《铜及其化合物》知识速查 - 人教版高中化学公式定理 - 读趣百科

《铜及其化合物》知识速查

单质铜的性质

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,不能被磁铁吸引。

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铜锈,反应的化学方程式为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$ \stackrel {\Delta} {=} $2CuO

铜丝在硫蒸气中反应:2Cu+S$ \stackrel {\Delta} {=} $Cu2S

[注意] 

(1)铜在潮湿空气中生锈与铁、铝不同,并不生成氧化物,而是生成碱式碳酸铜。 

(2)铜为变价金属,与Cl2反应生成CuCl2,与S反应生成Cu2S。

铜的重要化合物间的转化与性质

1.氧化铜和氧化亚铜

名称
氧化铜
氧化亚铜
颜色
黑色
砖红色
与酸反应(H)
CuO+2H=Cu2++H2O
Cu2O+2H=Cu2++Cu+H2O
与H2反应
H2+CuO$ \stackrel {\Delta} {=} $Cu+H2O
H2+Cu2O$ \stackrel {\Delta} {=} $2Cu+H2O
转化关系
4CuO$ \stackrel {高温} {=} $2Cu2O+O2

 2.氢氧化铜

(1)物理性质:溶于水的固体。

(2)化学性质及应用:

反应①的化学方程式:Cu(OH)2$ \stackrel {\Delta} {=} $CuO+H2O

反应②的离子方程式:Cu(OH)2+2H=Cu2++2H2O

3.铜盐

(1)Cu2(OH)2CO3的名称为碱式碳酸铜,是铜绿、孔雀石的主要成分,是铜在潮湿空气中被腐蚀的结果,其受热分解的化学方程式为Cu2(OH)2CO3$ \stackrel {\Delta} {=} $2CuO+H2O+CO2

(2)CuSO4·5H2O为蓝色晶体,俗称蓝矾、胆矾,其受热分解的化学方程式为CuSO4·5H2O$ \stackrel {\Delta} {=} $CuSO4+5H2O,蓝色晶体受热转化为白色粉末。无水CuSO4遇水变色(生成CuSO4·5H2O),据此可用来检验水的存在。

[注意] 

(1)通常利用反应:2Cu+O2$ \stackrel {\Delta} {=} $2CuO除去混合气体中的少量O2

(2)Cu与稀H2SO4不反应,但在通入O2的条件下,Cu可在稀H2SO4中逐渐溶解:2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O

(3)无水CuSO4只能作为检验水的试剂,不能作为水蒸气的吸收试剂而用于除杂。

4.区别红色物质Cu和Cu2O的方法

向红色物质中加入稀硫酸,若溶液由无色变成蓝色,则该红色物质为Cu2O,否则为Cu。反应的化学方程式为Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O。

5.铜的冶炼“两方法”

(1)湿法炼铜:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。

(2)高温炼铜:工业上用高温冶炼黄铜矿的方法获得铜(粗铜):$来&源:

2CuFeS2+4O2$ \stackrel {800{} ^ {\circ} C} {= } $Cu2S+3SO2+2FeO(炉渣)

2Cu2S+3O2$ \stackrel {200{} ^ {\circ} C} {= } $2Cu2O+2SO2

2Cu2O+Cu2S$ \stackrel {200{} ^ {\circ} C} {= } $6Cu+SO2

粗铜中铜的含量为99.5%~99.7%,主要含有Ag、Zn、Fe、Au等杂质,粗铜通过电解精炼可得到纯度达99.95%~99.98%的铜。电解精炼铜的原理是用粗铜作阳极,失电子变为Cu2+,用纯铜棒作阴极即可得精铜。