。無影響情況。瓷坩堝內(nèi)有不揮發(fā)性雜質。瓷坩堝內(nèi)有不揮發(fā)性雜質?！纠纠?】在測定硫酸銅結晶水的實驗操作中：在測定硫酸銅結晶水的實驗操作中：(1)加熱前應將晶體放在加熱前應將晶體放在_中研碎，加熱是放在中研

20、碎，加熱是放在_中進行，加熱失水后，應放在中進行，加熱失水后，應放在_中冷卻。中冷卻。(2)判斷是否完全失水的方法是判斷是否完全失水的方法是_ _。(3)做此實驗，最少應進行稱量操作做此實驗，最少應進行稱量操作_次。次。(4)下面是某學生一次實驗的數(shù)據(jù)，請完成計算，填入下下面是某學生一次實驗的數(shù)據(jù)，請完成計算，填入下面的表中。面的表中。坩堝質量坩堝質量坩堝與晶體坩堝與晶體總質量總質量加熱后坩堝加熱后坩堝與固體總質量與固體總質量測得晶體中測得晶體中結晶水個數(shù)結晶水個數(shù)11.7 g22.7 g18.6 g(5)這次實驗中產(chǎn)生誤差的原因可能是這次實驗中產(chǎn)生誤差的原因可能是_(填寫字母填寫字母)所造成

21、。所造成。A硫酸銅晶體中含有不揮發(fā)性雜質硫酸銅晶體中含有不揮發(fā)性雜質B實驗前晶體表面有濕存水實驗前晶體表面有濕存水C加熱時有晶體飛濺出去加熱時有晶體飛濺出去D加熱失水后露置在空氣中冷卻加熱失水后露置在空氣中冷卻解析：解析：硫酸銅結晶水含量測定實驗是一個基本的定量實硫酸銅結晶水含量測定實驗是一個基本的定量實驗，實驗的關鍵是加熱過程中使晶體中的結晶水全部失去。驗，實驗的關鍵是加熱過程中使晶體中的結晶水全部失去。為了保證失去全部結晶水，實驗中要加熱、稱量、再加熱、為了保證失去全部結晶水，實驗中要加熱、稱量、再加熱、再稱量，直到最后兩次稱量值不超過再稱量，直到最后兩次稱量值不超過0.1 g(0.1 g

22、是托盤天平的是托盤天平的感量感量)。根據(jù)表中數(shù)據(jù)可計算出結晶水的質量，進而可計算出結根據(jù)表中數(shù)據(jù)可計算出結晶水的質量，進而可計算出結晶水分子數(shù)。由晶水分子數(shù)。由(4)的計算結果知實驗結果偏高，由此可判斷的計算結果知實驗結果偏高，由此可判斷(5)選選B、C兩項。兩項。答案：答案：(1)研缽瓷坩堝干燥器研缽瓷坩堝干燥器(2)最后一次加熱前后最后一次加熱前后兩次質量數(shù)據(jù)差不超過兩次質量數(shù)據(jù)差不超過0.1 g(3)4(4)5.3(5)BC鞏固鞏固演練演練基礎達標基礎達標1Al、Fe、Cu都是重要的金屬元素。下列說法正確的是都是重要的金屬元素。下列說法正確的是()A三者對應的氧化物均為堿性氧化物三者對應

23、的氧化物均為堿性氧化物B三者的單質放置在空氣中均只生成氧化物三者的單質放置在空氣中均只生成氧化物C制備制備AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用將溶液直接蒸均不能采用將溶液直接蒸干的方法干的方法D電解電解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液時陰極上依次的混合溶液時陰極上依次析出析出Cu、Fe、Al解析解析：A項，項，Al2O3為兩性氧化物；為兩性氧化物；B項，項，Cu與空氣中的與空氣中的CO2和和H2O(g)的作用下與的作用下與O2反應生成反應生成Cu2(OH)2CO3；C項，項，三種鹽均為強酸弱堿鹽，加熱時都水解，且生成易揮發(fā)的三種鹽均為強酸弱堿鹽，加熱時都水解，且生成易揮發(fā)的

24、HCl，隨著水分和，隨著水分和HCl的揮發(fā)，蒸干時都得到金屬氧化物和的揮發(fā)，蒸干時都得到金屬氧化物和其氫氧化物的混合物；其氫氧化物的混合物；D項，電解項，電解AlCl3溶液陰極上的產(chǎn)物為溶液陰極上的產(chǎn)物為H2和和Al(OH)3。答案答案：C2在含有在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2和和AgNO3的溶液中加入的溶液中加入適量鋅粉，首先置換出的是適量鋅粉，首先置換出的是()AMg BCu CAg DH2解析解析：金屬越活潑，還原性越強，其陽離子的氧化性越金屬越活潑，還原性越強，其陽離子的氧化性越弱，所以氧化性強弱順序為：弱，所以氧化性強弱順序為：AgCu2Zn2Mg2；同一種還原劑與不同氧化

25、劑反應時，氧化性強的先反應，鋅同一種還原劑與不同氧化劑反應時，氧化性強的先反應，鋅與與Mg2不反應，先與不反應，先與Ag反應，所以首先置換出的是反應，所以首先置換出的是Ag。答案答案：C3制印刷電路時常用氯化鐵溶液作為制印刷電路時常用氯化鐵溶液作為“腐蝕液腐蝕液”。銅被。銅被氯化鐵溶液腐蝕的方程式為：氯化鐵溶液腐蝕的方程式為：2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2；FeCl3溶液也能與鐵反應溶液也能與鐵反應2FeCl3Fe=3FeCl2；當向盛；當向盛有氯化鐵溶液的燒杯中同時加入鐵粉和銅粉，反應結束后，有氯化鐵溶液的燒杯中同時加入鐵粉和銅粉，反應結束后，燒杯底部不可能出現(xiàn)的是燒杯底部不可能出現(xiàn)的是()A有銅無鐵有銅無鐵 B有鐵無銅有鐵無銅C有鐵有銅有鐵有銅 D無鐵無銅無鐵無銅解析解析：鐵的活性比銅的活性強，鐵先發(fā)生鐵的活性比銅的活性強，鐵先發(fā)生2FeCl3Fe 3FeCl2反應