高中化学知识点：单质铜
逍遥学能 2017-12-15 16:23
铜元素：
在元素周期表中的位置：铜的原子序数29，位于周期表中第四周期，第IB族。
(1)物理性质：有金属光泽，紫红色固体，密度较大，导电导热性能很好，具有很好的延展性，铜属于重金属、有色金属、常见金属，不能被磁铁吸引。
(2)化学性质： 铜常见的化合价为+1价和+2价
①在加热条件下，铜可与多种非金属单质反应。一般来说，遇到氧化性较弱的非金属，铜显较低化合价；遇到氧化性较强的非金属，铜显较高化合价。例如：与强氧化剂反应（如Cl2 Br2等)生成+2价铜的化合物。如：
Cu+Cl2
CuCl22Cu+O2
2CuO
②铜与酸反应：铜只能被氧化性酸中的中心元素氧化。例如：
③铜与盐溶液反应：
Cu+2AgCl
CuCl2+2Ag
铜与铁的对比：
从金属活性顺序表：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag Pt Au可知，金属铁的金属活性比铜强，所以单质Fe可以从Cu的溶液中还原出单质来，例如：Fe+CuCl2
FeCl2+Cu
即Fe的还原性强于Cu
铜与浓硫酸和稀硫酸的反应：
Cu+2H2SO4(浓）
CuSO4+SO2↑+2H2O
2Cu+O2+2H2SO4(稀）
2CuSO4+2H2O
注意：从金属活性顺序表：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb （H）Cu Hg Ag Pt Au 可知，铜不能与稀硫酸发生反应，但是在有氧气和加热的条件下可以反应
铜与铜的化合物之间的转换图：
铜的制备和精炼:
(1)工业炼铜法：CuO+CO
Cu+CO2
(2)湿法炼铜：Fe+CuSO4
FeSO4+Cu
(3)高温炼铜：工业上用高温冶炼黄铜矿的方法获得铜（粗铜）：
2CuFeS2+4O2
Cu2S+3SO2+2FeO(炉渣）
2Cu2S+3O2
2Cu2O+2SO2
2Cu2O+Cu2S
6Cu+SO2↑
备注：粗铜中铜的的含量为99.5%-99.7%，主要含有Ag、Zn、Au等杂质，粗铜通过电解精炼可得到纯度达99.95%-99.98%的铜，原理为用粗铜作阳极，失去电子变为Cu2+，用纯铜棒作阴极即可得精铜。
相关高中化学知识点：氧化亚铜
氧化亚铜：
氧化亚铜为红色或砖红色八面立方晶系结晶性粉末。相对密度6.0，熔点1235℃。在1800℃失去氧。不溶于水和醇，溶于盐酸、氯化铵、氨水，微溶于硝酸。
氧化亚铜的化学性质：
（1）溶于盐酸生成白色氯化亚铜结晶粉末。遇稀硫酸和稀硝酸生成铜盐。在空气中会迅速变蓝。能溶于浓碱、三氯化铁等溶液中。在湿空气中逐渐氧化成黑色氧化铜。
（2）不溶于水及有机溶剂，但可溶于浓氨溶液形成无色配合物[Cu(NH3)2]+，其在空气中被氧化为蓝色的[Cu(NH3)4(H2O)2]2+。氢卤酸反应，因生成络合物，不岐化成二价铜和铜，氧化亚铜氧化亚铜可溶于盐酸生成H[CuCl2]（氯化亚铜的配合物），也可溶于硫酸及硝酸分别形成硫酸铜及硝酸铜。
知识点拨：
在酸性溶液中岐化为二价铜，说明在溶液中，二价铜离子的稳定性大于一价铜离子，例如氧化亚铜和硫酸反应，生成硫酸铜和铜。
知识扩展：
氧化亚铜有剧毒，氧化亚铜粉尘在空气中含量达到0.22～14mg/m3时，工作1～2h后会引起急性中毒，表现为头痛、无力、咽和结膜发红、恶心、肌肉痛、有时呕吐和腹泻、疲乏、体温升高。一天以后体温可恢复正常，但仍无力，头痛，眩晕，脉数加快，淋巴细胞增多。氧化亚铜的慢性中毒表现为：接触铜化合物的工人的局部皮肤、头发及眼结膜有时变成浅黄色或黑绿色，齿龈上有暗红色或绛红色边。对皮肤有刺激作用，粉尘刺激眼睛，并引起角膜溃疡。对急性中毒者用一定浓度的K4[Fe(CN)6]溶液洗胃，服牛奶等措施。空气中最高容许浓度为0.1mg/m3。可戴口罩、防尘眼镜，穿防护工作服，工作后要洗淋浴。
相关高中化学知识点：氧化铜
氧化铜：
（1）物理性质：氧化铜是不溶于水的黑色固体（粉末），能溶于烯酸中,主要用于制造人造丝、陶瓷、釉、电池、杀虫剂，也用于制氢，做催化剂使用。
（2）化学性质：①氧化铜有金属氧化物的性质，常温下能与烯酸反应：CuO+2H+
Cu2++H2O
②氧化铜具有氧化性，加热条件下可以与还原剂发生氧化还原反应：H2+CuO
Cu+H2O
③氧化铜在高温下可发生分解反应：4CuO
2Cu2O+O2↑
（3）冶炼：一般通过加热分解Cu(OH)2的方式得到CuO,化学方程式为：Cu(OH)2
CuO+H2O
注意: 溶液中的Cu2+常为蓝色（浓CuCl2溶液呈绿色，稀CuCl2溶液呈蓝色），其颜色可作为Cu2+的判断依据。Cu2+与碱发生反应生成蓝色沉淀Cu(OH)2，其溶于氨水形成蓝色溶液。
氧化铜的特性：
| 气味 | 无味 |
| 颜色 | 黑色或者棕黑色 |
| 外观 | 无定形或结晶性粉末 |
| 性状 | 稍有吸湿性 |
| 相对质量 | 79.55 |
| 溶解性（水） | 不可溶 |
| 溶解度 | 不溶于水和乙醇，溶于酸、氯化铵及氰化钾溶液，氨溶液中缓慢溶解 |
| 稳定性 | 稳定 |
| 储存 | 密封干燥保存 |
| 用途 | 做有机反应的催化剂，制作人造丝和其他铜化合物等 |
氧化铜和氢氧化铜的性质比较:
名称 氧化铜 氢氧化铜 化学式 CuO Cu(OH)2 物理性质 不溶水的黑色固体（粉末） 不溶于水的蓝色固体 化学性质 CuO+2H+ 
Cu2++H2O
CuO+H2
Cu+H2O
CuO+CO
Cu+CO2Cu(OH)2+2H+ 
Cu2++2H2O
Cu(OH)2
CuO+H2O
Cu(OH)2+4NH3·H2O
Cu(NH3)4(OH)2+4H2O制法 Cu(OH)2 
CuO+H2OCu2++2OH- 
Cu(OH)2↓
例题：铜在自然界存在于多种矿石中，如：黄铜矿（CuFeS2)、斑铜矿(Cu5FeS4)、辉铜矿(Cu2S)、孔雀石(CuCO3·Cu(OH)2
请回答下列问题：
（1）、上表所列铜化合物中，铜的质量百分含量最高的是__Cu2S
）、工业上以黄铜矿为原料。采用火法熔炼工艺生产铜。改工艺的中间过程会发生反应：
2Cu2O+Cu2S
6Cu+SO2↑，反应的氧化剂是Cu2S和Cu2O
(3)、二氧化硫尾气直接排放到大气中造成环境污染的后果是形成酸雨，会对植物和建筑物等造成严重危害；该尾气可得到有价值的化学品，写出其中1中酸和1中盐的名称硫酸、硫酸钠。
（4）黄铜矿熔炼后得到的粗铜含少量Fe、Ag、Au等金属杂质，需要进一步采用电解法精制。请简述粗铜电解得到精铜的大批量：以硫酸铜-硫酸溶液为电解质。电解时，粗铜（阳极）中的铜以及比铜活泼的金属失去电子进入溶液，不如铜活泼的金属沉入电解槽形成“阳极泥”；溶液中的Cu2+得到电子沉积在纯铜（阴极）上。
氧化铜与铜化合物之间的转换图：
需要记住这些单质、化合物的颜色和状态，可以做为实验题的切入点。
知识扩展：
溶液中的Cu2+常为蓝色（浓CuCl2溶液呈绿色，稀CuCl2溶液呈蓝色），其颜色可作为Cu2+的判断依据。Cu2+与碱发生反应生成蓝色沉淀Cu(OH)2，其溶于氨水形成蓝色溶液。
反应方程为：CuCl2+2NaOH
Cu(OH)2↓+2NaCl；Cu(OH)2+4NH3·H2O
Cu(NH3)4(OH)2+4H2O
相关高中化学知识点：氢氧化铜
氢氧化铜：
化学式Cu（OH）2，淡蓝色粉末状晶体，密度3.368g/cm3。难溶于水。受热易分解为氧化铜和水。微显两性，既溶于酸又溶于氨水和浓碱溶液。
氢氧化铜的物理性质和化学性质：
1.物理性质：不溶于水的蓝色固体
2.化学性质：Cu(OH)2+2H+==Cu2++2H2O；Cu(OH)2
CuO+H2O；Cu(OH)2+4NH3·H2O==Cu(NH3)4(OH)2+4H2O
知识点拨：
溶液中的Cu2+常为蓝色(浓CuCl2溶液呈绿色，稀CuCl2溶液呈蓝色)，其颜色可作为Cu2+的判定依据。Cu2+与碱反应生成蓝色沉淀Cu(OH)2， Cu(OH)2溶于氨水形成深蓝色溶液。
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