专题五铜和化合物.docx

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1、专题五铜及其化合物【考纲要求】1 .了解铜及其化合物的主要性质2 .以Cu、Cu C/.的相互转化为例，理解变价金属元素的氧化性、复原性。3 .了解Cu(0H)2、碱式碳酸铜的形成、热稳定性及与酸的反响。4 .掌握铜及其化合物的主要化学性质在工业流程题和实验题中的综合运用。 【教学内容】一.铜在周期表中位置：位于元素周期表中第周期，第族。二.物理性质1 .铜的物理性质：色固体，具有良好的延展性、导性和导性。2 .氢氧化物与氧化物的物理性质三.化学性质铜及其重要化合物的转化 关系名称氧化铜氧化亚铜氢氧化铜颜色水溶性【问题讨论与解决局部】根据上面物质的转化关系掌握相关物质的化学性质用方程式或离子方

2、程式表示)【习题局部】【习题1一铜及其化合物的 基本知识】.以下有关铜的化合物的性质的表达中正确的选项是(A. C11SO4变成Cu S04 - 5H20是物理变化B. 一定条件下，新制的Cu(0H)2悬浊液能与乙醛反响但不能与乙酸反响C. CuO是黑色固体，与水反响可生成Cu(OH)2D. Cu2O遇硝酸可能会被氧化成Cu2+.AK Fe、Cu都是重要的金属元素，以下说法正确的选项是()A.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C.制备AlCh、FeCl3 C11CI2均不能采用将溶液直接蒸干的方法D.电解AlCh、FeCh、C11CI2的混合溶液时阴极上依次

3、析出Cu、Fe、Al.以下关于硫酸铜说法正确的选项是A.鸡蛋清中参加CuSOi溶液产生盐析B.由硫酸铜溶液配成的波尔多溶液常用于公共场所和植物标本的杀菌消毒C.用惰性电极电解硫酸铜溶液一段时间，溶液的PH值升高。1) .用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，通电一段时间后，向所得的溶液中参加O.lmolCuO后恰好恢 复到电解前的浓度和pH。那么电解过程中转移的电子数为0.Imol.上图实验装置是探究铜丝与过量浓硫酸的反响，以下表达不正确的选项是A.上下移动中铜丝可控制SO2的量B.中品红溶液褪色C.中石蕊溶液变红色D.为确认C11SO4生成，向中加水，观察溶液颜色5.下表中，对陈述I、n的正确

4、性及其有无因果关系的判断都正确的选项是陈述I陈述n判断A铜绿的主要成分是碱式碳酸铜可用稀盐酸除铜器外表的铜绿I对；n对；无B铜外表易形成致密的氧化膜铜容器可以盛放浓硫酸I对;n对;有C向硫酸铜溶液通入氨气，有深蓝色沉淀产 生，过滤后灼烧滤渣，最后变成黑色固体把铜丝放在酒精灯火焰上灼 烧，铜丝外表变黑I对;n对;有6.氢氧化铜和碱式碳酸铜Cii2（OH）2CO3均可溶于盐酸转化为氯化铜。在高温下这两种化合物均能分解生成 氧化铜。溶解25. 25 g的上述混合物，恰好消耗1.0 mol 17】盐酸500 mLo灼烧等量的上述混合物，得 到的氧化铜质量为（）D蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜 粉末

5、是物理变化硫酸铜溶液可用作游泳池的消 毒剂I错；n对；无A. 15 g B. 20 g C. 30 g D. 35 g习题 2铁、铜、铝金属活动性的探究7,某校化学研究性学习小组欲设计实验验证Fe、Cu的金属活动性，他们提出了以下两种方案。请你帮助 他们完成有关实验工程。方案I：有人提出将大小相等的铁片和铜片，分别同时放入稀硫酸（或稀盐酸）中，观察产生气泡的快慢， 据此确定它们的活动性。该原理的离子方程式为。方案H：有人利用Fe、Cu作电极设计成原电池，以确定它们的活动性。试在下面的方框内画出原电池装 置图，标出原电池的电极材料和电解质溶液，并写出电极反响式。正极反响式：;负极反响式：。方案I

6、II：结合你所学的知识，帮助他们再设计一个验证Fe、Cu活动性的简单实验方案（与方案I、II不能 雷同）。用离子方程式表示其反响原理：8.某小组同学在实验室研究A1与CuCk溶液的反响。实验操作实验现象一打磨过的铝片lmol/L CuCb 溶液i.红色物质附着于铝片外表ii.大量无色气体从红色物质外表逸出，放出 大量的热iii.烧杯底部出现白色沉淀1）现象i中的红色物质是。2经检验现象ii中的无色气体为氢气。甲认为A1与H+反响产生了氢气，用离子方程式表示溶液中存在大量M的原因。氢气从红色物质外表逸出的原因是。3）探究白色沉淀的化学成分。查阅资料：C/可与浓氨水反响生成Cu（NH3）2+无色）

7、，该无色物质在空气中易被氧化变为蓝色。 乙认为白色沉淀可能是CuCl,并通过实验证明其猜测正确，实验步骤如下： a.取白色沉淀，充分洗涤；b.向其中参加浓氨水，沉淀溶解得到无色溶液，将无色溶液分为两份；c.取其中一份无色溶液d.将另一份无色溶液放置于空气中，一段时间后，溶液变为蓝色。步骤c的实验方案是。用化学平衡移动原理解释CuCl溶于浓氨水的原因。4)探究CuCl产生的原因。丙猜测可能是Cu与CuCb溶液反响生成了 CuCl,因为Cu具有性。取Cu粉与lmol/L CuCL溶液混合，无白色沉淀产生，丙再次分析A1与CuCb溶液反响的实验现象, 改进实验方案，证明了 Cu与CuCb溶液反响生成

8、了 CuCl,改进之处是。【习题3铜与浓硫酸反响探究】9 .为研究铜与浓硫酸的反响，某化学兴趣小组进展如下实验。实验I：反响产物的定性探究按如图装置(固定装置已略去)进展实验：(1)F装置的烧杯中发生反响的离子方程式是；B装置中的现象是。实验过程中，能证明浓硫酸中硫元素的氧化性强于氢元素的现象是实验完毕时，撤去所有酒精灯之前必须完成的实验操作是实验完毕后，证明A装置试管中反响所得产物是否含有铜离子的操作方法是实验H：反响产物的定量探究在铜与浓硫酸反响的过程中，发现有黑色物质出现，且黑色物质为CwS。产生Cu2s的反响为aCu+bH2sO4 AcCu2s + dCuSOi + eHzO。那么 a

9、： b =(6)为测定硫酸铜的产率,将该反响所得溶液中和后配制成250. 00 mL溶液,取该溶液25. 00 mL参加足 量KI溶液中振荡，以淀粉溶液为指示剂，用0.36mol/L的Na2s2O3溶液滴定生成的必3次实验平均消耗 该Na2s2O3溶液25.00矶。假设反响消耗铜的质量为6. 4 g,那么硫酸铜的产率为。(:2Cu2+ +4r=2CuI+I2, 2S2032_ +l2=S4062- +21一)10 .甲乙两位同学对铜与浓硫酸反响产生的黑色沉淀进展探究，甲同学实验步骤如下：I .将光亮铜丝插入浓硫酸，加热；11 .待产生黑色沉淀和气体时，抽出铜丝，停顿加热；in.冷却后，从反响后

10、的混合物中别离出黑色沉淀，洗净、枯燥备用。查阅文献：检验微量Cu的方法是：向试液中滴加K/Fe(CN)6溶液，假设产生红褐色沉淀，证明有Cu,1)该同学假设黑色沉淀是CuO。检验过程如下：将CuO放入稀硫酸中，一段时间后，再滴加KjFe(CN)6溶液，产生红褐色沉淀。 将黑色沉淀放入稀硫酸中，一段时间后，再滴加K/Fe(CN)6溶液，未见红褐色沉淀。由该检验过程所得结论是2)再次假设，黑色沉淀是铜的硫化物。实验如下：实验装置现象稀硝酸和J黑色沉淀飞前ABaCl：溶I没减 拥花J1. A试管中黑色沉淀逐渐溶解2. A试管内上方出现红棕色气体3. B试管中出现白色沉淀现象2说明黑色沉淀具有 性。能

11、确认黑色沉淀中含有S元素的现象是,相应的离子方程式是 o为确认黑色沉淀是“铜的硫化物，还需进展的实验操作是 o13)以上实验说明，黑色沉淀中存在铜的硫化物。进一步实验后证明黑色沉淀是CuS与Cu2s的混合物。将黑色沉淀放入浓硫酸中加热一段时间后，沉淀溶解，其中CuS溶解的化学方程式是 o乙同学实验步骤如下：查阅资料可知：Cu20 + 2HC1 =CuCl2 + Cu + H20, 2Cu20 +。2燃烧-4CuO, 2CuS+302= 2Cu0+2S02 ,CU2s+202 2Cu0+S02 o CuS、 Cu2s 和稀 HC1 不反响。结论：黑色沉淀中有CuO,还肯定含有的物质是。【习题4铜

12、氧化物的探究】.铜及其化合物在生产、生活中有广泛的应用。某同学对Cu的常见化合物的性质进展实验探究，研究的 问题和过程如下：（1）为探究不同价态铜的稳定性，进展如下实验：向012。中加适量稀硫酸，得到蓝色溶液和一种红色固体，该反响的离子化学方程式为;由此可知，在酸性溶液中，+2价Cu比+1价Cu更（填“稳定或“不稳定）。酸性条件下有反响：2C/=Cu2+ + Cu .氢气复原氧化铜试验由于反响温度不同.可能产生Cu或C112O.两 者都是红色固体.某同学对某次氢气复原氧化铜试验的红色固体产物作了如下实验.实验操作和实验现象 列表如下：参加试剂稀硫酸浓硫酸并加热稀硝酸浓硝酸实验现象红色固体和 蓝

13、色溶液无色气体无色气体 蓝色溶液红棕色 气体由此推出本次氢气复原氧化铜实验的产物：A.是CuB.是Cu20 C. 一定有 Cu,可能有CU2OD.-定有C112O,可能有Cu三氧化二铁和氧化亚铜都是红色粉末，常用作颜料。某校一化学实验小组通过实验来探究一红色粉末 是Fe2（）3、C112O或二者混合物。探究过程如下：设计探究实验取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中再滴加KSCN试剂。假设滴加KSCN试剂后溶液变红色，那么证明原固体粉末中一定含。假设滴加KSCN试剂后溶液不变红色，那么证明原固体粉末中一定不含三氧化二铁。你认为这种说法合 理吗假设固体粉末完全溶解无固体存在，滴加KSCN试剂时

14、溶液不变红色，那么证明原固体粉末是，写出该过程发生反响的所有离子方程式。另取少量红色粉末于试管中，加适量的浓硝酸，产生红棕色的气体，证明红色粉末中一定含有 取少量反响后的溶液，加适量蒸储水稀释后，滴加填试剂和实验现象），那么可证明另一成分存在，反 之，说明红色粉末中不含有该成分。取一定量红色粉末于烧杯中，参加足量的稀硫酸，假设反响后经过滤得到固体3. 2g,滤液中Fe?.有 0. Imol,那么红色粉末中Cu20的物质的量为。【习题5一硫酸铜的制备】.实验室用铜制备CuSO溶液有多种方案，某实验小组给出了以下三种方案:甲方案：Cu -稀硫酸CuSO4稀硝酸分屡次参加乙方案：稀硫酸、双氧水Cu5

15、060水浴加热1.5小时fCuSO4稀硫酸、少量FeSCU丙方案:Cu通入空气或氧气CuS04请答复有关问题:(1)甲方案可以用如图1所示制备那么烧瓶内反响的离子方程式；图2是图1的改进装置，其优点有，o为了节约原料，硫酸和硝酸的物质的量之比最正确为，n(H2S0，： n(HN03)-o 乙方案：将64g铜丝放到901nLi.5m放!?的稀硫酸中,控温在50。参力口 40mLi0%的上。2,反响 0.5小时，升温到60C,持续反响1小时后，经一系列操作，得CuSOi 5比0 20. 0g【有关摩尔质量： M(Cu)=64g/mol, M(CuSO4 5H20)=250g/mol o该反响的化学

16、反响方程式；反响时温度控制在5060,不宜过高的原因是；本实验CuS04 5H2O的产率为。3)丙方案：将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中，发现在常温下几乎不反响。向反响液 中加少量FeSO即发生反响，生成硫酸铜。反响完全后，加物质A调节pH至4 ,然后过滤、浓缩、结晶。 物质A可选用以下的填序号)；A. CaO B. NaOH C. CuCO3D. Cu2(OH) 2C03 E. Fe2(S04) 3反响中参加少量FeSO4可加速铜的氧化，FeSO4的作用是；14)比照甲、乙、丙三种实验方案，丙方案的优点有写两条)：【习题6一氯化铜、氯化亚铜的制备】13.某同学拟用粗氧化铜含少量F

17、eO及不溶于酸的杂质)制取无水氯化铜，流程如图:步骤中氧化铜与盐酸反响的离子万程式： 。步骤中参加H202的目的,沉淀II的化学式为 o(3)：氢氧化物开场沉淀时的pH氢氧化物沉淀完全时的pHFe3+1.93.2Cu2+4. 76. 7Fe2+79步骤中调节pH的最正确范围为,调节溶液pH的试剂X可以是:a. NaOHb. CuOc. Cu (OH) 2d,(4)步骤的操作是,过滤、洗涤、枯燥。为得到无水CuCL步骤需在枯燥的HC1气流中加热原因是 o14 .氯化铜、氯化亚铜广泛用于有机催化剂。实验室中以粗铜(含杂质Fe)为原料，制备铜的氯化物的流 程为：加稀盐酸加试剂X粗铜生k固体 反响至固

18、体完全溶解调节pH操作A固体2A溶液2 反响so2VCuCIaCuCI22H2。操作1）固体1成分的化学式。2）溶液1可加试剂X,用于调节pH以除去杂质，X可选用a. NaOH b. NH3 H20 c. CuO d. CuSO43反响是向溶液2中通入SO2,加热生成CuCI白色沉淀，离子方程式为。【习题6碱式碳酸铜的制备及组成的分析】15 .用辉铜矿（主要成分为CwS,含少量F603、Si02等杂质）制备难溶于水的碱式碳酸铜的流程如下： 以下措施是为加快浸取速率，无法到达目的的是A.延长浸取时间B.将辉铜矿粉碎 C.充分搅拌D.适当增加硫酸浓度浸取反响中氧化剂的化学式为；滤渣I的成分为MnO

19、z、S和写化学式）； 研究发现，假设先除铁再浸取，浸取速率明显变慢，可能的原因是。“除铁的方法是通过调节溶液PH,使Fe*水解转化为Fe011） 3,参加的试剂A可以是（化学式）；“赶氨时，最适宜的操作方法。“沉锦除Mr?）过程中反响的离子方程式 o（6）滤液H经蒸发结晶得到的盐主要是写化学式）。16 .蓝铜矿主要含有Cux（OH）yCO）/，还含有少量Fe、Si的化合物。常用于治疗黄水引起的麻风病、皮肤 瘙痒症，受热时分解成三种氧化物。为了确定其组成，某研究小组设计了以以下列图实验。1）实验步骤：称取3. 46g样品于硬质玻璃管内，称量乙、丙装置的质量；按如以下列图装置组装 好仪器，并检查装

20、置的气密性；加热甲中玻璃管，当乙瓶内不再有气泡产生时，停顿加热；翻开活塞 a,缓缓通入空气数分钟之后，称量乙、丙装置的质量；计算。步骤中缓缓通入空气数分钟的目的是。12）某同学发现上述装置中存在一个明显的缺陷，为解决这一问题，可将装有填名称）固体的枯燥管 连接在活塞a之前。3）假设按正确装置进展实验，测得如下的数据，那么该蓝铜矿的化学式为。乙装置的质量/g丙装置的质量/g加热前76. 0060. 00加热后76. 1860. 884） Imol氨气通过灼热的蓝铜矿时可产生L 5niol金属铜，写出该反响的化学方程式：。胆矶（CuS04 - 5H20）可杀菌消毒、配制波尔多液，用蓝铜矿制备该晶体

21、的方案如下:蓝铜矿一田加7 r彳Cu* 气体E酸溶3准确量取20. 00mL溶液SiO2L 用 0. 012(tel L 酸JREQ 试剂过滤I工 I 口jtiih（填“酸式或“碱式）滴滴定至终点时消耗KMnOi标准溶液15.伏即溶液C溶液胆矶晶体度为 mol L-1o(3)：金属离子(0. Imol L-1)Fe3Fe2Cu2+PH氢氧化物开场沉淀1.486. 344. 67氢氧化物完全沉淀2. 188. 346. 67参加试剂CuO的作用是调节溶液的PH,假设采用标准比色卡对照，那么PH的范围应为。【习题7金属铜的冶炼】.工业上由黄铜矿（主要成分CuFeSj冶炼铜的主要流程如下：（1）由泡

22、铜冶炼粗铜的化学反响方程式为。以CuSO,溶液为电解质溶液进展粗铜Al、Ag、Pt、Au、等杂质）的电解精炼，以下说法正确的选项是。a.电能全部转化为化学能b.粗铜接电源正极，发生氧化反响c.溶液中C/向阳极移动d.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属17 .“细菌冶金是利用某些细菌的特殊代谢功能开采金属矿石，例如氧化亚铁硫杆菌在溶液中能将黄铁 矿氧化为Fa （SOD 3,并使溶液酸性增强，其过程如下：1）写出过程3）的化学反响方程式：。2）人们可利用特定的细菌，用Fe2（S003溶液作氧化剂溶解铜矿石（CihS，得到透明的酸性溶液，再 向溶液中参加足量铁屑得到铜，请写出整个过程中的离子反响

23、方程式。3）以下不属于“细菌冶金的优点的是填写字母）A.对贫矿、尾矿的开采更有价值B.在细菌的作用下，副产物FeS04和S可再次被空气氧化为F6 （SO） 3和H2S04, Fa （SOD 3可循环使用C.所用细菌来源广泛，很容易找到并大规模培养D.能大大降低能源消耗，有利于减少污染14）工业上可利用粗铜含Zn、Ag、Au等）经电解制得精铜电解铜）。电解过程中，粗铜接电源极（填 “正或“负），纯铜上的电极反响式为。【铜冶炼方法小结】.火法炼铜 2CuFeS2+4O2Cu2S + 2FeO + 3SO2Cu2S + 3O2 曳二，2Cu2O+2SO2主要反响为.湿法炼铜:Fe + CuSOi =

24、Cu + FeSOi1 .电解精炼：电解时，以CuSO4作电解液，粗铜为阳极，纯铜为阴极。【课后训练题】L氯化亚铜CuCl）常用作有机合成工业中的催化剂，在空气中迅速被氧化成绿色；见光那么分解，变成 褐色.如图是工业上用制作印刷电路的废液（含Fe*、Cu2 Fe2 Cl色生产CuCl的流程:根据以上信息答复以下问题：1）生产过程中X的化学式为.2）写出产生CuCl的化学方程式：.3）在CuCl的生成过程中理论上不需要补充SOZ气体，结合化学方程式和必要的文字说明理由.实际生产中SO?要适当过量，原因可能是（答一点即可. 实验探究pH对CuCl产率的影响如下表所示:pH1234567CuCl产率/%70908278757270析出CuCl晶体最正确pH为，当pH较大时CuCl产率变低原因是,调节pH时，填“能或“不能） 用一样pH的硝酸代替硫酸，理由是.15）氯化亚铜的定量分析：称取样品0.25g和过量的FeCh溶液于锥形瓶中，充分溶解.用0. lOmokL硫酸铀标准溶液滴定,：CuCl+FeCl3=CuCl2+FeCl2 Fe2+Ce4=Fe3+Ce3+.三次平行实验 结果如下平行实验结果相差不能超过1%）：平行实验次数1230. 25g样品消耗硫酸车市标准溶液的体积mL）24. 3524. 0523. 95那么样品中CuCl的纯度为（结果保存三位有效数字）.