2022届高三化学一轮考点精讲精析考点29铜及其化合物考点聚焦1.知道铜及其化合物的物理性质。2.了解铜及其化合物的化学性质知识梳理一、铜元素的原子构造与自然界的存在铜元素位于周期表__周期__族,其电子排布式为,原子构造示意图为:在自然界中主要以形式存在,如黄铜矿(主要成分为)、辉铜矿(主要成分为),也可以以单质形式存在。二、铜的性质1.物理性质:铜具有色金属光泽,延展性、导电、导热性较好,且导电性在金属中仅次于,其晶体堆积方式属于,不能被磁铁吸引。铜合金种类繁多,主要有青铜(含)、黄铜(含)、白铜(含)。2.化学性质铜是的金属,通常显+2、+3价(1)与非金属单质反响①与O2反响:②与Cl2反响:③与S反响:常温下,铜与在枯燥的空气中不发生反响,但潮湿的空气里,外表易形成铜绿。反响方程式为:6/6\n思考:CuCl2无水固体、浓溶液、稀溶液分别呈什么颜色?写出有关反响式(2)与酸反响①一般不与非氧化性酸(如稀硫酸、盐酸)反响产生氢气②氧化性酸:(a)与稀HNO3反响现象:反响方程式:(b)与浓HNO3反响现象:反响方程式:(c)与浓硫酸共热现象:反响方程式:(3)与盐溶液反响①与Hg(NO3)2反响:②与FeCl3反响:三、铜的重要化合物1.氧化铜⑴氧化铜是色粉末状固体(区别于氧化亚铜色),难溶于水⑵与复原剂(H2、CO、C)反响与H2反响与C反响⑶与酸反响(如HNO3、HCl、H2SO4等)离子方程式2.铜的氢氧化物⑴氢氧化铜是色固体,难溶于水,但可溶于氨水思考:为什么氢氧化铜能溶于氨水?⑵不稳定性(受热易分解)⑶与酸反响(如HNO3、HCl、H2SO4等)离子方程式6/6\n⑷弱氧化性(如与葡萄糖反响)思考:真正与葡萄糖反响的微粒是什么?3.硫酸铜⑴无水硫酸铜是色固体,能溶于水,水溶液呈色,因此,无水硫酸铜可用于⑵硫酸铜晶体是色,俗称、,化学式为CuSO4·5H2O,实际为硫酸铜晶体受热易分解⑶CuSO4是制铜盐的重要原料,如波尔多液(原料、)思考:为什么硫酸铜可用于游泳池消毒?4.铜的配合物Cu(Ⅱ)一般易形成配位数为4的正方形构型的络离子如[Cu(H2O)4]2+(色)、[CuCl4]2-(色)、[Cu(NH3)4]2+(色)等三、铜的炼制1.粗炼①火法炼铜(以Cu2S为例):②湿法炼铜2.电解精炼电解时,以作电解液,作阴极,作阳极试题枚举【例1】在稀硫酸中参加铜粉,铜粉不溶,再参加以下固体粉末:①FeCl2;②Fe2O3;③Na;④Ca(NO3)2。铜粉可溶解的是()A.①②B.②④C.②③D.①④解析:参加Fe2O3反响生成Fe3+能氧化铜,参加Ca(NO3)2后等于铜和硝酸反响而消耗。6/6\n答案:B【变式】现有以下试剂:①食盐水②稀H2SO4③氯化铁④盐酸⑤NaOH溶液⑥硝酸银⑦硝酸钾,如将Cu转化为CuCl2,可采用的一组试剂是() A.④⑤⑥ B.③④⑤ C.①②③ D.④⑤⑦【例2】在FeCl3、CuCl2、FeCl2的混合溶液中,Fe3+、Cu2+、Fe2+的物质的量浓度之比为:4:2:1,现参加适量的铁粉,使溶液中的三种离子的物质的量浓度之比为:1:3:9,那么投入的铁粉与原溶液中Cu2+的物质的量之比为()A.5:4B.4:5C.3:5D.5:6解析:溶液中还存在Fe3+,说明溶液中Cu2+没有反响,参加的铁全部反响,将粒子比例调整为:12:6:3和2:6:18,假设溶液中由6molCu2+,就有10molFe3+发生反响,消耗5mol铁。答案:D【变式】将Cu片放入0.lmol/LFeCl3溶液中,反响一定时间后取出Cu片,溶液中c(Fe3+)∶c(Fe2+)=2∶3,那么Cu2+与Fe3+的物质的量之比为A.3∶2B.3∶5C.4∶3D.3∶4【例3】如图,盛有足量水的水槽里放两个烧杯,小烧杯里放有少量铜片和过量浓硝酸,小烧杯外面倒扣一个大烧杯,请答复:(1)铜与浓硝酸反响的化学方程式:_______________________;(2)实验中观察到的主要现象是:①_______________________________;②_______________________________;6/6\n③_______________________________;④_______________________________。(3)用该装置做铜与浓硝酸反响实验的优点:______________;(4)大烧杯内最终所得气体产物的化学式:;假设要验证此气体产物,最简便的方法:_________________________________________。解析:分析实验现象要从导致产生实验现象的物质开场分析,如从小烧杯发生的反响到产生气体颜色的变化,再到烧杯内液面高度的改变,逐一分析,才能做到全面分析。答案:(1)Cu+4HNO3==Cu(NO3)2+2NO↑+2H2O(2)①铜片外表产生气泡;②小烧杯中溶液逐渐变成蓝色;③大烧杯中有红棕色气体生成,气体颜色又逐渐褪去;④大烧杯内液面上升,水槽中液面下降。(3)体系封闭,无氮氧化合物逸出,不污染环境。(4)NO;轻轻掀起倒扣的大烧杯,放入适量空气,假设有红棕色气体生成,最终气体为NO。【例4】Cu+在酸性溶液中不稳定,可发生自身氧化复原反响生成Cu2+和Cu。现有浓硫酸、浓硝酸、稀硫酸、稀硝酸、FeCl3稀溶液及pH试纸,简述如何用简便的实验方法来检验CuO经氢气复原所得红色产物中是否含有碱性氧化物Cu2O。解析:由题给信息可知,Cu2O是碱性氧化物,可溶于酸溶液:Cu2O+2H+=2Cu++H2O;而Cu+在酸溶液中不稳定,自身歧化成Cu2+和Cu。2Cu+=Cu2++Cu。题给试剂中,浓硫酸、浓硝酸、稀硝酸、FeCl3稀溶液均显酸性,且都能与Cu反响生成Cu2+,如果选用这些试剂,它们和样品反响后的溶液都呈蓝色(Cu2+),但分不清是与Cu还是与Cu2O反响产生的Cu2+,故无法确证样品中是否含有Cu2O。根据以上分析,选用的试剂必须符合两个条件,一是呈酸性,二是不能与Cu反响。在题给试剂中只有稀硫酸符合。答案:取少量待检样品放入稀硫酸,振荡,假设溶液变为蓝色,说明样品中有Cu2O,假设溶液不变色,说明产物中无Cu2O6/6\n。【例5】孔雀石和石青是自然界存在的两种碳酸盐类铜矿,它们的化学组成可表示为:xCuCO3·yCu(OH)2(x、y为正整数且x≤2,y≤2)(1)孔雀石和石青分别与过量盐酸反响时,孔雀石消耗的盐酸的物质的量与生成的CO2的物质的量之比为4:1;石青那么为3:1,请推算它们的化学组成。孔雀石__________________________;石青__________________________;(2)现有孔雀石和石青混合样品,取两份等质量的样品,在一份中参加过量盐酸,生成CO23.36L(标准状况下);加热另一份样品使其完全分解,得到CuO20g,试通过计算确定该混合物中孔雀石和石青的物质的量之比。解析:(1)设孔雀石的化学式为xCuCO3•yCu(OH)2那么依题意==孔雀石的化学式为CuCO3•Cu(OH)2又设石青的化学式为xCuCO3•yCu(OH)2那么依题意==石青的化学式为CuCO3•Cu(OH)2(2)设该样品中孔雀石物质的量分数为x,那么石青为1-x==孔雀石与石青物质的量之比为1:1。答案:(1)CuCO3•Cu(OH)2;CuCO3•Cu(OH)2(2)1:16/6