銅及其化合物 專題復(fù)習(xí)

1、用途廣泛的金屬材料用途廣泛的金屬材料及開(kāi)發(fā)利用金屬礦物及開(kāi)發(fā)利用金屬礦物 考點(diǎn)二合金的概念及其重要考點(diǎn)二合金的概念及其重要 應(yīng)用應(yīng)用 考點(diǎn)一銅及其化合物考點(diǎn)一銅及其化合物知識(shí)梳理知識(shí)梳理題型構(gòu)建題型構(gòu)建 考點(diǎn)三金屬礦物的開(kāi)發(fā)和考點(diǎn)三金屬礦物的開(kāi)發(fā)和 利用利用第第4 4講用途廣泛的金屬材料及開(kāi)發(fā)利用金屬礦物講用途廣泛的金屬材料及開(kāi)發(fā)利用金屬礦物銅及其重要化合物的主要性質(zhì)。銅及其重要化合物的主要性質(zhì)。1銅銅 在元素周期表中的位置在元素周期表中的位置 物理性質(zhì)：物理性質(zhì)： 紫紅色固體；具有良好的延展紫紅色固體；具有良好的延展 性、導(dǎo)電性、導(dǎo)電（僅次于銀）、導(dǎo)熱性；溶沸點(diǎn)高，密度大。（僅次于銀）、導(dǎo)熱

2、性；溶沸點(diǎn)高，密度大?；瘜W(xué)性質(zhì)：與非金屬、水、酸、氧化物、鹽反應(yīng)化學(xué)性質(zhì)：與非金屬、水、酸、氧化物、鹽反應(yīng)29Cu銅第四周期 第 IB族電子排布式反應(yīng)物質(zhì)反應(yīng)物質(zhì)化學(xué)方程式化學(xué)方程式非非金金屬屬O2Cl2S氧氧化化性性酸酸濃硫酸濃硫酸濃硝酸濃硝酸稀硝酸稀硝酸鹽鹽FeCl3AgNO3在空氣中加熱在空氣中加熱 2Cu + O2 = 2CuO在潮濕空氣中，在潮濕空氣中，2Cu + O2 +H2O + CO2= 2Cu2(OH)2CO3銅綠銅綠Cu + Cl2 = CuCl2 點(diǎn)燃點(diǎn)燃 棕黃色煙棕黃色煙2Cu + S = Cu2SCu + 2H2SO4(濃濃) = CuSO4+SO2+2H2OCu +

3、 4HNO3(濃濃) = Cu(NO3)2+2NO2+2H2O3Cu + 8HNO3(稀稀) =3 Cu(NO3)2+2NO+4H2OCu + 2FeCl3 = CuCl2+2FeCl2Cu + 2AgNO3 = Cu(NO3)2+2Ag知識(shí)梳理知識(shí)梳理題型構(gòu)建題型構(gòu)建考點(diǎn)一考點(diǎn)一I銅及其化合物銅及其化合物綠色綠色 知識(shí)梳理知識(shí)梳理題型構(gòu)建題型構(gòu)建選擇銅做貨幣是因?yàn)殂~的熔點(diǎn)比較低，選擇銅做貨幣是因?yàn)殂~的熔點(diǎn)比較低，容易冶煉鑄造成型；銅的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，不易被腐蝕容易冶煉鑄造成型；銅的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，不易被腐蝕題組一題組二12345題組一銅及其化合物的性質(zhì)題組一銅及其化合物的性質(zhì) 黑色黑色

4、磚紅色磚紅色 藍(lán)藍(lán) 不不 弱堿弱堿 酸酸 (1)CuSO45H2O為藍(lán)色晶體，俗稱藍(lán)礬和膽礬，受熱易分解為為藍(lán)色晶體，俗稱藍(lán)礬和膽礬，受熱易分解為 白色粉末白色粉末CuSO4和水。和水。(2)無(wú)水無(wú)水CuSO4遇水變藍(lán)色遇水變藍(lán)色(生成生成CuSO45H2O)，可作為水的檢，可作為水的檢 驗(yàn)試劑，但不適于做干燥劑。驗(yàn)試劑，但不適于做干燥劑。(3)CuSO4與石灰乳的混合溶液即為無(wú)機(jī)農(nóng)藥波爾多液，是一與石灰乳的混合溶液即為無(wú)機(jī)農(nóng)藥波爾多液，是一 種良好的殺菌劑，可以用來(lái)防治多種作物的病蟲(chóng)害。種良好的殺菌劑，可以用來(lái)防治多種作物的病蟲(chóng)害。CuO 黑色固體 不溶于水 堿性氧化物Cu2O 磚紅色固體

5、不溶于水Cu(OH)2藍(lán)色固體 不溶于水CuSO45H2O 藍(lán)礬 藍(lán)色晶體 Cu2(OH)2CO3銅的化合物注意點(diǎn)：銅的化合物注意點(diǎn)：（1）溶液中的）溶液中的Cu2+常為藍(lán)色（濃常為藍(lán)色（濃CuCl2為綠色，稀為綠色，稀CuCl2為藍(lán)色），可作為為藍(lán)色），可作為Cu2+的判斷依據(jù)。的判斷依據(jù)。（2）銅鹽水解呈酸性，）銅鹽水解呈酸性， Cu2+與堿生成藍(lán)色沉淀與堿生成藍(lán)色沉淀Cu(OH)2 （3）無(wú)水）無(wú)水CuSO4遇水變藍(lán)色，可用于遇水變藍(lán)色，可用于檢驗(yàn)水檢驗(yàn)水。（4） Cu2O是一種紅色粉末，在是一種紅色粉末，在非氧化性酸非氧化性酸溶液中發(fā)生溶液中發(fā)生歧化反應(yīng)。歧化反應(yīng)。Cu2O+ 2H+

6、=Cu + Cu2+ +H2O （5） CuO、 CuS、 Cu2S均為黑色粉末，難溶于水。均為黑色粉末，難溶于水。 其中其中CuS、 Cu2S難溶于非氧化性酸。難溶于非氧化性酸。CuCuOO2H2Cu(NO3)2HNO3HNO3CuCl2Cu(OH)2HClHClNaOHCu2SCuSO4Cu2OO2SCH3CHOHNO3NaOHNaOHH2SO4工業(yè)上用銅屑和硝酸為原料制取硝酸銅。在工業(yè)上用銅屑和硝酸為原料制取硝酸銅。在實(shí)際生產(chǎn)中，先把銅屑在空氣中灼燒，再與實(shí)際生產(chǎn)中，先把銅屑在空氣中灼燒，再與硝酸反應(yīng)制取硝酸銅，為什么不用銅屑直接硝酸反應(yīng)制取硝酸銅，為什么不用銅屑直接跟硝酸反應(yīng)來(lái)制取硝酸

7、銅跟硝酸反應(yīng)來(lái)制取硝酸銅? 實(shí)驗(yàn)室物質(zhì)制備的基本要求：實(shí)驗(yàn)室物質(zhì)制備的基本要求：1、原料廉價(jià)、用量少、原料廉價(jià)、用量少2、污染少、污染少3、對(duì)設(shè)備要求低、對(duì)設(shè)備要求低4、操作簡(jiǎn)單易行、操作簡(jiǎn)單易行2014屆皖八一屆皖八一Cu+2H+H2O2=Cu2+2H2O耗酸少；無(wú)污染耗酸少；無(wú)污染D3在稀硫酸中加入銅粉，銅粉不溶，再加入下列固體粉末：在稀硫酸中加入銅粉，銅粉不溶，再加入下列固體粉末： FeCl2；Fe2O3；Zn；KNO3；HCl；H2O2； 銅粉可溶解的是銅粉可溶解的是() A B C DB (1)3Cu2O14H2NO=6Cu22NO7H2O(2)16 g(3)0.1 mol1、研磨、

8、研磨2、稱量、稱量3、加熱、加熱4、稱量、稱量6、計(jì)算、計(jì)算5、再加熱稱量、再加熱稱量7、實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析結(jié)果分析1 1研磨研磨 在研缽中將硫酸銅晶體研碎。在研缽中將硫酸銅晶體研碎。 加熱前加熱前, ,一定要把硫酸銅晶體表面的水一定要把硫酸銅晶體表面的水用濾紙吸干用濾紙吸干; ;在研缽中將硫酸銅晶體研碎在研缽中將硫酸銅晶體研碎, ,以防止加熱時(shí)硫酸銅晶體發(fā)生崩濺以防止加熱時(shí)硫酸銅晶體發(fā)生崩濺. .2稱量稱量 用坩堝準(zhǔn)確稱取用坩堝準(zhǔn)確稱取2.0 g已經(jīng)研碎的硫已經(jīng)研碎的硫酸銅晶體，記下坩堝和硫酸銅晶體的總質(zhì)量酸銅晶體，記下坩堝和硫酸銅晶體的總質(zhì)量（m1）。 4 4稱量稱量 待坩堝在干燥器里冷卻

9、后，將坩堝放待坩堝在干燥器里冷卻后，將坩堝放在天平上稱量，記下坩堝和無(wú)水硫酸銅的總質(zhì)在天平上稱量，記下坩堝和無(wú)水硫酸銅的總質(zhì)量（量（m2）。）。 稱量操作要快稱量操作要快5再加熱稱量再加熱稱量 把盛有無(wú)水硫酸銅的坩堝再加熱，把盛有無(wú)水硫酸銅的坩堝再加熱，然后放在干燥器里冷卻后再稱量，記下質(zhì)量，到連然后放在干燥器里冷卻后再稱量，記下質(zhì)量，到連續(xù)兩次稱量的質(zhì)量差不超過(guò)續(xù)兩次稱量的質(zhì)量差不超過(guò)0.1g為止。為止。 用加熱的方法除去用加熱的方法除去CuS045H20中的結(jié)晶水，為了避免中的結(jié)晶水，為了避免加熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或溫度過(guò)高造成的加熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或溫度過(guò)高造成的CuS04分解，就不可避分解，就不可避免的

10、沒(méi)有使免的沒(méi)有使CuSO45H2O中結(jié)晶水全部失去，這勢(shì)必會(huì)中結(jié)晶水全部失去，這勢(shì)必會(huì)造成新的誤差。為此，本實(shí)驗(yàn)采取了多次加熱的方法，造成新的誤差。為此，本實(shí)驗(yàn)采取了多次加熱的方法，以盡可能的使晶體中的結(jié)晶水全部失去。以盡可能的使晶體中的結(jié)晶水全部失去。0.1 g是托盤(pán)天是托盤(pán)天平的感量，兩次稱量誤差不超過(guò)平的感量，兩次稱量誤差不超過(guò)0.1 g，完全可以說(shuō)明晶，完全可以說(shuō)明晶體中的結(jié)晶水已全部失去。體中的結(jié)晶水已全部失去。6 6計(jì)算計(jì)算 根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算硫酸銅晶體里結(jié)晶水根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算硫酸銅晶體里結(jié)晶水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和化學(xué)式中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和化學(xué)式中x x的實(shí)驗(yàn)值。的實(shí)驗(yàn)值。m（結(jié)晶水）（結(jié)晶水）=

11、m1m27 7實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析 根據(jù)硫酸銅晶體的化學(xué)式計(jì)算根據(jù)硫酸銅晶體的化學(xué)式計(jì)算結(jié)晶水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。將實(shí)驗(yàn)測(cè)定的結(jié)果與根據(jù)化結(jié)晶水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。將實(shí)驗(yàn)測(cè)定的結(jié)果與根據(jù)化學(xué)式計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，并計(jì)算實(shí)驗(yàn)誤差。學(xué)式計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，并計(jì)算實(shí)驗(yàn)誤差。黃黃銅銅Cu-Zn銅銅的的冶煉冶煉：1.高溫高溫冶煉黃銅礦：冶煉黃銅礦：2.濕法濕法冶銅：冶銅：3.生物生物煉銅煉銅：酸酸銅礦銅礦 銅鹽銅鹽溶液溶液 銅銅 鐵鐵（99.95%99.98%）（99.5%99.7%）黃銅礦黃銅礦 粗銅粗銅 精銅精銅 電解電解高溫高溫銅易與許多元素組成合金，如青銅（銅錫合金）、銅易與許多元素組成合金，如青銅（銅錫合

12、金）、黃銅（銅鋅合金）、白銅（銅鎳合金）黃銅（銅鋅合金）、白銅（銅鎳合金） 常見(jiàn)的銅礦石常見(jiàn)的銅礦石毛赤銅礦毛赤銅礦(Cu2O )黃銅礦（黃銅礦（CuFeS2）孔雀石孔雀石(Cu2(OH)2CO3 )藍(lán)銅礦藍(lán)銅礦(Cu3(CO3)2(OH)2 )銅銅的的存在存在主要主要是是化合態(tài)化合態(tài) 也有少量也有少量游離態(tài)游離態(tài)高溫冶煉黃銅礦高溫冶煉黃銅礦 CuFeS2 99.5%99.7% Ag、Au、Fe、Zn 電解精煉電解精煉 99.95%99.98% CuCl2CuCuOCu(OH)2O2H2HClHClNaOHCu2SCuSO4Cu(NO3)2Cu2OO2SCH3CHOHNO3NaOHHNO3HN

13、O3NaOHH2SO4CuCl2CuCuOCu(OH)2O2H2HClHClNaOHCu2SCuSO4Cu(NO3)2Cu2OO2SCH3CHOHNO3NaOHHNO3HNO3NaOHH2SO4Cl2電解電解小結(jié)電化學(xué)中的小結(jié)電化學(xué)中的“銅銅”2、電解池、電解池（1）電解精煉銅）電解精煉銅1、原電池、原電池（2）電鍍銅）電鍍銅（3）惰性電極）惰性電極 電解銅鹽溶液電解銅鹽溶液練習(xí)：以碳棒為電極，電解練習(xí)：以碳棒為電極，電解CuSO4溶溶液，寫(xiě)出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)方程式液，寫(xiě)出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)方程式陽(yáng)極陽(yáng)極: 4OH- 4e- = 2H2O + O2陰極陰極: 2Cu2+ + 4e-=2Cu總

14、反應(yīng)：總反應(yīng)：2CuSO4+2H2O=2Cu+O2+2H2SO4通電通電陽(yáng)極陽(yáng)極氧氧氣氣銅銅陰極陰極銅的電解精煉電極反應(yīng)式電極反應(yīng)式陰極陰極（純銅）（純銅）: Cu2+ + 2e- = Cu (還原反應(yīng)還原反應(yīng))陽(yáng)極陽(yáng)極（粗銅）（粗銅）: Cu - 2e- = Cu2+ (氧化反應(yīng)氧化反應(yīng))雜質(zhì)：Zn - 2e- = Zn2+ Ni-2e- = Ni2+陽(yáng)極泥陽(yáng)極泥: 相對(duì)不活潑的金屬以單質(zhì)的形式沉積在相對(duì)不活潑的金屬以單質(zhì)的形式沉積在電解槽底電解槽底,形成陽(yáng)極泥形成陽(yáng)極泥電解精煉銅原理電解精煉銅原理粗銅板粗銅板純銅板純銅板硫酸銅溶液硫酸銅溶液粗銅的電解精煉如右圖所示。在粗銅的電解過(guò)粗銅的電解

15、精煉如右圖所示。在粗銅的電解過(guò)程中，粗銅板應(yīng)是圖中電極程中，粗銅板應(yīng)是圖中電極_(填圖中的字填圖中的字母母)；在電極；在電極d上發(fā)生的電極反應(yīng)式為上發(fā)生的電極反應(yīng)式為_(kāi)；若粗銅中還含有；若粗銅中還含有Au、Ag、Fe，它們?cè)陔娊獠壑械拇嬖谛问胶臀唬鼈冊(cè)陔娊獠壑械拇嬖谛问胶臀恢脼橹脼開(kāi)。c Cu22e= Cu Au、Ag以單質(zhì)的形式沉積在以單質(zhì)的形式沉積在c(陽(yáng)極陽(yáng)極)下方，下方，F(xiàn)e以以Fe2+的形式進(jìn)入電解液中的形式進(jìn)入電解液中【思考】【思考】Cu+2HCl=CuCl2+H2 ？陽(yáng)極（銅）：陽(yáng)極（銅）：Cu - 2e- = Cu2+陰極（碳）：陰極（碳）：2H+ + 2e- = H2總反應(yīng)

16、：總反應(yīng)：Cu+2H+=Cu2+H2電解電解知識(shí)梳理知識(shí)梳理題型構(gòu)建題型構(gòu)建題組二銅及其化合物的制取題組二銅及其化合物的制取硫酸、硫酸銨硫酸、硫酸銨Cu2SCu2O和和Cu2S形成酸雨形成酸雨題組一題組二12345知識(shí)梳理知識(shí)梳理題型構(gòu)建題型構(gòu)建題組二銅及其化合物的制取題組二銅及其化合物的制取(4)黃銅礦熔煉后得到的粗銅含少量黃銅礦熔煉后得到的粗銅含少量Fe、Ag、Au等金屬雜質(zhì)，需進(jìn)一步等金屬雜質(zhì)，需進(jìn)一步采用電解法精制。請(qǐng)簡(jiǎn)述粗銅電解得到精銅的原理：采用電解法精制。請(qǐng)簡(jiǎn)述粗銅電解得到精銅的原理：_。粗銅作陽(yáng)極，純銅作陰極，電解質(zhì)為硫酸銅溶液。陽(yáng)極上發(fā)生氧化反應(yīng)，粗銅作陽(yáng)極，純銅作陰極，電解

17、質(zhì)為硫酸銅溶液。陽(yáng)極上發(fā)生氧化反應(yīng)，Cu失去電子，使失去電子，使Cu單質(zhì)變?yōu)閱钨|(zhì)變?yōu)镃u2進(jìn)入溶液中，進(jìn)入溶液中，Cu2e=Cu2；陰極上發(fā)生還原反應(yīng)，；陰極上發(fā)生還原反應(yīng)，Cu2得到電子在陰極上析出得到電子在陰極上析出Cu單質(zhì)，單質(zhì)，Cu22e=Cu，從而達(dá)到精制，從而達(dá)到精制Cu的目的的目的解析解析(2)Cu2O、Cu2S的的Cu由由1價(jià)被還原為價(jià)被還原為0價(jià)，作氧化劑；價(jià)，作氧化劑；Cu2S的的S由由2價(jià)被氧化為價(jià)被氧化為4價(jià)，作還原劑。價(jià)，作還原劑。(3)處理處理SO2尾氣一般為循環(huán)制備硫酸，或用氨水吸收，最后可得到尾氣一般為循環(huán)制備硫酸，或用氨水吸收，最后可得到(NH4)2SO4等化學(xué)品。等化學(xué)品。電解池中，電解池中，題組一題組二12345銅及其化合物銅及其化合物有機(jī)化學(xué)有機(jī)化學(xué)氧化還原氧化還原實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)電化學(xué)電化學(xué)計(jì)算計(jì)算按下圖裝置，持續(xù)通入按下圖裝置，持續(xù)通入X氣體，可以看到氣體，可以看到a處有紅處有紅色物質(zhì)生成，色物質(zhì)生成，