专题五铜及其化合物.docx

《专题五铜及其化合物.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《专题五铜及其化合物.docx（19页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、最新 料推荐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+、 Cu2+的相互转化为例，理解变价金属元素的氧化性、还原性。3. 了解 Cu(OH)2、碱式碳酸铜的形成、热稳定性及与酸的反应。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名称氧化铜氧化亚铜氢氧化铜颜色水溶性三 . 化学性质 -铜及其重要化合物的转化关系【问题讨论与解决部分】根据上面物质的

2、转化关系掌握相关物质的化学性质（用方程式或离子方程式表示）【习题部分】【习题 1- 铜及其化合物的基本知识】1. 下列有关铜的化合物的性质的叙述中正确的是（）A CuSO4变成 CuSO4 5H2O是物理变化B 一定条件下，新制的 Cu(OH)2 悬浊液能与乙醛反应但不能与乙酸反应 C CuO是黑色固体，与水反应可生成 Cu(OH)2D Cu2O遇硝酸可能会被氧化成Cu22.Al 、 Fe、Cu 都是重要的金属元素，下列说法正确的是()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 AlCl 3、 FeCl3、 CuCl2 均不能采用将溶液直接蒸干的方法D

3、电解 AlCl3、 FeCl、 CuCl的混合溶液时阴极上依次析出Cu、 Fe、 Al323. 下列关于硫酸铜说法正确的是A.4鸡蛋清中加入 CuSO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。D. 用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，通电一段时间后，向所得的溶液中加入0.1molCuO 后恰好恢复到电解前的浓度和pH。则电解过程中转移的电子数为0.1mol4. 上图实验装置是探究铜丝与过量浓硫酸的反应，下列叙述不正确的是A 上下移动中铜丝可控制SO2 的量1最新 料推荐B 中品红溶液褪色C 中石蕊溶液

4、变红色D 为确认 CuSO4生成，向中加水，观察溶液颜色5. 下表中，对陈述、的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是陈述陈述判断A铜绿的主要成分是碱式碳酸铜可用稀盐酸除铜器表面的铜绿对；对；无B铜表面易形成致密的氧化膜铜容器可以盛放浓硫酸对；对；有C向硫酸铜溶液通入氨气， 有深蓝色沉淀产把 铜丝 放在 酒精 灯火 焰上 灼对；对；有生，过滤后灼烧滤渣， 最后变成黑色固体烧，铜丝表面变黑D蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜硫酸铜溶液可用作游泳池的消错；对；无粉末是物理变化毒剂6. 氢氧化铜和碱式碳酸铜 Cu 2(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

5、。溶解25.25 g 的上述混合物，恰好消耗1.0 mol L 1 盐酸 500 mL。灼烧等量的上述混合物，得到的氧化铜质量为 ()A 15 gB 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项目。方案：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：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

6、电池的电极材料和电解质溶液，并写出电极反应式。正极反应式：；负极反应式：。方案：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、不能雷同 ) 。_ ；用离子方程式表示其反应原理：_ 。8. 某小组同学在实验室研究Al 与 CuCl2 溶液的反应。实验操作实验现象打磨过的铝片.红色物质附着于铝片表面 . 大量无色气体从红色物质表面逸出，放出大量的热.烧杯底部出现白色沉淀1mol/L CuCl2 溶液（ 1）现象中的红色物质是。（ 2）经检验现象中的无色气体为氢气。+的原因。甲认为 Al 与 H 反应产生了氢气，用离子方程式表示溶液中存在大量H氢气从红色物质表

7、面逸出的原因是。（ 3）探究白色沉淀的化学成分。+Cu(NH)（无色），该无色物质在空气中易被氧化变为蓝色。查阅资料： Cu 可与浓氨水反应生成23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：2最新 料推荐a. 取白色沉淀，充分洗 ；b. 向其中加入 氨水，沉淀溶解得到无色溶液，将无色溶液分 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 后，溶液 色。步 c 的 方案是。用化学平衡移 原理解 CuCl 溶于 氨水的原因。（ 4）探究 CuCl 生的原因。丙猜 可能是Cu与 CuCl2 溶液反 生成了CuCl，因 Cu具有性。取 Cu 粉与 1

8、mol/L CuCl 2 溶液混合，无白色沉淀 生，丙再次分析Al 与 CuCl2 溶液反 的 象，改 方案， 明了Cu 与 CuCl 2 溶液反 生成了CuCl ，改 之 是。【 3- 与 硫酸反 探究】9. 研究 与 硫酸的反 ，某化学 趣小 行如下 。实验 I ：反 物的定性探究按如 装置 ( 固定装置已略去 ) 行 ：(1)F 装置的 杯中 生反 的离子方程式是；B装置中的 象是。(2) 程中，能 明 硫酸中硫元素的氧化性 于 元素的 象是(3) 束 ，撤去所有酒精灯之前必 完成的 操作是(4) 束后， 明 A 装置 管中反 所得 物是否含有 离子的操作方法是 ：反 物的定量探究(5)

9、 在 与 硫酸反 的 程中， 有黑色物 出 ，且黑色物 Cu2S。 生 Cu2S 的反 aCu+bH2SOcCu S + dCuSO+ eH O。 a： b =4242(6) 定硫酸 的 率，将 反 所得溶液中和后配制成250 00 mL 溶液，取 溶液 25.00 mL 加入足量 KI溶液中振 ，以淀粉溶液 指示 ，用O.36 mol/L 的 Na S O 溶液滴定生成的I ，3 次 平均消耗2232该 Na S O 溶液 25.00 mL 。若反 消耗 的 量 6.4 g ， 硫酸 的 率 。223( 已知:2Cu2+4I=2CuI+I 2,2S2 O32+I2+2I)2=S4O610.

10、甲乙两位同学 与 硫酸反 生的黑色沉淀 行探究，甲同学 步 如下：.将光亮 插入 硫酸，加 ；.待 生黑色沉淀和气体 ，抽出 ，停止加 ；.冷却后，从反 后的混合物中分离出黑色沉淀，洗 、干燥 用。2+46溶液，若 生 文献： 微量 Cu 的方法是：向 液中滴加K Fe(CN) 褐色沉淀， 明有 Cu2+ 。（ 1） 同学假 黑色沉淀是 CuO。 程如下： 将 CuO放入稀硫酸中，一段 后，再滴加K4Fe(CN) 6溶液， 生 褐色沉淀。 将黑色沉淀放入稀硫酸中，一段 后，再滴加K Fe(CN) 溶液，未 褐色沉淀。46由 程所得 是_ 。3最新 料推荐（ 2）再次假设，黑色沉淀是铜的硫化物。

11、实验如下：实验装置现象1. 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 _ 。 为确认黑色沉淀是“铜的硫化物”，还需进行的实验操作是_。（ 3）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_。乙同学实验步骤如下：查阅资料可知： Cu2O + 2HCl煅烧煅烧，= CuCl2 + Cu + H 2O， 2CuO + O2= 4

12、CuO， 2CuS+3O= 2CuO+2SO煅烧Cu S+2O= 2CuO+SO 。 CuS、 Cu S 和稀 HCl 不反应。22结论：黑色沉淀中有 CuO，还肯定含有的物质是。【习题 4- 铜氧化物的探究】11. 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行实验探究，研究的问题和过程如下：(1) 为探究不同价态铜的稳定性，进行如下实验：向 Cu O中加适量稀硫酸，得到蓝色溶液和一种红色固体，该反应的离子化学方程式为_ ；2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” ) 。(2) 已知酸性条件下有反应 :2Cu+=

13、 Cu2+ + Cu . 氢气还原氧化铜试验由于反应温度不同. 可能产生 Cu或 Cu2O.两者都是红色固体. 某同学对某次氢气还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 :加入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无色气体无色气体红棕色蓝色溶液蓝色溶液气体由此推出本次氢气还原氧化铜实验的产物:A 是 Cu B是 Cu2OC一定有 Cu, 可能有 Cu2O D一定有 Cu2O,可能有 Cu(3) 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 Fe2O3、 Cu2O或二者混合物。探究过程如下：4最新 料推荐设

14、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。若滴加KSCN试剂后溶液变红色，则证明原固体粉末中一定含。若滴加KSCN试剂后溶液不变红色，则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？若固体粉末完全溶解无固体存在，滴加KSCN试剂时溶液不变红色，则证明原固体粉末是，写出该过程发生反应的所有离子方程式。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应后的溶液，加适量蒸馏水稀释后，滴加（填试剂和实验现象） ，则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，加入足量的稀硫酸，若反应后

15、经过滤得到固体3.2g ，滤液中 Fe2+有 0.1mol,则红色粉末中Cu2O的物质的量为。【习题 5- 硫酸铜的制备】12. 实验室用铜制备CuSO4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CuSO稀硝酸分多次加入乙方案：Cu稀硫酸、双氧水CuSO5060水浴加热 1.5 小时丙方案：Cu稀硫酸、少量 FeSO4CuSO通入空气或氧气请回答有关问题：（ 1）甲方案可以用如图1 所示制备444则烧瓶内反应的离子方程式；图 2 是图 1 的改进装置，其优点有， _。为了节约原料，硫酸和硝酸的物质的量之比最佳为，n(H SO) ： n(HNO)=。243（ 2）乙方案：将

16、6.4g 铜丝放到 90mL 1.5mol L-1 的稀硫酸中，控温在50。加入 40mL 10%的 H2O2，反应0.5 小时，升温到60，持续反应 1 小时后，经一系列操作，得CuSO5H O 20.0g 【已知有关摩尔质量：42M(Cu)=64g/mol ， M(CuSO45H2O) =250g/mol】。该反应的化学反应方程式；反应时温度控制在 50 60，不宜过高的原因是；本实验 CuSO5H O的产率为。42（ 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应。向反应液中加少量 FeSO，即发生反应， 生成硫酸铜。 反应完全后， 加物质 A 调节 p

17、H 至 4，然后过滤、 浓缩、结晶。4物质 A可选用以下的（填序号）；A CaO B NaOH C CuCO D Cu(OH) COE Fe (SO )3322324反应中加入少量 FeSO4 可加速铜的氧化，FeSO4 的作用是；5最新 料推荐（ 4）对比甲、乙、丙三种实验方案，丙方案的优点有（写两条）：、。【习题 6- 氯化铜、氯化亚铜的制备】13. 某同学拟用粗氧化铜（含少量FeO及不溶于酸的杂质）制取无水氯化铜，流程如图：(1) 步骤中氧化铜与盐酸反应的离子万程式：_ 。(2) 步骤中加入 H2O2 的目的 _ ，沉淀 II 的化学式为 _ 。(3) 已知：氢氧化物开始沉淀时的 pH氢

18、氧化物沉淀完全时的pHFe 3+1.93.2Cu2+4.76.7Fe 2+79步骤中调节pH 的最佳范围为 _，调节溶液 pH 的试剂 X 可以是 _:a.NaOHb.CuOc.Cu(OH)2d.NH 3H 2O(4) 步骤的操作是 _ ，过滤、洗涤、干燥。为得到无水 CuCl2，步骤需在干燥的HCl 气流中加热 CuCl 22H 2O ，原因是 _ 。14. 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Cl2至固体完全溶解调节 pH固体 2固体 1溶液 1溶液 2反应操作22操作CuCl2H O反应SO2CuCl（ 1

19、）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 NaOHb NHHOc CuOd CuSO324（ 3）反应是向溶液2 中通入 SO，加热生成 CuCl 白色沉淀，离子方程式为。2【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Cu2S，含少量 Fe2O3、 SiO2 等杂质 ) 制备难溶于水的碱式碳酸铜的流程如下：6最新 料推荐 下列措施是为加快浸取速率，无法达到目的的是_ _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 浸取反应中氧化剂的化学式为；滤渣的成分为MnO2、S 和（写化学式

20、）； 研究发现，若先除铁再浸取，浸取速率明显变慢，可能的原因是。3+Fe OH） 3， “除铁”的方法是通过调节溶液PH，使Fe 水解转化为加入的试剂 A 可以是 _( 化学（式 ) ；“赶氨”时，最适宜的操作方法。2+_ _ _。“沉锰”（除 Mn ）过程中反应的离子方程式 滤液经蒸发结晶得到的盐主要是（写化学式）。16. 蓝铜矿主要含有 Cu x(OH) y（ CO3) z, 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，某研究小组设计了下图实验。（ 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

21、如图所示装置组装好仪器，并检查装置的气密性；加热甲中玻璃管，当乙瓶内不再有气泡产生时，停止加热；打开活塞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。（ 2）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）固体的干燥管连接在活塞a 之前。（ 3）若按正确装置进行实验，测得如下的数据，则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76.1860.88（ 4）1mol 氨气通过灼热的蓝铜矿时可产生1.5mol金属铜，写出该反应的化学方程式：。（ 5）胆矾（ CuSO 5H O）可杀菌消

22、毒、配制波尔多液，用蓝铜矿制备该晶体的方案如下：42气体 E沉淀 D蓝铜矿酸溶溶液 A试剂溶液 B试剂过滤2溶液 C胆矾晶体SiO溶液 A 中的金属离子有Cu2+、 Fe2+、Fe3+，则实验中的试剂可选用（填字母）7最新 料推荐a.KMnOb.Cl2c.HOd.稀 HNO4223准确量取 20.00mL 溶液 A于锥形瓶中，用0.01200mol L 1 酸性高锰酸钾标准溶液滴定是应选用2+（填“酸式”或“碱式” ）滴定管，滴定至终点时消耗4KMnO标准溶液 15.00mL，则溶液A 中 Fe的浓度为mol L1。已知：金属离子（ 0.1mol L 1）Fe3+Fe2+Cu2+PH氢氧化物开

23、始沉淀1.486.344.67氢氧化物完全沉淀2.188.346.67加入试剂 CuO的作用是调节溶液的PH，若采用标准比色卡对照，则PH的范围应为。【习题 7- 金属铜的冶炼】17. 工业上由黄铜矿 ( 主要成分 CuFeS2) 冶炼铜的主要流程如下：(1) 由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为。(2) 以 CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜（ Al 、Ag、Pt 、Au、等杂质）的电解精炼，下列说法正确的是。a. 电能全部转化为化学能b. 粗铜接电源正极，发生氧化反应c. 溶液中 Cu2+向阳极移动d. 利用阳极泥可回收 Ag、 Pt 、Au 等金属18. “细菌冶金”是利用某些细菌的特殊代谢

24、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 Fe2(SO4) 3，并使溶液酸性增强，其过程如下：（ 1）写出过程（a) 的化学反应方程式：。（ 2）人们可利用特定的细菌，用 Fe2(SO4) 3 溶液作氧化剂溶解铜矿石（ Cu2S），得到透明的酸性溶液，再向溶液中加入足量铁屑得到铜，请写出整个过程中的离子反应方程式。（ 3）下列不属于“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FeSO4 和 S 可再次被空气氧化为Fe2(SO4) 3 和 H2SO4， Fe2(SO4) 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

25、养D. 能大大降低能源消耗，有利于减少污染（ 4）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”），纯铜上的电极反应式为。【铜冶炼方法小结】1. 火法炼铜2CuFeS 4O2Cu2S 2FeO 3SO2Cu2S 3O22Cu2 O+2SO2主要反应为2Cu2O+ Cu2S6Cu+SO22. 湿法炼铜： Fe + CuSO 4 =Cu + FeSO43. 电解精炼：电解时，以 CuSO4 作电解液，粗铜为阳极，纯铜为阴极。8最新 料推荐;【课后训练题】1. 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

26、氧化成绿色；见光则分解，变成褐色如图是工业上用制作印刷电路的废液（含Fe3+、Cu2+、 Fe2+、 Cl ）生产 CuCl 的流程：根据以上信息回答下列问题：（ 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SO气体， 结合化学方程式和必要的文字说明理由2实际生产中 SO2 要适当过量，原因可能是（答一点即可）（ 4）实验探究 pH 对 CuCl 产率的影响如下表所示：pH1234567CuCl 产率 /%70908278757270析出 CuCl 晶体最佳 pH为，当 pH 较大时 CuCl 产率变低原因是调节 pH 时，（填“能” 或“不能” ）用相同 pH 的硝酸代替硫酸， 理由是（ 5）氯化亚铜的定量分析：称取样品 0.25g 和过量的 FeCl3 溶液于锥形瓶中，充分溶解 1硫酸铈标准溶液滴定已知：2+4+3+3+用 0.10mol ?LCuCl+FeCl 3 CuCl2 +FeCl2、 Fe +Ce Fe +Ce 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 样品消耗硫酸铈标准溶液的体积（mL） 24.35 24.05 23.95则样品中 CuCl 的纯度为（结果保留三位有效数字）9