铜及其化合物的性质

1、第四节铜及其化合物金属材料第四节铜及其化合物金属材料梳理梳理判断判断热点热点典例典例实验实验操作操作巩固巩固演练演练考纲考纲网络网络掌控全局掌控全局考纲点击考纲点击网络构建网络构建1.了解常见金属的活了解常见金属的活动顺序。动顺序。2.了解合金的概念及了解合金的概念及重要应用。重要应用。3.了解铜及其重要化了解铜及其重要化合物的主要性质及合物的主要性质及其应用。其应用。梳理梳理判断判断热点热点典例典例实验实验操作操作巩固巩固演练演练梳理梳理判断判断突破点面突破点面梳理基础梳理基础一、铜及其重要化合物一、铜及其重要化合物1铜。（第四周期铜。（第四周期 第第IB族）族）(1)在自然界中的存在形态。

2、在自然界中的存在形态。游离态：天然铜。游离态：天然铜。 化合态：黄铜矿化合态：黄铜矿(CuFeS2)和孔雀石和孔雀石Cu2(OH)2CO3。(2)物理性质：物理性质：_色，具有金属光泽，具有色，具有金属光泽，具有_性、性、_性、性、_性，被广泛应用于电器元件、导线等的制造。性，被广泛应用于电器元件、导线等的制造。(3)化学性质。化学性质。紫红紫红延展延展导电导电导热导热梳理梳理判断判断热点热点典例典例实验实验操作操作巩固巩固演练演练反应物质反应物质化学方程式化学方程式非非金金属属O2 ( _ 色固体色固体)Cl2 (_色烟色烟)S (黑色固体黑色固体)氧氧化化性性酸酸浓浓H2SO4浓浓HNO3

3、稀稀HNO3= 2CuO2=2CuO 黑黑Cl2Cu=点燃点燃CuCl2 棕黄棕黄2CuS=Cu2S Cu2H2SO4(浓浓)Cu4HNO3(浓浓) Cu(NO3)22NO22H2OCuSO4SO22H2O3Cu8HNO3(稀稀) 3Cu(NO3)22NO4H2O盐盐AgNO3FeCl3Cu2AgNO3 Cu(NO3)22AgCu2FeCl3 CuCl22FeCl2梳理梳理判断判断热点热点典例典例实验实验操作操作巩固巩固演练演练2.氧化铜和氧化亚铜氧化铜和氧化亚铜 物质物质 比较比较CuOCu2OCu化合价化合价主要物理性质主要物理性质主要主要化学化学性质性质与与H2、CO等还原剂的等还原剂的

4、反应反应与酸反应与酸反应+2+1不溶于水的黑色粉末不溶于水的黑色粉末不溶于水的红色粉末不溶于水的红色粉末CuO+H2 Cu+H2OCuO+CO Cu+CO2= = Cu2O+H2 2Cu+H2OCu2O+CO 2Cu+CO2= = CuO+2H+=Cu2+H2OCu2O+2H+=Cu2+Cu+H2O3.氢氧化铜氢氧化铜 （不溶于水的蓝色固体）（不溶于水的蓝色固体）Cu(OH)2 CuO+H2O Cu(OH)2+2H+=Cu2+2H2O= 梳理梳理判断判断热点热点典例典例实验实验操作操作巩固巩固演练演练4.铜盐铜盐l硫酸铜硫酸铜 CuSO45H2O为蓝色晶体，俗称蓝矾、胆矾。为蓝色晶体，俗称蓝矾

5、、胆矾。无水无水CuSO4为白色粉末，遇水变蓝色为白色粉末，遇水变蓝色(生成生成CuSO45H2O)可作可作为水的检验依据。为水的检验依据。l碱式碳酸铜碱式碳酸铜 化学式为化学式为Cu2(OH)2CO3，俗名：孔雀石，俗名：孔雀石，绿色固体。铜在潮湿的空气中被氧化为铜锈：绿色固体。铜在潮湿的空气中被氧化为铜锈：lCu2具有氧化性，但氧化能力比具有氧化性，但氧化能力比Fe3弱。弱。如如FeCl3可将可将H2S氧化为氧化为S，Cu2则只能与则只能与H2S生成不溶于酸的生成不溶于酸的CuS。2Fe3H2S 2Fe22HS； Cu2H2S 2HCuS；2CuO2H2OCO2 Cu2(OH)2CO3。梳

6、理梳理判断判断热点热点典例典例实验实验操作操作巩固巩固演练演练铜及其化合物的相互转化关系铜及其化合物的相互转化关系梳理梳理判断判断热点热点典例典例实验实验操作操作巩固巩固演练演练二、合金与金属材料二、合金与金属材料1合金：合金： _与其他与其他_或或_形成的具有形成的具有_的物质。的物质。一种金属一种金属一种或几种金属一种或几种金属非金属非金属金属特性金属特性特性：熔点较各成分的熔点特性：熔点较各成分的熔点_。合金比各成分金。合金比各成分金属具有更好的属具有更好的_、_以及物理、化学和机械加以及物理、化学和机械加工性能，如耐腐蚀性强、强度大等。工性能，如耐腐蚀性强、强度大等。2金属材料。金属材

7、料。(1)黑色金属材料。黑色金属材料。包括包括_及它们的合金。及它们的合金。低低硬度硬度强度强度铁、锰、铬铁、锰、铬梳理梳理判断判断热点热点典例典例实验实验操作操作巩固巩固演练演练(2)生铁和钢。生铁和钢。生铁和钢都是铁、碳合金，钢是用量最大、用途最广生铁和钢都是铁、碳合金，钢是用量最大、用途最广泛的合金。泛的合金。合金合金成分成分性能性能生铁生铁含含C(2%4.3%)、S、P硬、脆硬、脆普通钢普通钢含含C(0.3%2%)硬而韧，有弹性硬而韧，有弹性特特种种钢钢锰钢锰钢含含C、Mn坚硬、强韧、不容易坚硬、强韧、不容易磨损磨损钨钢钨钢含含C、W耐热、熔点高、坚硬耐热、熔点高、坚硬不锈不锈钢钢含含

8、Cr、Ni抗腐蚀性强、坚硬抗腐蚀性强、坚硬梳理梳理判断判断热点热点典例典例实验实验操作操作巩固巩固演练演练判断正误判断正误 正确的打正确的打“”，错误的打，错误的打“”。11 mol Cu和足量稀硝酸反应产生和足量稀硝酸反应产生NA个个NO分子分子()2(2012山东高考山东高考)以以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗溶液为电解质溶液进行粗铜铜(含含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质等杂质)的电解精炼，粗铜接电源的电解精炼，粗铜接电源正极，发生氧化反应正极，发生氧化反应()3CuSO4与与ZnS反应的离子方程式为反应的离子方程式为Cu2S2 CuS()4锡青铜的熔点比纯铜高锡青铜的熔点比纯铜高(

9、)5电解电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液时阴极上依次的混合溶液时阴极上依次析出析出Cu、Fe、Al()梳理梳理判断判断热点热点典例典例实验实验操作操作巩固巩固演练演练6所有不锈钢都只含有金属元素所有不锈钢都只含有金属元素()7将铜屑加入将铜屑加入Fe3溶液中的离子方程式：溶液中的离子方程式：2Fe3Cu 2Fe2Cu2()8加强热，使加强热，使CuO在高温条件下分解制备单质在高温条件下分解制备单质Cu()9铜表面易形成致密的氧化膜，铜容器可以盛放浓硫铜表面易形成致密的氧化膜，铜容器可以盛放浓硫酸酸()10锡青铜锡青铜(铜锡合金铜锡合金)文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥文物在潮湿环境

10、中的腐蚀比干燥环境中快环境中快()11所谓合金，就是不同种金属所谓合金，就是不同种金属(也包括一些非金属也包括一些非金属)在在熔化状态下形成的一种熔合物熔化状态下形成的一种熔合物()梳理梳理判断判断热点热点典例典例实验实验操作操作巩固巩固演练演练【例例1】(2012山东高考山东高考)工业上由黄铜矿工业上由黄铜矿(主要成分主要成分CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下：冶炼铜的主要流程如下：(1)气体气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的中的大气污染物可选用下列试剂中的_吸收吸收(填字母填字母)。a浓浓H2SO4b浓浓HNO3cNaOH溶液溶液d氨水氨水(2)用稀用稀H2SO4浸泡熔渣浸泡熔渣B，取

11、少量所得溶液，滴加，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈红色，说明溶液中存在溶液后呈红色，说明溶液中存在_(填离子符号填离子符号)，检验溶，检验溶液中还存在液中还存在Fe2的方法是的方法是_(注明试剂、现象注明试剂、现象)。梳理梳理判断判断热点热点典例典例实验实验操作操作巩固巩固演练演练(3)由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为_。(4)CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜溶液为电解质溶液进行粗铜(含含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质等杂质)的电解精炼，下列说法正确的是的电解精炼，下列说法正确的是_。a电能全部转化为化学能电能全部转化为化学能b粗铜接电源正极，发生氧

12、化反应粗铜接电源正极，发生氧化反应c溶液中溶液中Cu2向阳极移动向阳极移动d利用阳极泥可回收利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属等金属梳理梳理判断判断热点热点典例典例实验实验操作操作巩固巩固演练演练(5)利用反应利用反应2CuO22H2SO42CuSO42H2O可以可以制备制备CuSO4，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为为_。解析：解析：(1)根据冰铜的元素组成可知气体根据冰铜的元素组成可知气体A为为SO2，可以，可以用碱性物质或氧化性物质来处理，故选用碱性物质或氧化性物质来处理，故选c、d。不选。不选b的原因的原因是硝酸的还原产物是硝酸的

13、还原产物NO也是大气污染物；不选也是大气污染物；不选a的原因是浓硫的原因是浓硫酸虽然具有强氧化性但并不能与酸虽然具有强氧化性但并不能与SO2反应，因为没有中间价反应，因为没有中间价态。态。梳理梳理判断判断热点热点典例典例实验实验操作操作巩固巩固演练演练(2)能与能与KSCN溶液显红色的是溶液显红色的是Fe3，要检验是否还存在，要检验是否还存在Fe2，需选择能与，需选择能与Fe2反应且有现象的试剂。根据反应且有现象的试剂。根据Fe2的还的还原性，可以选择具有强氧化性的酸性原性，可以选择具有强氧化性的酸性KMnO4，现象是紫色褪，现象是紫色褪去。去。(3)发生的反应类似铝热反应，观察法配平即可。发

14、生的反应类似铝热反应，观察法配平即可。(4)电解过程中不可避免的会有部分电能转化为热能，故电解过程中不可避免的会有部分电能转化为热能，故a错。电解精炼过程中，粗铜是作阳极，与电池的正极相连，错。电解精炼过程中，粗铜是作阳极，与电池的正极相连，发生氧化反应，故发生氧化反应，故b正确。电解过程中，阳离子要往阴极移动，正确。电解过程中，阳离子要往阴极移动，故故c错。比铜活泼性弱的金属会成为阳极泥，故错。比铜活泼性弱的金属会成为阳极泥，故d正确。正确。(5)在原电池中，正极发生还原反应。根据方程式可知是在原电池中，正极发生还原反应。根据方程式可知是O2发生了还原反应。在硫酸溶液中，正极的电极反应式为：

15、发生了还原反应。在硫酸溶液中，正极的电极反应式为：O24H4e 2H2O。梳理梳理判断判断热点热点典例典例实验实验操作操作巩固巩固演练演练答案：答案：(1)cd(2)Fe3取少量溶液，滴加取少量溶液，滴加KMnO4溶液，溶液，KMnO4褪色褪色(3)3Cu2O2Al Al2O36Cu(4)bd(5)4HO24e 2H2O=高温高温 梳理梳理判断判断热点热点典例典例实验实验操作操作巩固巩固演练演练实验实验操作操作提高素养提高素养实验课题：硫酸铜晶体里结晶水含量的测定1实验目的。实验目的。探究测定晶体里结晶水含量的方法。探究测定晶体里结晶水含量的方法。2实验原理。实验原理。硫酸铜晶体是一种比较稳定

16、的结晶水合物，当加热到硫酸铜晶体是一种比较稳定的结晶水合物，当加热到150 左右时将全部失去结晶水，根据加热前后的质量差，可推左右时将全部失去结晶水，根据加热前后的质量差，可推算出其晶体的结晶水含量。算出其晶体的结晶水含量。3实验仪器。实验仪器。托盘天平、研钵、玻璃棒、三脚架、泥三角、瓷坩埚、托盘天平、研钵、玻璃棒、三脚架、泥三角、瓷坩埚、坩埚钳、干燥器、酒精灯、药匙。坩埚钳、干燥器、酒精灯、药匙。梳理梳理判断判断热点热点典例典例实验实验操作操作巩固巩固演练演练4探究活动。探究活动。研磨：在研钵中将硫酸铜晶体研碎研磨：在研钵中将硫酸铜晶体研碎(防止加热时可能防止加热时可能发生迸溅发生迸溅)。称

17、量：准确称量一干燥洁净的瓷坩埚质量。称量：准确称量一干燥洁净的瓷坩埚质量(W g)。再称：称量瓷坩埚硫酸铜晶体的质量。再称：称量瓷坩埚硫酸铜晶体的质量(W1 g)。加。加热：小火缓慢加热至蓝色晶体全部变为白色粉末热：小火缓慢加热至蓝色晶体全部变为白色粉末(完全失水完全失水)，并放入干燥器中冷却。再称：在干燥器内冷却后并放入干燥器中冷却。再称：在干燥器内冷却后(因硫酸因硫酸铜具有很强的吸湿性铜具有很强的吸湿性)，称量瓷坩埚硫酸铜粉末的质量，称量瓷坩埚硫酸铜粉末的质量(W2 g)。再加热：把盛有硫酸铜的瓷坩埚再加热，再冷却。再加热：把盛有硫酸铜的瓷坩埚再加热，再冷却。再称重：将冷却后的盛有硫酸铜的

18、瓷坩埚再次称量再称重：将冷却后的盛有硫酸铜的瓷坩埚再次称量(两次称两次称量误差量误差0.1 g)。计算：根据实验测得的结果计算硫酸铜晶。计算：根据实验测得的结果计算硫酸铜晶体中结晶水的质量分数。简称：体中结晶水的质量分数。简称：“一磨一磨”、“四称四称”、“两两热热”、“一算一算”。梳理梳理判断判断热点热点典例典例实验实验操作操作巩固巩固演练演练5操作提示。操作提示。称前研细；小火加热；在干燥器中冷却；不能用称前研细；小火加热；在干燥器中冷却；不能用试管代替坩埚；加热要充分但不试管代替坩埚；加热要充分但不“过头过头”(温度过高温度过高CuSO4易分解易分解)。6误差分析。误差分析。(1)偏高的

19、情况。偏高的情况。加热温度过高或时间过长，固体部分变为灰白色，因为加热温度过高或时间过长，固体部分变为灰白色，因为黑色的黑色的CuO与白色的与白色的CuSO4混合，会使固体变为灰白色，因混合，会使固体变为灰白色，因W2偏小，偏小，W1W2数值偏高；数值偏高；晶体中含有晶体中含有(或坩埚上附有或坩埚上附有)受热易分解或易挥发的杂质，受热易分解或易挥发的杂质，因因W2偏小，偏小，W1W2数值偏高；数值偏高；梳理梳理判断判断热点热点典例典例实验实验操作操作巩固巩固演练演练加热时搅拌不当使晶体溅出坩埚外或被玻璃棒带走少加热时搅拌不当使晶体溅出坩埚外或被玻璃棒带走少量，因量，因W2偏小，偏小，W1W2数

20、值偏高；数值偏高；实验前晶体有吸潮现象或加热前所用的坩埚未完全干实验前晶体有吸潮现象或加热前所用的坩埚未完全干燥，因燥，因W1偏大，偏大，W1W2数值偏高。数值偏高。(2)偏低的情况。偏低的情况。加热温度过低加热温度过低(100 )或时间不够，因或时间不够，因W2偏大，偏大，W1W2数值偏小；数值偏小；加热时质量未至恒重就停止加热，因加热时质量未至恒重就停止加热，因W2偏大，偏大，W1W2数值偏小；数值偏小；加热后坩埚放在空气中冷却，因为在冷却过程吸潮，加热后坩埚放在空气中冷却，因为在冷却过程吸潮，会使会使W2值偏大，值偏大，W1W2数值偏小；数值偏小；梳理梳理判断判断热点热点典例典例实验实验

21、操作操作巩固巩固演练演练晶体中含有受热不分解或难挥发的杂质，因晶体中含有受热不分解或难挥发的杂质，因W2W并并不是纯净的不是纯净的CuSO4粉末的质量，即水的含量必然偏低；粉末的质量，即水的含量必然偏低；两次称量相差两次称量相差0.10 g，因结晶水未完全失掉，使得，因结晶水未完全失掉，使得W1W2数值偏小。数值偏小。(3)无影响情况。无影响情况。瓷坩埚内有不挥发性杂质。瓷坩埚内有不挥发性杂质。梳理梳理判断判断热点热点典例典例实验实验操作操作巩固巩固演练演练【例例3】在测定硫酸铜结晶水的实验操作中：在测定硫酸铜结晶水的实验操作中：(1)加热前应将晶体放在加热前应将晶体放在_中研碎，加热是放在中

22、研碎，加热是放在_中进行，加热失水后，应放在中进行，加热失水后，应放在_中冷却。中冷却。(2)判断是否完全失水的方法是判断是否完全失水的方法是_ _。(3)做此实验，最少应进行称量操作做此实验，最少应进行称量操作_次。次。(4)下面是某学生一次实验的数据，请完成计算，填入下下面是某学生一次实验的数据，请完成计算，填入下面的表中。面的表中。梳理梳理判断判断热点热点典例典例实验实验操作操作巩固巩固演练演练坩埚质量坩埚质量坩埚与晶体坩埚与晶体总质量总质量加热后坩埚加热后坩埚与固体总质量与固体总质量测得晶体中测得晶体中结晶水个数结晶水个数11.7 g22.7 g18.6 g(5)这次实验中产生误差的原

23、因可能是这次实验中产生误差的原因可能是_(填写字母填写字母)所造成。所造成。A硫酸铜晶体中含有不挥发性杂质硫酸铜晶体中含有不挥发性杂质B实验前晶体表面有湿存水实验前晶体表面有湿存水C加热时有晶体飞溅出去加热时有晶体飞溅出去D加热失水后露置在空气中冷却加热失水后露置在空气中冷却梳理梳理判断判断热点热点典例典例实验实验操作操作巩固巩固演练演练解析：解析：硫酸铜结晶水含量测定实验是一个基本的定量实硫酸铜结晶水含量测定实验是一个基本的定量实验，实验的关键是加热过程中使晶体中的结晶水全部失去。验，实验的关键是加热过程中使晶体中的结晶水全部失去。为了保证失去全部结晶水，实验中要加热、称量、再加热、为了保证

24、失去全部结晶水，实验中要加热、称量、再加热、再称量，直到最后两次称量值不超过再称量，直到最后两次称量值不超过0.1 g(0.1 g是托盘天平的是托盘天平的感量感量)。根据表中数据可计算出结晶水的质量，进而可计算出结根据表中数据可计算出结晶水的质量，进而可计算出结晶水分子数。由晶水分子数。由(4)的计算结果知实验结果偏高，由此可判断的计算结果知实验结果偏高，由此可判断(5)选选B、C两项。两项。答案：答案：(1)研钵瓷坩埚干燥器研钵瓷坩埚干燥器(2)最后一次加热前后最后一次加热前后两次质量数据差不超过两次质量数据差不超过0.1 g(3)4(4)5.3(5)BC梳理梳理判断判断热点热点典例典例实验

25、实验操作操作巩固巩固演练演练巩固巩固演练演练基础达标基础达标1Al、Fe、Cu都是重要的金属元素。下列说法正确的是都是重要的金属元素。下列说法正确的是()A三者对应的氧化物均为碱性氧化物三者对应的氧化物均为碱性氧化物B三者的单质放置在空气中均只生成氧化物三者的单质放置在空气中均只生成氧化物C制备制备AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用将溶液直接蒸均不能采用将溶液直接蒸干的方法干的方法D电解电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液时阴极上依次的混合溶液时阴极上依次析出析出Cu、Fe、Al梳理梳理判断判断热点热点典例典例实验实验操作操作巩固巩固演练演练解析解析：A项，项，Al2O3

26、为两性氧化物；为两性氧化物；B项，项，Cu与空气中的与空气中的CO2和和H2O(g)的作用下与的作用下与O2反应生成反应生成Cu2(OH)2CO3；C项，项，三种盐均为强酸弱碱盐，加热时都水解，且生成易挥发的三种盐均为强酸弱碱盐，加热时都水解，且生成易挥发的HCl，随着水分和，随着水分和HCl的挥发，蒸干时都得到金属氧化物和的挥发，蒸干时都得到金属氧化物和其氢氧化物的混合物；其氢氧化物的混合物；D项，电解项，电解AlCl3溶液阴极上的产物为溶液阴极上的产物为H2和和Al(OH)3。答案答案：C梳理梳理判断判断热点热点典例典例实验实验操作操作巩固巩固演练演练2在含有在含有Cu(NO3)2、Mg(

27、NO3)2和和AgNO3的溶液中加入的溶液中加入适量锌粉，首先置换出的是适量锌粉，首先置换出的是()AMg BCu CAg DH2解析解析：金属越活泼，还原性越强，其阳离子的氧化性越金属越活泼，还原性越强，其阳离子的氧化性越弱，所以氧化性强弱顺序为：弱，所以氧化性强弱顺序为：AgCu2Zn2Mg2；同一种还原剂与不同氧化剂反应时，氧化性强的先反应，锌同一种还原剂与不同氧化剂反应时，氧化性强的先反应，锌与与Mg2不反应，先与不反应，先与Ag反应，所以首先置换出的是反应，所以首先置换出的是Ag。答案答案：C梳理梳理判断判断热点热点典例典例实验实验操作操作巩固巩固演练演练3制印刷电路时常用氯化铁溶液

28、作为制印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液腐蚀液”。铜被。铜被氯化铁溶液腐蚀的方程式为：氯化铁溶液腐蚀的方程式为：2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2；FeCl3溶液也能与铁反应溶液也能与铁反应2FeCl3Fe=3FeCl2；当向盛；当向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，烧杯底部不可能出现的是烧杯底部不可能出现的是()A有铜无铁有铜无铁 B有铁无铜有铁无铜C有铁有铜有铁有铜 D无铁无铜无铁无铜解析解析：铁的活性比铜的活性强，铁先发生铁的活性比铜的活性强，铁先发生2FeCl3Fe 3FeCl2反应，如果铁反应完全，则剩下的反应，如果铁反应完全，则剩下的FeCl3才与铜反应，才与铜反应，故只有单独有铜剩余或者两者都剩余的可能，故选故只有单独有铜剩余或者两者都剩余的可能，故选B项。项