第12讲金属材料及开发利用金属矿物考点一铜及其重要化合物[知识梳理]一、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,但在潮湿的空气里会被锈蚀,在其表面逐渐形成一层绿色的铜锈。化学方程式为2Cu+O2+CO2+H2O===Cu2(OH)2CO3。(2)写出下列化学方程式。铜在空气中加热:2Cu+O2=====2CuO;铜丝在硫蒸气中反应:2Cu+S=====Cu2S。二、铜的重要化合物1.Cu(OH)2的性质及应用Cu(OH)2:蓝色不溶于水的固体。2.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。3.黑色氧化铜在高温下分解为红色的Cu2O,化学方程式为4CuO=====2Cu2O+O2↑。4.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。(1)CuSO4·5H2O为蓝色晶体,俗称蓝矾、胆矾。(2)无水CuSO4为白色粉末,遇水变蓝色(生成CuSO4·5H2O),可作为水的检验依据,但无水CuSO4不能做干燥剂。铜盐的毒性铜盐溶液有毒,是因为铜离子能使蛋白质变性从而失去生理活性,故可利用胆矾、熟石灰、水配成波尔多液,用来杀灭植物的病毒。5.红色的Cu2O与稀盐酸反应,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。[自主检测]1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)(2019·高考全国卷Ⅱ,11A)向CuSO4溶液中加入足量Zn粉,溶液蓝色消失:Zn+CuSO4===Cu+ZnSO4。()(2)(2018·高考全国卷Ⅲ,10A)用稀硫酸和锌粒制取H2时,加几滴CuSO4溶液以加快反应速率。()(3)(2017·高考全国卷Ⅲ,13B)向含较高浓度Cl-的溶液中加入Cu和CuSO4,生成CuCl沉淀而除去Cl-的反应为Cu+Cu2++2Cl-===2CuCl。()(4)加入稀硝酸溶解,过滤、洗涤、干燥,可除去Cu粉中混有的CuO。()(5)将铜丝插入稀硝酸中,反应的离子方程式为Cu+4H++2NO===Cu2++2NO2↑+H2O。()答案:(1)√(2)√(3)√(4)×(5)×2.(2017·浙江4月选考)Cu2O与稀硫酸反应的离子方程式是________________________________________________________________________;加热条件下氨被CuO氧化成一种气体单质,写出该反应的化学方程式:________________________________________________________________________。答案:Cu2O+2H+===Cu2++Cu+H2O3CuO+2NH3=====3Cu+N2+3H2O演练一铜及其化合物的性质及转化1.(2020·江淮十校第二次联考)下列实验探究Cu及其化合物的性质,操作正确且能达到目的的是()A.将铜粉和硫粉混合均匀并加热以制取CuSB.向Cu与过量浓硫酸反应后的试管中加水以观察CuSO4溶液的颜色C.向CuSO4溶液中加入适量的NaOH,过滤、洗涤并收集沉淀充分灼烧以制取CuOD.在淀粉溶液中加入适量稀硫酸微热水解,再加入少量新制Cu(OH)2悬浊液并加热,产生砖红色沉淀解析:选C。硫的氧化性较弱,只能将铜氧化为+1价生成Cu2S,A项错误;稀释铜与过量的浓硫酸反应后的溶液,应将反应后的试管中的物质缓慢加入水中,并不断搅拌,B项错误;CuSO4与NaOH溶液反应生成Cu(OH)2沉淀,过滤、洗涤、灼烧后可得CuO,C项正确;淀粉水解后应先加NaOH溶液至溶液呈碱性,然后加入新制Cu(OH)2悬浊液并加热,才会产生砖红色沉淀,D项错误。2.(2020·山东省实验中学高三诊断)氯化亚铜(CuCl)是白色粉末,微溶于水,酸性条件下不稳定,易生成金属Cu和Cu2+。某小组拟热分解CuCl2·2H2O制备CuCl,并进行相关探究。下列说法正确的是()A.制备CuCl时产生的Cl2可以回收循环利用,也可以通入饱和NaCl溶液中除去B.Cu2(OH)2Cl2在200℃时反应的化学方程式为Cu2(OH)2Cl2=====2CuO+2HCl↑C.X气体可以是N2,目的是做保护气,抑制CuCl2·2H2O在加热过程中发生水解D.CuCl与稀硫酸反应的离子方程式:2CuCl+4H++SO===2Cu2++2Cl-+SO2↑+2H2O解析:选B。制备CuCl时产生的Cl2可以转化为HCl,回收循环利用,Cl2在饱和NaCl溶液中...