第11讲铜金属材料考纲要求1.了解常见金属的活动顺序。2.了解合金的概念及其重要应用。3.了解铜及其重要化合物的制备方法、主要性质及其应用。考点一铜及其化合物1.单质铜(1)物理性质:紫红色固体,具有良好的延展性、导热性和导电性。(2)化学性质①常温下,铜在干燥的空气中性质稳定,但在潮湿的空气里则会被锈蚀,在其表面逐渐形成一层绿色的________。有关化学方程式___________________________________________。②写出下列化学方程式:铜在空气中加热:______________________________________________________________;铜丝在硫蒸气中反应:_________________________________________________________。答案①铜锈2Cu+O2+CO2+H2O===Cu2(OH)2CO3②2Cu+O2=====2CuO2Cu+S=====Cu2S2.铜的重要化合物(1)Cu2(OH)2CO3的名称为碱式碳酸铜,是铜绿、孔雀石的主要成分,受热分解可生成黑色的氧化铜,化学方程式:Cu2(OH)2CO3=====2CuO+CO2↑+H2O,可溶于稀硫酸,离子方程式:Cu2(OH)2CO3+4H+===2Cu2++CO2↑+3H2O。(2)黑色氧化铜在高温下分解为砖红色的Cu2O,化学方程式为4CuO=====2Cu2O+O2↑。(3)蓝色的硫酸铜晶体受热分解为白色的硫酸铜粉末,化学方程式为CuSO4·5H2O=====CuSO4+5H2O。(4)砖红色的Cu2O与稀硫酸反应,溶液变蓝,同时生成红色的单质铜,离子方程式为Cu2O+2H+===Cu+Cu2++H2O。(1)CuO是黑色固体,与水反应生成Cu(OH)2()(2)铜锈是铜被空气中的氧气缓慢氧化生成的氧化物()(3)无水硫酸铜可用于检验酒精中是否含有水()(4)将铜片置于干燥的空气中,不易被腐蚀()(5)CuSO4·5H2O失去结晶水属于物理变化()答案(1)×(2)×(3)√(4)√(5)×某研究小组用废铜粉制取胆矾,设计了如下几个实验方案:(1)Cu――→CuSO4――→硫酸铜溶液――→CuSO4·5H2O(2)Cu――→CuO――→硫酸铜溶液――→CuSO4·5H2O(3)对三个方案进行评价,你认为最好的是哪个方案?为什么?答案方案(1):产生污染性气体,且消耗硫酸较多。方案(2):消耗能量较多,且步骤复杂。方案(3):不产生污染性气体,原料利用率高,节约能源。因此方案(3)更经济合理。题组一铜及其化合物的转化1.某研究小组通过实验探究Cu及其化合物的性质,下列操作正确且能达到实验目的的是()A.将铜丝插入浓硫酸中并加热,反应后再加入水,观察硫酸铜溶液的颜色B.常温下将铜丝伸入盛满氯气的集气瓶中,观察CuCl2的生成C.将CuCl2溶液在蒸发皿中加热蒸干,得到无水CuCl2固体D.将表面有铜绿[Cu2(OH)2CO3]的铜器放入盐酸中浸泡,除去铜绿答案D解析铜丝与浓硫酸反应后,仍有大量浓硫酸存在,不能把水加入反应器中,否则会发生危险,A项错误;Cu与Cl2在常温下不反应,需要加热才能发生反应,B项错误;CuCl2水解生成的HCl易挥发,加热蒸干能促进CuCl2的水解而得不到CuCl2固体,C项错误。2.已知CuO经高温灼烧生成Cu2O,Cu2O与H+发生反应:Cu2O+2H+===Cu+Cu2++H2O。将经高温灼烧后的CuO样品投入足量的热的稀硝酸溶液中,下列有关说法中正确的是()A.如果溶液变为蓝色,同时有紫红色固体出现,说明样品全部生成Cu2OB.溶液中最终可能有紫红色固体出现C.该实验的结果无法说明CuO分解的程度D.如果溶液中出现蓝色,最终没有紫红色固体出现,说明CuO没有分解答案C解析解答此题的关键是明确稀硝酸具有酸性和强氧化性,能溶解CuO、Cu2O和单质Cu,因而该实验结果无法说明CuO分解的程度。3.(2018·河北邯郸教学质量检测)某化合物M由两种常见的元素组成,为了测定其组成进行如下实验:M的化学式可能为()A.Cu2SB.CuSC.FeS2D.Fe3S4答案A解析由题意并结合选项可知,1.60gM在高温下反应生成的气体是二氧化硫,二氧化硫被双氧水氧化为硫酸,根据滴定过程消耗的氢氧化钠,可以求出n(S)=n(SO2)=n(H2SO4)=n(NaOH)=×20.00×10-3L×0.1mol·L-1×=0.01mol,所以m(S)=0.32g,则m(金属)=1.60g-0.32g=1.28g,假若是铜,则n(Cu)=0.02mol,M可能为Cu2S;假若是铁,则n(Fe)≈0.023mol,没有与之对应的选项。综上所述,A项正确。题组二铜及其化合物的制取4.(2019·西安调研)某炼铁废渣中含有大量CuS及少量铁的化合物,工...