cu及其化合物
铜及其重要的化合物
高考总复习·化学
答案 方案(1):产生污染性气体,且消耗硫酸较多。 方案(2):消耗能量较多,且步骤复杂。 方案(3):不产生污染性气体,原料利用率高,节约能源。 因此方案(3)更经济合理。
高考总复习·化学
三、金属矿物的开发和利用 1.金属在自然界中存在的形态 除了⑥ 、⑦ 等极少数金属外,绝大多数金属以 ⑧ 的形式存在于自然界中。在这些金属化合物中,金 属元素都显⑨ 化合价。 电子被 为金
2.金属冶炼的实质 使金属化合物中的金属离子⑩ 属单质的过程:M������ +ne
+
-
M。
高考总复习·化学
高考总复习·化学
课 堂 精 讲见《自学听讲》P48
铜及其重要化合物的性质和应用
1.波尔多液是一种农业上应用广泛的杀菌剂,它是由硫酸铜、 生石灰和水按一定比例配成的天蓝色胶状悬浊液,思考下列问 题: (1)波尔多液能否用铁桶盛放?为什么? (2)波尔多液能杀菌的可能原因是什么?
高考总复习·化学
答案 (1)不能。原因是铁能置换波尔多液中的 Cu2+,降低杀 菌能力。 (2)CuSO4 是重金属盐,能使蛋白质变性。
+
高考总复习·化学
(3)蓝色的硫酸铜晶体受热分解为白色的硫酸铜粉末,化学 方程式为 CuSO4·5H2O CuSO4+5H2O。 (4)红色的 Cu2O 与稀硫酸反应,溶液变蓝,同时生成红色的单 质铜,离子方程式为 Cu2O+2H
+
Cu+Cu2 +H2O。
+
高考总复习·化学
二、不同活动性金属的性质
(3)电解法冶炼金属
高考总复习·化学
例如,电解熔融 Al2O3、MgCl2、NaCl,其化学方程式依次为 2Al2O3(熔融) ↑,2NaCl(熔融) 4Al+3O2↑,MgCl2(熔融) 2Na+Cl2↑。 Mg+Cl2
化学 铜及其重要化合物
Cu-Zn
天 然 铜
孔雀石
Cu2 (OH)2 CO3
黄铜矿 CuFeS2
铜的存在—主要是化合态 —也有少量游离态
黄铜矿（CuFeS2）
孔雀石(Cu2(OH)2CO3 )
常见的铜矿石 毛赤铜矿(Cu2O )
蓝铜矿(Cu3(CO3)2(OH)
铜
铜元素位于周期表第四周期IB族，其电子排布式为
D
A．5:4
B．4:5
C．3:5
D．5:6
C(Fe3+)=2/3mol
2Fe3++Fe=3Fe2
+
∴ 参与反应的C(Fe3+)=4-2/3=10/3mol
10/32mol 10/16mol 3
10/6mol:2mol=5:6
【例3】 如图，盛有足量水的水槽里（放两个烧杯，小烧杯里放有少 量铜片和过量浓硝酸，小烧杯外面倒扣一个大烧杯，请回答： （1）铜与浓硝酸反应的化学方程式：C_u_+__4_H_N_O__3_=__C_u_(N__O_3__)2____；
3. Cu+在酸性溶液中不稳定,可发生自身氧化还原反应 生成Cu2+和Cu。现有浓硫酸、浓硝酸、稀硫酸、稀硝 酸、FeCl3稀溶液及pH试纸，简述如何用简便的实验 方法来检验CuO经氢气还原所得红色产物中是否含有 碱性氧化物Cu2O。
Cu2O+2H+═2Cu++H2O 2Cu+= Cu+Cu2+
取少量待检样品放入稀硫酸，振荡，若溶液变 为蓝色，说明样品中有Cu2O ，若溶液不变色， 说明产物中无Cu2O。
铜矿 酸
铜盐溶液 铁 铜
3.生物炼铜：
铜易与许多元素组成合金，如青铜（铜锡合金）、 黄铜（铜锌合金）、白铜（铜镍合金）
高考或竞赛辅导——铜(Cu)及其化合物
铜（Cu ）及其化合物一、单质铜的冶炼及性质1、铜的存在：①黄铜矿（2CuFeS ）②斑铜矿（43FeS Cu ）③辉铜矿（S Cu 2）④蓝铜矿（23)(2OH Cu CuCO ⋅）⑤赤铜矿（O Cu 2）2、铜的冶炼：①↑++=+222222SO FeS S Cu O CuFeS 高温②↑+=+222232SO FeO O FeS 高温③32FeSiO SiO FeO 高温=+④冰铜高温=+nFeS S mCu 2⑤↑+=+22222232SO O Cu O S Cu 高温⑥↑+=+22262SO Cu S Cu O Cu 高温3、铜的性质：①CuO O Cu 222△=+②32222)(2CuCO OH Cu CO O H O Cu ⋅=+++③S Cu S Cu 22△=+④22CuCl Cl Cu 点燃=+⑤O H CuCl O HCl Cu 2222242+=++⑥O H CuSO O SO H Cu 2424222)(2+=++△稀⑦↑+=+243][2)(82H CuCl H HCl Cu △浓⑧O H SO CuSO SO H Cu 224422)(2+↑+=+△浓⑨O H NO NO Cu HNO Cu 2223322)()(4+↑+=+浓⑩O H NO NO Cu HNO Cu 223342)(3)(83+↑+=+稀⑪22322FeCl CuCl FeCl Cu +=+⑫Ag NO Cu AgNO Cu 2)(2233+=+二、铜的氧化物1、氧化亚铜：①O H COOH CHOH OH CH NaOH O Cu CHO CHOH OH CH OH Cu Na 242242422)(4)(])([2+++↓=+△②O H CuSO Cu SO H O Cu 24422++=+③O H Cu H O Cu 2222+=+△④O H CuCl H HCl O Cu 2322][26+=+⑤O H OH NH Cu O H NH O Cu 2232323])([24+=⋅+⑥O H OH NH Cu O O H NH NH Cu 22432232364])([48])([4++=+⋅+-++⑦CO Ac NH Cu NH CO Ac NH Cu ⋅=++])([])([33323加压降温 2、氧化铜：①O H CuO OH Cu 2～363K 3532)(+↓=②↑+=22127324O O Cu CuO K ＞③O H Cu H CuO 22+=+△④↑++=+2233323N O H Cu NH CuO △三、铜的氢氧化物1、氢氧化铜：①4224)(2SO Na OH Cu NaOH CuSO +↓=+②O H CuO OH Cu 2～363K 3532)(+↓= ③O H CuCl HCl OH Cu 22222)(+=+④])([2)(422OH Cu Na NaOH OH Cu =+四、铜的重要盐类1、氯化亚铜：①4222242222SO Na HCl CuCl O H SO NaCl CuCl ++↓=+++△ ②42222SnCl CuCl SnCl CuCl +↓=+③↓=+CuCl Cu CuCl 22△ ④][2CuCl H HCl CuCl =+2、碘化亚铜：①KCl I CuI KI CuCl 424222++↓=+②Cu HgI Cu Hg CuI 2442+=+3、硫化亚铜：①S Cu S Cu 22△=+②424222322422222SO H SO Na S S Cu O H O S Na CuSO ++↓+↓=++△ ③O H NO S NO Cu HNO S Cu 22332843)(6)(163+↑+↓+=+△浓 ④S Na CN Cu Na NaCN S Cu 222])([24+=+4、氯化铜：①O H CuCl HCl CuO 222+=+②↑+=2773222Cl CuCl CuCl K ③↑+⋅=⋅HCl CuCl OH Cu O H CuCl 2)(222222△④][2422CuCl Na NaCl CuCl =+ ⑤][2422CuCl H HCl CuCl =+5、硫酸铜：①O H SO CuSO SO H Cu 224422)(2+↑+=+△浓②O H CuSO O SO H Cu 2424222)(2+=++△稀③↑+=29234SO CuO CuSO K ④↓+=⋅+422424234)()(22SO OH Cu SO NH O H NH CuSO ⑤--+++=+OH SO NH Cu NH SO OH Cu 2])([28)(2424334226、硝酸铜：①O H NO NO Cu HNO Cu 2223322)()(4+↑+=+浓 ②O H NO NO Cu HNO Cu 223342)(3)(83+↑+=+稀 ③NO NO Cu O N Cu 2)(22342+=+④↑+↑+=224732342)(2O NO CuO NO Cu K7、硫化铜：①4224SO H CuS S H CuSO +↓=+②O H NO S NO Cu HNO CuS 2233423)(383+↑++=+8、氰化铜：①42242)(242SO H CN CuCN HCN CuSO +↑+↓=+ ②])([343CN Cu H HCN CuCN =+9、碱式碳酸铜：①32222)(2CuCO OH Cu CO O H O Cu ⋅=+++ ②↑++↓=++24232223242)(22CO SO Na CO OH Cu O H CO Na CuSO ③O H CO CuO CO OH Cu 223222)(+↑+=△④O H CO CuSO SO H CO OH Cu 22442322322)(+↑+=+。
铜及其化合物
①Cu2+属于重金属离子，会使蛋白质变性； ②波尔多液：胆矾、熟石灰、水配制而成； ③CuSO4溶液呈蓝色；浓CuCl2溶液为蓝绿 色，稀CuCl2溶液为蓝色)； ④Cu2+能催化H2O2分解。
CuSO4+H2S=H2SO4+CuS↓(除去乙炔中的H2S)
CuSO4· 5H2O = CuSO4+5H2O
电解
冰晶石
2、热还原法：Zn～Cu (常用焦炭、CO、H2、Al为还原剂) ①用C或CO作还原剂：
2CuO+C ＝ 2Cu+CO2↑ Fe2O3+3CO ＝ 2Fe+3CO2（高炉炼铁） △ ②用H2作还原剂：CuO+H2 ＝ Cu+H2O
高温
高温 高温
③铝热反应： 3Fe3O4+8Al 3、热分解法：Hg、Ag
（3）与盐溶液反应 Cu + 2Ag+ = 2Ag + Cu2+
Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+
Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2(蚀刻铜制印刷电路板)
化学式 颜色 溶解性 与盐酸或稀 硫酸 与稀硝酸 与浓硝酸
2、氧化铜和氧化亚铜
CuO 黑色 Cu2O 砖红色 均难溶于水 CuO＋2H＋=Cu2＋＋H2O Cu2O＋2H＋=Cu2＋＋Cu＋H2O(歧化)
△
蓝色晶体
废铜综合利用的常见流程框图模式
二、金属的冶炼方法
K Ca Na Mg Al︱Zn Fe Sn Pb (H) Cu ︱Hg Ag︱Pt Au
电解法
热还原法
热分 物理 解法 提取法
铜及其化合物
铜及其化合物一、铜(Cu)：红色固体，不能被磁铁吸引1、Cu在氧气中燃烧2、Cu在氯气中燃烧3、Cu与硫粉加热反应4、Cu与浓硫酸加热反应5、Cu与浓硝酸反应6、Cu与稀硝酸反应7、Cu与氯化铁溶液的离子反应二、氧化铜(CuO)黑色粉末1、CuO与盐酸反应的离子反应2、CuO与氢气反应现象是三、氢氧化铜(Cu(OH)2)蓝色不溶于水的固体，属于弱碱。
1、Cu(OH)2与盐酸反应的离子反应2、Cu(OH)2不稳定受热易分解四、CuSO4·5H2O为蓝色晶体，俗称胆矾，式量为250。
无水CuSO4为白色粉末，遇水变蓝色，可用于检验是否有水。
CuSO,·5H20一般不稳定，加热分解失去结晶水。
{经典高考}0.80gCuSO4·5H2O样品受热脱水过程的热重曲线（样品质量随温度变化的曲线）如下图所示。
请回答下列问题：570℃△ （1）试确定200℃时固体物质的化学式______________（要求写出推断过程）；（2）取270℃所得样品，于570℃灼烧得到的主要产物是黑色粉末和一种氧化性气体，该反应的化学方程式为______________。
把该黑色粉末溶解于稀硫酸中，经浓缩、冷却，有晶体析出，该晶体的化学式为_________，其存在的最高温度是_____________；（3）上述氧化性气体与水反应生成一种化合物，该化合物的浓溶液与Cu 在加热时发生反应的化学方程式为________________；（4）在0.10mol ·L -1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成，当溶液的pH=8时，c （Cu 2+）=_______________mol ·L -1（K ap [Cu （OH ）2]=2.2×10-20）。
若在0.1mol ·L -1硫酸铜溶液中通入过量H 2S 气体，使Cu 2+完全沉淀为CuS ，此时溶液中的H +浓度是_______________mol ·L -1。
铜及其化合物
a.与浓硫酸共热：
b.与稀硝酸反应的离子方程式：
3Cu＋8H ＋2NO3 ===3Cu ＋2NO↑＋4H2O
＋ －
2＋
c.与浓硝酸反应的离子方程式：
Cu＋4H ＋2NO3 ===Cu ＋2NO2↑＋2H2O
提醒：铜与浓H2SO4的反应不能写成离子方程式。
＋ －
2＋
考点一
考点二
考点三
．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)用胆矾炼铜，不涉及化学反应
2 2 3
× (2)Cu (OH) CO 是铜锈的主要成分，在干燥空气中不易生成
(
)
√ (3)过量的铜与浓硝酸反应一定没有一氧化氮生成 ( ) × (4)将铁片置于 CuSO 溶液中，铁片上有红色物质析出，说明 铁比铜活泼 √( )
( )
4
考点一 考点二 考点三
2.氧化铜和氧化亚铜 名称 颜色 与酸反 应(H＋)
△ 解的化学方程式为 CuSO4· 5H2O=====CuSO4＋5H2O ，蓝色晶
体 受 热 转 化 为 白 色 粉 末 。 无 水 CuSO4 遇 水 变 蓝 色 ( 生 成 CuSO4· 5H2O)，据此可用来检验水的存在。
考点一
考点二
考点三
注 意
△ (1)通常利用反应：2Cu＋O2=====2CuO 除去混合气体中的 少量 O2。 (2)Cu 与稀 H2SO4 不反应，但在通入 O2 的条件下，Cu 可在 稀 H2SO4 中逐渐溶解：2Cu＋O2＋2H2SO4===2CuSO4＋2H2O。 (3)无水 CuSO4 只能作为检验水的试剂， 不能作为水蒸气的吸 收试剂而用于除杂。
考点一 考点二 考点三
规律•方法
考点一
铜及其重要化合物
Ag, 沉积到阳极底部 到阳极底部; 留在电解质溶液中. (少量的 Ag,Au 沉积到阳极底部;Zn2+ ,Fe2+留在电解质溶液中. ) 电解精炼得到的铜, 99.98%. 电解精炼得到的铜,其含量高达 99.95% ～ 99.98%.
五,铜及其化合物的转化关系(写出相关的化学方程式): 铜及其化合物的转化关系(写出相关的化学方程式)
2,与其它非金属的反应: 2,与其它非金属的反应:
Cu+S 2Cu+S Cu+ Cl2
Cu2S CuCl2
3,与酸的反应 ,
铜与非氧化性酸(如盐酸,磷酸等)一般不反应. (1)铜与非氧化性酸(如盐酸,磷酸等)一般不反应.特殊条件下 可进行, 可进行,如: 2Cu + 2H2SO4(稀)+O2 或 Cu + H2SO4(稀)+ H2O2 2CuSO4+2H2O CuSO4+2H2O
电解精炼铜时, 铜作阳极,精铜作阴极, 溶液作电解质溶液. 电解精炼铜时,粗铜作阳极,精铜作阴极,CuSO4 溶液作电解质溶液. 电极反应: 电极反应: 阳极 Cu →Cu2+ +2eZn→ Zn→Zn2++2eFe→ Fe→ Fe2++2e-
Ag, 留在阳极泥中. (少量的 Ag,Au 留在阳极泥中. ) 阴极 Cu2++2e-→Cu
二,铜的化学性质
铜在元素周期表中位于第四周期第 IB 族.在金属活动性顺序表 属于不活泼的金属, 因此它不能置换出酸或 中,排在氢元素的后面, 排在氢元素的后面, 属于不活泼的金属, 水中的氢. 水中的氢.
1.铜与 铜与O2 的反应: 的反应: 铜与
2Cu+O2 2CuO 现象:固体由紫红色变为黑色. 2CuO ,现象:固体由紫红色变为黑色. 在潮湿空气中还可发生腐蚀生成绿色的铜锈: 在潮湿空气中还可发生腐蚀生成绿色的铜锈: 2Cu+O2+CO2+H2O OH) Cu2(OH)2 CO3
高中化学第9讲铜及其化合物课件新人教版
2Al2O3(熔融)
4Al+3O2↑ , MgCl2(熔融) Mg+Cl2↑ ,
2NaCl(熔融) 2Na+Cl2↑ 。
特别提示 (1)电解法冶炼活泼金属使用的是熔融的金属盐或金属氧 化物,不是盐溶液。(2)钠、镁的冶炼是电解熔融的NaCl、MgCl2,铝的 冶炼是电解加了冰晶石的熔融Al2O3,而不是电解熔融AlCl3,因为AlCl3是共 价化合物,熔融状态不导电。
第9教材研读
一、铜及其化合物 1.单质铜 (1)物理性质:① 紫红 色固体,具有良好的延展性、导② 热 性和 导③ 电 性。 (2)化学性质
写出上图中有关反应的化学方程式或离子方程式: a.与潮湿空气反应:④ 2Cu+O2+CO2+H2O Cu2(OH)2CO3 。
答案 C 工业上用电解熔融MgCl2的方法冶炼金属镁。
考点二 守恒法在化学计算中的应用
守恒法是中学化学计算中一种很重要的方法,也是解题中应用最多的方 法之一。其特点是抓住有关变化的始态和终态,忽略中间过程,利用其 中某种不变量建立关系式,从而简化思路,快速解题。 守恒法主要包括质量守恒法、原子守恒法、电荷守恒法、得失电子守 恒法等。 1.质量守恒法 质量守恒主要包括两项内容:①参加反应的各物质的质量总和等于生成 的各物质的质量总和;②反应前后各元素的质量守恒。 2.原子守恒法 原子守恒主要指系列反应中某原子个数(或物质的量)不变,以此为基础
2-1 有一块铁的“氧化物”样品,用140 mL 5.0 mol·L-1盐酸恰好将其 完全溶解,所得溶液还能吸收0.025 mol Cl2,恰好使其中的Fe2+全部转变
为Fe3+,则该样品可能的化学式为 ( D )
A.Fe2O3 B.Fe3O4 C.Fe4O5 D.Fe5O7
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(1)构成
阳极－粗铜（Zn Fe Ag Au) 阴极－纯铜 电解质溶液－ CuSO4溶液
(2)电极反应
阳极(粗铜): Cu-2e=Cu2+
Fe-2e=Fe2+ Zn+2e-=Zn2+ 进入溶液 Ag、Au等单质在阳极附近沉淀下来－阳极泥
阴极(纯铜): Cu2＋＋2e=Cu
化学实验方案设计的基本要求： 1．科学性：实验原理、操作和方法必须正确。 2．安全性：尽量避免使用有毒药品、避免进行危
险性的操作，避免产生环境污染。
3．可行性：实验切实可行。 4．简约性：简单易行，价格便宜 。
能否用方法2原理，使铜在稀硫酸中被氧化？氧化剂是 什么பைடு நூலகம்质？
工业上不断鼓入空气，用热稀硫酸溶解铜制硫酸铜 因为铜在加热条件下才与氧气反应，加热提高反应速率。
氧化剂是O2, 因为O2>H+
【问题2】若在铜和稀硫酸混合物中不断通入O2，而加 入某种无色液体也能得到蓝色溶液，有哪些可能性？
【探1】铜与稀硫酸不反应，
【探2】加入无色H2O2，有气泡产生，气泡是什么？检验是O2
铜无法将氢还原为H2，双氧水分解出氧气，Cu2+做催化剂
【探3】向铜和稀硫酸混合液中加入硝酸钾，溶液变蓝，
单质 氧化物 碱（酸） CuSO4 CuO Cu(NO3)2 盐
Cu2(OH)2CO3
Cu
Cu(OH)2
CuCl2
H2、 CH3CH2OH
【思考2】上述关系中，那些物质可实现CuO和Cu之 间转化？Cu(OH)2 与Cu2O之间的转化？ 醛基
2013-6-15 2
有气泡 。氧化剂为什么是NO3-而不是SO42-－竞争反应, ? NO如何处理？ －循环使用4NO+3O2+2H2O=4HNO3 如何得到硫酸铜固体？ 根据溶解性表可知：
20℃ 时，S（CuSO4）＝20.7g
S[Cu(NO3)2]＝125g 硫酸铜的溶解度小，结晶方法
三.粗铜精炼
精炼铜:用电解的方法将粗铜中杂质去掉，获得精铜
专题四 Cu及其化合物
单质铜______色；CuO____色； Cu2O_____色；
无水CuSO4_____色；CuSO4溶液___色
Cu2(OH)2CO3____色；Cu(OH)2_____色；
2013-6-15
1
一.铜及其化合物的相互转化关系 【思考1】你学过那些铜化合物，它们之间有什么关系？
二.硫酸铜的制取
例：CuSO4是制备其它铜化合物的重要原料，如果以 铜为原料，有那些方法可以制得CuSO4？写出化学反 应方程式，并说明不同方法用于工业生产的优劣
Cu+2H2SO4(浓）＝ CuSO4+SO2↑+2H2O
2Cu+O2＝2CuO 方法1：产生SO2污染环境，硫酸利用率低
△
△
方法2；铜表面被氧化，利用低，若过渡粉碎产生铜屑矿尘