铜及化合物的性质
铜的化合物,物质颜色
下列反应，其产物的颜色按红色、红褐色、淡黄色、
蓝色顺序排列的是 (
)
①金属钠在纯氧中燃烧；②FeSO4溶液中滴入NaOH溶液， 并在空气中放置一段时间；③FeCl3溶液中滴入KSCN溶液； ④无水硫酸铜放入医用酒精中． A．②③①④ B．③②①④
C．③①②④
D．①②③④
【解析】
产物及颜色分别为：①Na2O2——淡黄色；
(5)如表中，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及其有无因果关系的判
断都正确的是____________(填字母)．
选项 A
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
判断
铜绿的主要成分
是碱式碳酸铜 铜表面易形成致 密的氧化膜
可用稀盐酸除铜
器表面的铜绿 铜容器可以盛放 浓硫酸
Ⅰ对；Ⅱ
对；有 Ⅰ对；Ⅱ 对；有
B
选
项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
判断
铆在铜板上的铁钉
工艺的中间过程会发生反应：2Cu2O＋Cu2S 反应的氧化剂是____________________． 6Cu＋SO2↑，
(3)SO2尾气直接排放到大气中造成环境污染的
后果是_______________________；处理该尾气可得到有
价值的化学品，写出其中1种酸和1种盐的名称_____ ． (4)黄铜矿熔炼后得到的粗铜含少量Fe、Ag、Au等金属杂质， 需进一步采用电解法精制．请简述粗铜电解得到精铜的原 理：___________________________________.
【答案】
(1)Cu2S
(2)Cu2O、Cu2S
(3)形成酸雨
硫酸、硫酸铵
(4)电解时，粗铜作阳极，精铜作阴极，电解质溶液为 硫酸铜溶液．阳极上发生氧化反应，Cu失去电子， 使Cu单质变为Cu2＋进入溶液中，Cu－2e－=== Cu2＋； 阴极上发生还原反应，Cu2＋得到电子在阴极上析出Cu质， Cu2＋＋2e－ === Cu，从而达到精制Cu的目的
05-有关铜及其化合物的相关化学式
①反应：CH3CH2OH+CuO
CH3CHO+H2O+Cu
②应用：乙醇的催化氧化的原理之一
知识点2 氧化铜的性质 2．氧化铜的热不稳定性
（1）反应：4CuO 2Cu2O+O2↑ （2）原因：Cu2O 比 CuO 稳定
知识点3 硫酸铜的性质 1．与强碱溶液反应
（1）离子反应：Cu2++2OH－ Cu(OH)2↓ （2）反应现象：产生蓝色沉淀
O2↑+4H+
知识点4 碱式碳酸铜的性质 1．化学式：Cu2（OH）2CO3
（1）相当处理：Cu（OH）2 和 CuCO3 组成的混合型化合物 （2）化学性质：具有 Cu（OH）2 和 CuCO3 的双重性质
知识点4 碱式碳酸铜的性质 2．与盐酸反应
（1）化学反应：Cu2（OH）2CO3+4HCl 2CuCl2+3H2O+CO2↑ （2）离子反应：Cu2（OH）2CO3+4H+ 2Cu2++3H2O+CO2↑ （3）反应应用：除去青铜器表面的铜锈并不伤及青铜器
（1）反应：2Cu+S Cu2S （2）应用：不能通过化合反应得到 CuS
知识点1 单质铜的性质 3．与稀硫酸反应
（1）反应：Cu+H2SO4（稀） CuSO4+H2↑ （2）应用：用电解法实现不能自发的反应
知识点2 氧化铜的性质 1．氧化铜的弱氧化性
（1）氨气 ①反应：2NH3+3CuO N2+3Cu+3H2O ②应用：用于实验室制取氮气
05 铜及其重要的化合物
高考重要的化学方程式
知识点1 单质铜的性质 1．与氧气反应：条件不同，产物不同
铜和化合物的性质
(2) 在硫酸介质中用H2O2将黄铜矿氧化,测得有Cu2+、Fe3+、SO42生成,该反应旳离子方程式为：
2CuFeS2+17H2O2+2H+==2Cu2++2Fe3++4SO42-+18H2O (3)铜在潮湿旳空气中生成铜绿，反应旳化学方程式 为： 2Cu+O2+CO2+H2O ==Cu2(OH)2C。O3
铜及其主要化合物
考试目旳：掌握铜及其主要化合物旳性质和用途。
Cu
Cu(OH)2CO3
Cu2S
CuCl2 CuSO4
CuO
Cu(OH)2
Cu2O
探究 1 铜及其主要化合物旳物理性质和用途?
Cu
铜是硬度较小旳紫红色金属，具有良好旳延展性、导电性和导
热性，主要用于制造电线、通讯电缆等。
CuO 氧化铜是黑色固体，不溶于水；
Cu(NO3)2+2Ag CuCl2+2FeCl2
①
CuO
⑥
⑧
Cu(NO)3 ② Cu
⑦ Cu(OH)2 ⑩
④
⑨
③
CuSO4 ⑤
Cu2O
名称 化学式 颜色 水溶性 与酸反 应(H+) 与 H2 反应
转化关系
氧化铜 CuO 黑色 不溶
CuO+2H+
Cu2++H2O
CuO+H2 Cu+H2O 4CuO 2Cu2O+O2↑
连接高考
(4)如表中，对陈说Ⅰ、Ⅱ旳正确性及其有无因果关系旳判断
AD 都正确旳是_________(双选)。
选项 陈说Ⅰ
陈说Ⅱ
铁和铜及其化合物
Fe 铜、铁及其化合物一、铁及其化合物1.物理性质：银白色，具有金属光泽；质地较软，有良好的导电性、延展性。
密度7.86 g/cm 3,熔沸点较高。
位置：第四周期，第Ⅷ 族 2.化学性质：（1）与非金属反应 Fe+S （I 2）FeS （FeI 2） 4Fe+3O 22Fe 3O 4 2Fe+3Cl 2(Br 2)2FeCl 3弱氧化剂 Fe 3+、H +、I 2、S 、铁后的金属阳离子（置换）… 强氧化剂 Cl 2、Br 2、HNO 3、浓H 2SO 4、MnO 4-(H +) … （2）与水反应 3Fe + 4H 2O(g)Fe 3O 4 + 4 H 2 ↑(置换)注意：铁在常温下不会和水发生反应，但在水和空气中O 2和CO 2的共同作用下，铁却很容易被腐蚀(生锈/电化学腐蚀) （3） 与酸反应a.与非氧化性酸反应 Fe +2H +== Fe 2++ H 2 b.与氧化性酸反应c.常温下，铁在冷浓硫酸，浓硝酸中发生钝化d.与浓硫酸反应：2Fe +6 H 2SO 4(浓）Fe 2(SO 4)3 +3SO 2 +6 H2Oe.与稀硝酸反应：①当Fe 少量时，离子方程式为：Fe + 4H ++ NO 3－== Fe 3++NO↑+2H 2O②当Fe 过量时，，离子方程式为：3Fe+8H ++2NO 3－== 3Fe 2++2NO↑+4H 2O ③当1:4＜n( Fe) :n (HNO 3)＜3:8 时，此情况下，Fe 3+和Fe 2+共存。
(4）与盐溶液反应：2Fe 3++ Cu = 2Fe 2++ Cu 2+ Fe + 2Fe 3+ = 3 Fe 2+ Fe + Cu 2+ = Fe 2++ Cu3.铁的氧化物FeO Fe 2O 3 Fe 3O 4 铁的化合价 +2 +3 +2、+3 颜色、状态黑色粉末红棕色粉末 黑色晶体 俗名 铁红 磁性氧化铁 水溶性 不溶于水 不溶于水 不溶于水氧化物类别碱性氧化物碱性氧化物Fe 2+Fe 3+与非氧化性酸反应FeO+2H + =Fe2+ +H2O Fe2O3+6H + =2Fe3+ +3H2O Fe3O4+8H + =2Fe3+ + Fe2++4H2O与还原剂反应(H2、CO、Al等) FeO+CO Fe+CO2Fe2O3+3CO2Fe+3CO23Fe3O4+8Al9Fe+4Al2O3用途用作红色油漆和涂料；赤铁矿是炼铁原料注：3FeO+10HNO3(稀)=3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O4、铁的氢氧化物（1）Fe(OH)2的制备Fe(OH)2易被氧化，在制备时应注意：①FeSO4晶体中不能有 Fe3+；②配制后的FeSO4溶液中要加入少量铁粉；③配制溶液的蒸馏水以及所用NaOH溶液均须煮沸以除去其中溶解的氧气；实验:FeSO4溶液中加NaOH.①现象：生成白色沉淀，后又迅速转变为灰绿色，最后生成红褐色②Fe2+容易被氧化,所以FeSO4溶液要新配制.③为了防止滴加NaOH时带入空气,可将吸收NaOH的长滴管伸入FeSO4溶液液面下,再挤出NaOH溶液.④为了防止Fe2+被氧化,还可以向盛有FeSO4溶液的试管中加入少量煤油或其它密度比水小但不溶于水的有机物以隔绝空气.化学方程式： FeSO4 + 2NaOH = Fe(OH)2↓+Na2SO4 Fe2++ 2OH -= Fe(OH)2↓（白色）4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3（红褐色）（白色→灰绿色→红褐色）（2）Fe(OH)3的制备实验:FeCl3溶液中加NaOH溶液.①现象：生成红褐色沉淀②化学方程式：FeCl3+3NaOH= Fe(OH)3↓+3NaCl Fe 3++ 3OH -= Fe(OH)3↓（红褐色）③热稳性：Fe(OH)3对热不稳定,受热能失去水生成红棕色的Fe2O3粉末.化学方程式： 2Fe(OH)3Fe2O3 +3H2O[小结]难溶性或微溶性的碱受热不稳定，容易分解。
铜及其化合物性质归纳
铜及其化合物性质归纳铜及其化合物的性质虽然在中学化学中没有专门介绍，但它们分散在中学教材的各个章节中。
在近几年高考题中经常出现铜及其化合物的影子，为便于同学们掌握它们的性质，现归纳如下：一、铜1、原子结构：原子序数为29，位于元素周期表中第4周期、第IB族，最外层有1个电子，常见化合价有+1、+2价。
2、物理性质：纯铜呈暗红色，属有色金属，导电导热性、延展性良好，焰色反应呈绿色。
3、化学性质：铜是一种较不活泼的金属，位于金属活动性顺序表中氢原子之后。
（1）与O2的反应在空气中或O2中加热表面变黑：，利用此反应可除去混在H2、CO中的少量O2。
（2）与O2、CO2、H2O的作用在潮湿的空气中铜可生成铜绿，。
（3）与其他非金属的反应Cu在中燃烧生成棕黄色烟：；在硫蒸气里燃烧生成黑色固体：（4）与酸的反应①与稀盐酸、稀不反应；②与浓反应：③与硝酸反应：（浓）（稀）（5）与盐溶液反应：二、铜的化合物1、氧化物CuO是不溶于水的碱性氧化物，具有较强的氧化性，在加热时能被CO、H、2C等还原：，；可与酸反应：。
呈砖红色，可用于制红色玻璃，本身较稳定，但在酸液中易发生歧化反应生成Cu和。
2、（1）难溶性碱，可与酸反应：。
（2）受热易分解：（3）有弱氧化性，新制的悬浊液能氧化醛基化合物，本身被还原为，常用于醛基化合物的检验：。
（4）制备：可溶性铜盐与强碱反应：（蓝色絮状沉淀）。
3、铜盐常见的铜盐有等。
（1）颜色：无水呈棕黄色，硫酸铜晶体（，又称胆矾或蓝矾）呈蓝色，其浓溶液呈绿色，无水硫酸铜呈白色，及其溶液呈蓝色。
常用无水硫酸铜白色粉末检验水蒸气或水的存在。
（2）化学性质①水解性，其水溶液显弱酸性：。
②氧化性，与金属单质反应：。
③与强碱反应：。
④胆矾受热可失去结晶水变成白色粉末，过热时，会进一步分解出。
S或反应生成黑色的沉淀，它难溶于强酸，常用⑤可溶性铜盐能与H2于的检验。
⑥易与形成络离子。
高中化学铜和铜的化合物的性质
（2）分别写出步骤②、③相关反应的化学方程式： 步骤②_______F_e_+_2_H_C_l _______F_eC_l_2+_H_2_↑__________。 步骤③________2_Fe_C_l_2+_C_l2________2_F_e_C_l3__________。
（1）请对下表中的金属冶炼方法进行分析，从上述四 种方法中选择相应的序号填入表中空格：
火烧孔雀石炼铜 湿法炼铜
铝热法炼铬 从光卤石中炼镁
①
③
③
④
注意：（1）有些活泼性很强的金属也可以用还原法来冶 炼，如 Na+KCl 850 ℃ K+NaCl 2RbCl+Mg 700 ℃~800 ℃ MgCl2+2Rb等， 在此主要运用了化学平衡移动原理，利用K、Rb沸点
Cu（OH） + 2H+ = Cu2+ + 2H O
⑦Cu2+ + 2NH3·H2O = Cu（OH）2↓+2NH4+
Cu2++NH3·H2O（过量）= [Cu（NH3）4]2++4H2O
Cu2+ + 2OH- = Cu（OH）2 ↓
⑧ Cu2+ + Fe = Fe2+ + Cu
⑨CH3CHO+2Cu（OH）2
△
+NaOH
Cu2O↓+CH3COONa+2H2O
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
铜及其化合物的性质
铜及其化合物的性质铜是一种常见的金属元素，化学符号为Cu，原子序数为29，位于元素周期表的第4周期和d区。
在自然界中，铜以众多化合物的形式存在，如氧化物、硫化物、碳酸盐等。
铜及其化合物具有多种物理和化学性质，下面将对其进行详细介绍。
一、铜的物理性质1. 颜色：铜是一种具有金属光泽的红橙色固体。
2. 密度：铜的密度为8.96克/立方厘米，属于中等密度的金属。
3. 熔点和沸点：铜的熔点为1083℃，沸点为2567℃，属于高熔点和高沸点的金属。
4. 电导率：铜是一种非常优良的电导体，其电导率比任何其他金属都高。
因此，铜常被用于制造电器线和电线。
5. 热导率：铜是一种优良的热导体，其热导率也比大多数金属高。
因此，铜常被用于制造散热器、加热器和其他高温设备的零件。
6. 可塑性：铜是一种非常可塑的金属，可以轻易地被锤击成薄片或拉抻成细丝。
7. 韧性：铜是一种具有较高韧性的金属，它可以被制成各种各样的形状和尺寸而不会折断或破裂。
二、铜的化学性质1. 可被氧化：铜是一种容易被氧化的金属，当铜暴露在空气中时，会逐渐变成黑色的铜氧化物。
2. 不可与水反应：铜不会与水反应，因此它是一种不可溶于水的固体。
3. 可与酸反应：虽然铜不与水反应，但它会和酸发生反应。
例如，铜和稀盐酸反应会产生氢气和铜盐。
4. 可与碱反应：铜可以和碱反应，例如，铜和氢氧化钠反应会产生氢氧化铜和水。
5. 可与氧化剂反应：铜可以和氧化剂反应，例如，铜和硝酸反应会产生氮氧化物和水。
因此，在处理铜时，需要小心处理避免与氧化剂接触。
6. 不可被纯时间草酸溶解：铜不可被纯时间草酸溶解，但可以被加入氧化铜和盐酸或硝酸混合溶液中溶解。
三、铜的化合物性质1. 氧化铜（CuO）：铜氧化物是一种黑色固体，具有强氧化性，可以作为催化剂、试剂和颜料使用。
2. 亚硫酸铜（CuSO3）：亚硫酸铜是一种蓝色固体，主要用于制造染料、医药和农药。
3. 碳酸铜（CuCO3）：碳酸铜是一种绿色粉末状物质，主要用于制造颜色明亮的油漆和颜料。
铜及其化合物
一、铜的冶炼：
1、铜的存在 ——主要是化合态 ——也有少量游离态 含铜矿石：
黄铜矿 （CuFeS2） 孔雀石 (Cu2(OH)2CO3 ) 毛赤铜矿 (Cu2O ) 蓝铜矿 (Cu3(CO3)2(OH)2 )
常见的铜矿石
黄铜矿（CuFeS2）
孔雀石(Cu2(OH)2CO3 )
毛赤铜矿(Cu2O )
高考题2 信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的
威胁。某“变废为宝”学生探究小组将一批废弃的线路板简 单处理后，得到含70％Cu、25％Al、4％Fe及少量Au、Pt 等金属的混合物，并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的 路线：
• 请回答下列问题： ⑴ 第①步Cu与酸反应的离子方程式为 ____________________________________；
蓝铜矿(Cu3(CO3)2(OH)2 )
2、铜的冶炼：
1).高温冶炼黄铜矿： 黄铜矿
高温 电解
粗铜
精铜
（99.5%~99.7%）
（99.95%~99.98%）
2).湿法冶铜： 铜矿 酸 铜盐溶液 铁 铜
3).生物炼铜：（P73）
二、铜的性质：
1、铜的物理性质 紫红色固体；具有良好的延展性、导电（仅 次于银）、导热性；溶沸点高，密度大。 ρ = 8.92g· cm-3，熔点1083℃ 2、铜的化学性质
非金属、酸、盐
反应物质
非 金 属 O2 Cl2
化学方程式
在空气中加热 2Cu + O2 = 2CuO
+ O2 +H2O + CO2= 2Cu2(OH)2CO3 铜绿
△
在潮湿空气中，2Cu
Cu + Cl2 = CuCl2 点燃
《铜及其化合物》
基础知识：Cu
+
2H2SO4(浓)
△
====
CuSO4
+
SO2↑
+2H2O
核心原理启示： Cu -2e-
强氧化剂
Cu2+
三、硫酸铜的制取问题 以铜为原料制备CuSO4
方案一 浓硫酸直接氧化法
基础知识：Cu
+
2H2SO4(浓)
△
====
CuSO4
+
SO2↑
+2H2O
结合实际：生产缺点：污染，原料利用率低
三、硫酸铜的制取问题 以铜为原料制备CuSO4
方案二 高温灼烧氧化法
三、硫酸铜的制取问题 以铜为原料制备CuSO4
方案二 高温灼烧氧化法
三、硫酸铜的制取问题 以铜为原料制备CuSO4
方案二 高温灼烧氧化法
缺点： 能耗高；固气反应不充分。操作分步进行
三、硫酸铜的制取问题 以铜为原料制备CuSO4
3.CuSO4·5H2O CuSO4·5H2O为蓝色晶体，俗称蓝矾、胆矾。无水 CuSO4为白色粉末，遇水变蓝色(生成CuSO4·5H2O)， 可作为水的检验依据。
知识梳理·题型构建
深度思考 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？
与H2反应 CuO＋H2==Cu＋H2O
Cu2O＋H2==2Cu＋H2O
转化关系
4CuO=高=温==2Cu2O＋O2↑
知识梳理·题型构建
铜及其化合物
2.氢氧化铜 (1)物理性质：__蓝__色__不__溶于水的固体。 (2)化学性质及应用
铜及其化合物知识点讲解
铜及其化合物知识点讲解一、铜的性质1.物理性质：铜是一种红色的金属，具有良好的延展性和导电性。
它的密度为8.96克/立方厘米，熔点为1083℃，沸点为2595℃。
2.化学性质：铜在常温下稳定，但受空气中的氧气和湿气影响会逐渐变成深绿色的“铜绿”。
铜的最常见化合价为+1和+2，在化合物中可以形成氧化物、硫化物、氯化物等多种化合物。
二、铜的应用1.电工行业：由于铜具有良好的导电性和导热性，广泛用于电线、电缆、变压器线圈等电工设备中。
铜导线具有较低的电阻率和较高的传导性能，可以保证电能的有效输送。
2.冶金工业：铜是一种重要的冶金原料，广泛用于制造铜合金、铜管、铜板等冶金产品。
铜合金具有优异的力学性能和耐腐蚀性，被广泛应用于航空、航天、汽车、电子等领域。
3.化工行业：铜盐是广泛应用的铜化合物。
铜硫酸盐、铜乙酸盐等广泛用于农业杀菌剂、兽药、木材防腐等领域。
铜催化剂也是许多有机合成反应中的重要催化剂。
4.装饰工艺品：铜和铜合金具有美观的外观和良好的加工性能，被广泛用于制作工艺品、雕塑、钟表等装饰品。
三、铜的主要化合物1.氧化物：铜氧化物包括氧化亚铜(Cu2O)和氧化铜(CuO)。
氧化亚铜是一种红色固体，被广泛应用于染料工业和电池制造等领域。
氧化铜是一种黑色固体，也具有一定的应用价值。
2.硫化物：铜硫化物包括二硫化二铜(Cu2S)和硫化铜(CuS)。
二硫化二铜是一种黑色结晶固体，用作染料和催化剂。
硫化铜是一种绿色结晶固体，具有一定的应用价值。
3.氯化物：铜氯化物主要有氯化亚铜(CuCl)和氯化铜(CuCl2)。
氯化亚铜是一种白色结晶固体，在化学分析中常用作试剂。
氯化铜是一种绿色结晶固体，是一种重要的化工原料。
总结：铜及其化合物是人类生活和工业生产中不可或缺的重要物质。
铜具有良好的导电性和导热性，被广泛应用于电工设备和冶金工业。
铜化合物则具有多种应用，如染料工业、农药、化工原料等。
深入了解铜及其化合物的性质和应用，有助于推动相关领域的发展和创新。
公开课：铁、铜及其化合物的性质
2Fe2++Cl2=2 Fe3+ + 2Cl-
实验现象
从浅绿色 变为血红 色。 从浅绿色 变为血红 色。 无血红 色出现
Fe3+
在试管中依次加入： FeCl2溶液、KSCN 溶液、溴水
在试管中依次加入： FeCl2溶液、KSCN 溶液、碘水
2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-
Fe
强氧化剂
Fe Cu △
与非金属反应
3Fe+2O2
点燃
Fe3O4
2Cu+O2
2CuO
2Fe+3Cl2
点燃
2FeCl3
Cu+Cl2
点燃
CuCl2
与盐酸反应
Fe+2HCl Fe+CuSO4
FeCl2+H2 FeSO4+Cu
不反应 Cu+2AgNO3 2Ag+Cu(NO3)2
与盐溶液反应
三、 与Fe 3+的鉴别 Fe
铜的发现简史
铜是古代就已经知道的金属之一。一般认为人类知道的 第一种金属是金，其次就是铜。铜在自然界储量非常丰 富，并且加工方便。铜是人类用于生产的第一种金属， 最初人们使用的只是存在于自然界中的天然单质铜，用 石斧把它砍下来，便可以锤打成多种器物。随着生产的 发展，只是使用天然铜制造的生产工具就不敷应用了， 生产的发展促使人们找到了从铜矿中取得铜的方法。含 铜的矿物比较多见，大多具有鲜艳而引人注目的颜色， 例如：金黄色的黄铜矿CuFeS2，鲜绿色的孔雀石 CuCO3· Cu(OH)2或者Cu2(OH)2CO3，深蓝色的石青 2CuCO3· Cu(OH)2等，把这些矿石在空气中焙烧后形成 氧化铜CuO，再用碳还原，就得到金属铜。纯铜制成的 器物太软，易弯曲。人们发现把锡掺到铜里去，可以制 成铜锡合金──青铜。铜，COPPER，源自Cuprum， 是以产铜闻名的塞浦路斯岛的古名，早为人类所熟知。 它和金是仅有的两种带有除灰白黑以外颜色的金属。铜 与金的合金，可制成各种饰物和器具。加入锌则为黄铜； 加进锡即成青铜。
高考化学总复习第三单元第4讲铜及其化合物金属矿物的开发利用教案新人教版
第4讲铜及其化合物金属矿物的开发利用一、铜及其化合物1.单质铜(1)物理性质:紫红色固体,具有良好的延展性、导热性和导电性。
(2)化学性质a.常温下,铜在干燥的空气中性质稳定,但在潮湿的空气里会被锈蚀,在其表面逐渐形成一层绿色的①。
有关化学方程式为②。
b.写出下列化学方程式:铜在空气中加热:③;铜丝在硫蒸气中反应:④。
2.铜的重要化合物(1)Cu2(OH)2CO3的名称为⑤,是铜绿、孔雀石的主要成分,受热分解可生成黑色的氧化铜,化学方程式为Cu2(OH)2CO32CuO+CO2↑+H2O;可溶于稀硫酸,离子方程式为Cu2(OH)2CO3+4H+2Cu2++CO2↑+3H2O。
(2)黑色氧化铜在高温下分解为红色的Cu2O,化学方程式为4CuO2Cu2O+O2↑。
(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CuSO4·5H2OCuSO4+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。
二、不同活动性金属的性质三、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价。
2.金属冶炼的实质使金属化合物中的金属离子⑩电子被为金属单质的过程:+ne-M。
3.金属冶炼的一般步骤4.金属冶炼的方法(1)热分解法冶炼金属如:2HgO2Hg+O2↑,2Ag2O4Ag+O2↑。
用热分解法冶炼金属的特点:金属元素的金属性,金属元素的原子失去电子,其金属离子得到电子,该金属元素所形成的化合物稳定性。
(2)热还原法冶炼金属①焦炭还原法。
如:C还原ZnO、CuO,其化学方程式依次为C+2ZnO2Zn+CO2↑,C+2CuO2Cu+CO2↑。
②一氧化碳还原法。
如:CO还原Fe2O3、CuO,其化学方程式依次为3CO+Fe2O32Fe+3CO2,CO+CuOCu+CO2。
铜及其化合物
(1)CuSO4 可由金属铜与浓硫酸反应制备，该反应的化学方程
式为________________________________________________； (2)CuSO4 粉末常用来检验一些有机物中的微量水分，其原因
是_________________________________________________。
物(2011·山东高考) ( )
(2)制备CuCl2可采用将CuCl2溶液蒸干的方法(2011·山东高考)
(
(3)FeCl3能利用置换反应得到CuCl2(2011·福建高考) (
)
)
(4)Cu的金属活泼性比铁的弱，可在海轮外壳上装若干铜块以
减缓其腐蚀(2011·江苏高考)
(
)
(5)FeCl3溶液与Cu的反应离子方程式为
Cu＋Fe3＋===Cu2＋＋Fe2＋(2011·江苏高考)
(
)
(6)目前我国流通的硬币是由合金材料制造的(2009·广东高考) ( )
(7) 生铁、普通钢和不锈钢中的碳含量依次增加 (2009· 广东高
考) 【解析】 ( )
(1)Cu放置在空气中生成 Cu2(OH)2CO3；(2)蒸干得
到的是Cu(OH)2不是CuCl2；(3)Fe3＋＋Cu===Fe2＋＋Cu2＋不是
A．Fe、Cu、Al、Ag、Mg C．Mg、Cu、Al、Ag、Fe 【解析】
由①②可知 b 为 Cu ， d 为 Ag ， a 、 c、 e为 Fe 、 Al、
Mg，再由③知c为Al，由④可知e为Fe，最后确定a为Mg 。 【答案】 C
(1)Cu 在潮湿的空气中生成铜锈的化学方程式为 2Cu＋O2 ＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3 (2)Cu 与 Cl2 和 S 反应的产物不同。 点燃 CuCl2 Cu＋Cl2===== △ Cu2S 2Cu＋S=====
铜及其化合物
考纲要求： 1、知道铜及其重要化合物的性质。
一、铜及其化合物 1、铜
存在状态： 游离态：天然铜 化合态：黄铜矿(CuFeS2)、辉铜矿（Cu2S）、孔雀石 ［Cu2(OH)2CO3］等 物理性质：铜是紫 红 色金属，具有良好的 性、 导热 性和延展性。 （导电性仅次于Ag、碱式碳酸铜
碱式碳酸铜 Cu2(OH)2CO3的名称为 ，是铜绿、孔雀石的主 要成分，受热分解可生成黑色的氧化铜，化学方程式： △ Cu2(OH)2CO3 = 2CuO ＋CO2↑＋H2O ，可溶于稀硫酸， Cu2(OH)2CO3＋4H＋= 2Cu2＋＋CO2↑＋ 3H2O 离子方程式： 。 6、氧化亚铜 Cu2O是砖红色的与稀硫酸反应，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
2、氧化铜 (1)物理性质： 黑 色粉末状固体。 (2)化学性质
3、氢氧化铜
物理性质： 蓝 色 不 溶于水的固体。
酸 反应生成盐和水。
化学性质：
Cu(OH)2属于 弱碱，能与 与乙醛反应： CH3CHO + 2Cu(OH)2 = CH3COOH + Cu2O↓ + 2H2O 受热分解： Cu(OH)2 === CuO + 2H2O
△
4、胆矾 蓝 蓝矾或胆矾 CuSO4·5H2O为 色晶体，俗称 。无水 CuSO4为白色粉末，遇水变蓝色(生成CuSO4·5H2O)，可 作为 水 的检验依据。
△ CuSO4·5H2O === CuSO4 + 5H2O
它常用于游泳池消毒或与石灰配制成波尔多液杀菌， 是因为铜离子是重金属盐，能使蛋白质变性，杀死 细菌.
11.2铜族化合物的性质(铜的化合物)
1.铜的化合物Cu(Ⅰ)的化合物呈白色或无色，Cu+价电子构型为d10，不发生d-d跃迁。
Cu(Ⅱ)的化合物呈现颜色，Cu2+价电子构型为d9，发生d-d跃迁。
Cu(Ⅲ)的化合物：K3CuF6(淡绿色)，具有强氧化性。
几种常见的铜的化合物：氧化亚铜氧化铜氢氧化铜碱式碳酸铜氯化亚铜氯化铜(1) 铜(Ⅰ)的化合物检验糖的存在。
--+++−→−∆+4OHO 2H O H C )O(s,Cu O H C ]2[Cu(OH)271262612624红△医生用此法可检验糖尿病2900CCuO+Cu Cu O−−−−→。
(1) 铜(Ⅰ)的化合物2O 212Cu(s)+22Cl 21CuCl(s)C990(s)CuCl +−−−→−︒1800℃22O 21)O(s,Cu C11002CuO(s)+−−−→−︒暗红• Cu(Ⅰ)化合物与氧作用：4CuO C200O O 2Cu −−−→−︒+)O (2除去氮气中微量• 固态Cu(Ⅰ)化合物比Cu(Ⅱ)化合物稳定性高(1) 铜(Ⅰ)的化合物2Cu + Cu2++Cu ， =1.0×106 K• Cu(Ⅰ) 在溶液中不稳定：224242Cu O+H SO (s)Cu SO (s)H O−−→+4CuSO (s)Cu+• Cu(Ⅰ)的沉淀物不易歧化 Cu 2+ Cu + Cu0.161V 0.52V Cu 2+ CuCl Cu0.561V 0.117V 对比：水溶液：(右)＞ (左)，Cu +歧化。
E E2Cu + Cu2++Cu ， =1.0×106 KO H 2CuCl(s)HCl 2O Cu 22+−→−+• Cu(Ⅰ)配合物的配位数多为2，配体浓度增大时，也可能形成配位数为3或4的配合物。
spsp2 sp3• Cu+为软酸，与下列配体形成配合物，稳定性大小顺序：Cl-＜Br-＜I-＜SCN-＜NH3＜S2O32-＜CS(NH2)2＜CN-• Cu(Ⅰ)配合物不易发生歧化反应Cu 2+ 0.447V [CuCl 2]- 0.232V Cu22Cu Cu4Cl ()2[CuCl ]()+--++−−→浓盐酸土黄色△[CuCl 2]- 稀释CuCl(s, 白色)+Cl-• Cu(Ⅰ)配合物吸收CO和烯烃：[CuCl 2]- + CO [CuCl2(CO)]-[CuCl 2]- + C2H4 [CuCl2(C2H4)]-[Cu(NH 3)2]+ + CO [Cu(NH3)2(CO)]+ CH2CH2OH)2]+ + C2H4[Cu(NH[Cu(NH2CH2CH2OH)2(C2H4)]+ 用于石油气中分离出烯烃。
3-4铜及其化合物 金属材料
考点一
考点二
(2)热还原法(适用于 Zn—Cu 等中等活泼金属) ①焦炭还原法。例如：C 还原 ZnO、CuO，其化学方程式依次 △ △ 为 C ＋ 2ZnO ===== 2Zn ＋ CO2↑ ， C ＋ 2CuO ===== 2Cu ＋ CO2↑ 。
②一氧化碳还原法。例如：CO 还原 Fe2O3、CuO，其化学方 △ 2Fe＋3CO ，CO＋CuO===== △ 程式依次为 3CO＋Fe2O3===== 2 Cu＋CO2 。 ③氢气还原法。例如：H2 还原 WO3、Fe3O4，其化学方程式依 △ W ＋ 3H O,4H ＋ Fe O ===== △ 3Fe ＋ 次 为 3H2 ＋ WO3 ===== 2 2 3 4 4H2O 。
考点一
考点二
重点提取
金属活动性顺序表中隐含的重要信息 金属活动性顺序 比较 K、Ca、Na 常温下易氧 与 O2 反应 化，点燃生 Mg Al、 Zn Fe、 Sn、 Cu、Hg、 Ag Pt、Au
Pb(H)
成过氧化物
或其他复杂 氧化物
常温生成氧化膜
加热化合 不反应
考点一
考点二
与 H2O
反应
常温下 生成碱 和氢气
考点一 考点二
【考向揭示】 由以上题组训练，可得出本考点的常见命题方向有： 1．铜及其化合物的性质及应用
2．有关以铜及其化合物化工生产为背景的工艺流程分析
考点一
考点二
[跟进题组] 1．关于Al、Fe、Cu三种金属，下列说法正确的是( )。
A．三者的单质均为银白色固体
B．三者都能与盐酸、稀硫酸反应 C．AlCl3、FeCl3、CuCl2均可作净水剂
考点一
考点二
(3)由于在反应前后，Cu 的化合价降低，CuO 作氧化剂，所以 失电子的只能是 O2 ，被氧化成 O2，利用得失电子守恒配平。
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说明铜比铁活泼 ( ✕ )
(5)Cu2O遇硝酸会被氧化成Cu ( √ ) (6)利用无水硫酸铜遇水变成蓝色这一性质,来检验水的存在 (√ (7)CuCO3是铜锈的主要成分,可用盐酸除去铜锈 ( ✕ ) (8)农业上配制波尔多液时可在铁桶或铝桶中进行 ( ✕ ) )
2+
2、判断正误： (1)铜属于不活泼金属，所以不会生锈。 (2)铜与非金属单质反应的产物中铜元素都是+2价。 (3)除去Cu粉中混有的CuO：加适量稀硝酸后，过滤、洗涤。 (4)CuSO4溶液与Ba(OH)2溶液混合： Cu2＋＋SO42－＋2OH－＋Ba2＋=BaSO4↓＋Cu(OH)2↓
高温
2CuFeS2+17H2O2+2H+==2Cu2++2Fe3++4SO42-+18H2O
(3)铜在潮湿的空气中生成铜绿，反应的化学方程式 为： 2Cu+O2+CO2+H2O ==Cu2(OH)2CO 。3
连接高考
(4)如表中，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及其有无因果关系的判断
都正确的是_________(双选)。 选项
A B C
AD
陈述Ⅰ
铜绿的主要成分是 碱式碳酸铜 铜表面易形成致密 的氧化膜 铁比铜活泼
陈述Ⅱ
判断
可用稀盐酸除铜器 Ⅰ对；Ⅱ对； 表面的铜绿 有 铜容器可以盛放浓 Ⅰ对；Ⅱ对； 硫酸 有 铆在铜板上的铁钉 Ⅰ对；Ⅱ对； 在潮湿空气中不易 有 生锈 硫酸铜溶液可用作 Ⅰ错；Ⅱ对； 游泳池的消毒剂 无
D
铜及其重要化合物
考试目标：掌握铜及其重要化合物的性质和用途。
Cu
Cu(OH)2CO3
Cu2S
CuCl2 CuSO4 Cu(OH)2 CuO
Cu2O
探究 1
铜及其重要化合物的物理性质和用途?
铜是硬度较小的紫红色金属，具有良好的延展性、导电性和导 热性，主要用于制造电线、通讯电缆等。
Cu
CuO Cu2O
主要成分 CuFeS2 Cu5FeS4 请回答下列问题：
Cu2S
Cu (OH)2CO3
(1)工业上以黄铜矿为原料，采用火法熔炼工艺生产铜．该工艺 的中间过程会发生反应：2Cu2O＋Cu2S ＝ 6Cu＋SO2↑，反应的 氧化剂是 Cu2O和Cu2S 。 (2) 在硫酸介质中用H2O2将黄铜矿氧化,测得有Cu2+、Fe3+、SO42生成,该反应的离子方程式为：
①
⑥
CuO
⑦
⑧
Cu(NO)3
②
Cu
④
Cu(OH)2
⑨ ⑤
⑩
Cu2O
③
CuSO4
名 称 化学式 颜 色 水溶性 与酸反 应(H+) 与 H2 反应 转化关系
氧化铜 CuO 黑色 不溶 CuO+2H+ CuO+H2 4CuO Cu2++H2O Cu+H2O 2Cu2O+O2↑
氧化亚铜 Cu2O 砖红色 不溶 Cu2O+2H+ Cu2++Cu+H2O Cu2O+H2 2Cu+H2O
①
CuO ⑥
⑦ ④
⑧ ⑨
Cu(NO)3
② ③
Cu
Cu(OH)2
⑩
Cu2O
CuSO4
⑤
3.氢氧化铜 (1)物理性质:蓝色不溶于水的固体。 (2)化学性质及应用(用化学方程式或离子方程式表示)
1.判断正误(正确的画“√”,错误的画“✕”)。
(1)电解CuCl2溶液的化学方程式:CuCl2 (2)H2还原CuO时,应先加热后通H2 ( ✕ ) (3)常温下,Fe和Cu与浓硝酸反应产生的气体体积相同 ( ✕ ) (4)将铁片和铜片用导线连接后置于稀H2SO4中,铜片上有气泡产生, Cu +2Cl ( ✕ )
化学方程式 2Cu+O2 Cu+Cl2 2CuO(黑色固体) CuCl2(棕黄色烟) CuSO4+SO2↑+2H2O Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
Cu+2H2SO4(浓) Cu+4HNO3(浓) 3Cu+8HNO3(稀)
Cu(NO3)2+2Ag AgNO3 溶液 Cu+2AgNO3 盐溶液 CuCl2+2FeCl2 FeCl3 溶液 Cu+2FeCl3
×
×
× √
3、下面有关铜的化合物的性质叙述中，正确的是（ ） A．CuSO4变成CuSO4·5H2O是物理变化 B．一定条件下，新制的Cu(OH)2浊液能与乙醛反应但不能与乙酸反应 C．CuO是黑色固体，与水反应可生成Cu(OH)2 D．Cu2O遇硝酸可能会被氧化成Cu2＋
D
连接高考
铜在自然界存在于多种矿石中，如： 矿石名称 黄铜矿 斑铜矿 辉铜矿 铜绿
氧化铜是黑色固体，不溶于水；
氧化亚铜是砖红色固体，不溶于水。
氢氧化铜是蓝色固体，不溶于水，新制的Cu(OH)2 悬浊液，常用来检验有机物中醛基的存在。
Cu(OH)2
CuSO4
硫酸铜为白色粉末，CuSO4·5H2O为蓝色晶体，俗称蓝矾、胆矾。 无水CuSO4遇水变蓝色(生成CuSO4·5H2O)，可作为水的检验依据。
探究 2
铜及其重要化合物的化学性质
根据下列转化关系，写出有关反应的化学方程式，是离子 反应的只需写出离子方程式。
①
⑥
CuO
⑦
⑧
Cu(NO)3
②
Cu
④
Cu(OH)2
⑨ ⑤
⑩
Cu2O
③
CuSO4
①
Cu(NO)3
② ③
⑥ ④
CuO
⑦
⑧⑨Βιβλιοθήκη ⑩CuCu(OH)2
Cu2O
CuSO4
⑤
反应物质 非金属 O2 Cl2 浓硫酸 氧化性 浓硝酸 酸 稀硝酸
蓝色硫酸铜晶体受 热转化为白色硫酸 铜粉末是物理变化