1、1用 途 广 泛 的 金 属 材 料 金 属 矿 物 的 利 用 李仕才考点一 铜及其化合物1铜(1)物理性质纯净的铜为紫红色，属于有色金属，密度较大，硬度较小，熔、沸点较高，具有良好的导电、导热性。(2)化学性质与非金属的反应2与酸的反应与盐溶液的反应2氧化铜和氧化亚铜3.氢氧化铜(1)物理性质：蓝色难溶于水的固体。3(2)化学性质及应用4铜盐(1)碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3的名称为碱式碳酸铜，是铜绿的成分，它是铜在潮湿的空气中被锈蚀的结果，它受热易分解：Cu2(OH)2CO3 2CuOH 2OCO 2。= = = = = (2)硫酸铜CuSO 45H2O 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 CuSO45H2O)，可作为水的检验依据。(3)铜盐的毒性铜盐溶液有毒，主要是因为铜离子能与蛋白质作用，使蛋白质变性失去生理活性，因此人们利用了它的这一性质用胆矾、熟石灰、水配成了波尔多液，用来杀灭植物的病毒。判断正误(正确的打“” ，错误的打“”)1CuO 是黑色固体，与水反应可生成 Cu(OH)2。( )2Cu 2O 遇硝酸会被氧化成 Cu2 。( )3Cu 2(OH)2CO3是铜锈的主要成分，在干燥的空气中不易生成。( )4过量的铜与浓硝酸反应一定没有一氧化氮生成。( )5利用无水硫酸铜遇水变成蓝色这一性质，来检验水的存在。( )6将铁片置于
3、 CuSO4溶液中，铁片上有红色物质析出，说明铁比铜活泼。( )7白色的无水硫酸铜粉末可作干燥剂。( )8除去 Cu 粉中混有的 CuO，加入稀 HNO3溶解，过滤，洗涤，干燥。( )41铜离子为重金属离子，能使蛋白质变性，从而达到杀死细菌的目的，常用 CuSO4作游泳池的消毒剂。2铜及其化合物的颜色物质 颜色 物质 颜色Cu 紫红色 CuSO4 白色CuO 黑色 CuSO45H2O 蓝色Cu2O 红色 Cu2(OH)2CO3 绿色Cu2S 黑色 Cu(OH)2 蓝色在无机物的综合推断题中，常利用颜色来区别或检验铜及其化合物。3区别红色物质 Cu 和 Cu2O 的方法向红色物质中加入稀硫酸，若
4、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 Cu2OH 2SO4=CuSO4CuH 2O。4铜在通入氧气的情况下，可在稀的非氧化性酸(稀盐酸、稀硫酸)中逐渐溶解：2CuO 22H 2SO4=2CuSO42H 2O。5常利用 CuSO4转化为 CuSO45H2O 时固体由白色粉末变为蓝色晶体检验少量水的存在。一、铜及其化合物的性质1下列有关铜及其化合物的说法中不正确的是( )5A用铜作电缆、电线，主要是利用铜的导电性BCuCuOCu(OH) 2，两反应过程都能一步实现C用锌、铜、稀 H2SO4、AgNO 3溶液，能证明锌、铜、银的活动性顺序D波尔多液是用熟石灰、
5、硫酸铜混合而制成的蓝色胶状悬浊液解析：铜具有良好的导电性，用作电缆、电线，A 正确；CuO 不溶于水，CuOCu(OH) 2不能一步实现，B 错误；稀 H2SO4与锌反应，与铜不反应，说明锌在 H 前，铜在 H 后，铜能和 AgNO3反应，说明铜比银活泼，可判断金属活动性顺序，C 正确。答案：B2CuSO 4是一种重要的化工原料，其制备途径及性质如图所示。下列说法不正确的是( )A途径所用混酸中 H2SO4与 HNO3物质的量之比最好为 32B相对于途径、，途径更好地体现了绿色化学思想C1 mol CuSO 4在 1 100 所得混合气体 X 中 O2一定为 0.75 molDY 可以是葡萄糖
6、解析：据反应式 3Cu8H 2NO =3Cu2 2NO4H 2O 可知，H 2SO4和 HNO3的物质 3的量之比是 32，A 对；途径中均生成大气污染物，而没有，B 对；1 mol CuSO 4分解生成 0.5 mol Cu2O，转移 1 mol 电子，故生成 0.25 mol O2，C 错；醛基能被新制的Cu(OH)2悬浊液氧化，生成 Cu2O，葡萄糖含有醛基，D 对。答案：C3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( )6解析：稀盐酸可以与碱式碳酸铜Cu 2(OH)2CO3反应，而且稀盐酸不与 Cu 反应，所以可用稀盐酸除铜器表面的铜绿Cu 2(OH)2CO3，、有因果
7、关系，A 错误；铜表面不能形成致密的氧化膜，铜与浓硫酸在一定温度下能发生反应，所以不能用铜制容器盛装浓硫酸，B 错误；硫酸铜与氨水生成 Cu(OH)2，Cu(OH) 2受热分解生成黑色 CuO，、均正确，但没有因果关系，C 错误；蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末有新物质生成，属于化学变化，CuSO 4可用作消毒剂，但与前者没有因果关系，D 正确。答案：D4已知酸性条件下有如下反应：2Cu =Cu2 Cu。由于反应温度不同，用氢气还原氧化铜时，可能产生 Cu 或 Cu2O，两者都是红色固体。一同学对某次用氢气还原氧化铜实验所得的红色固体产物作了验证，实验操作和实验现象记录如下：7由此推出本
8、次氢气还原氧化铜实验的产物是( )ACuBCu 2OC一定有 Cu，可能有 Cu2OD一定有 Cu2O，可能有 Cu解析：H 2还原 CuO 生成红色固体，可能是 Cu 和 Cu2O 中的一种或两种，加入稀硫酸变蓝和得到红色固体，证明原固体中含 Cu2O，而不能证明有无 Cu。答案：D5已知 CuO 经高温灼烧生成 Cu2O，Cu 2O 与 H 发生反应：Cu2O2H =CuCu 2 H 2O。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，说明样品全部生成了 Cu2OB溶液中最终可能有紫红色固体出现C这种实验的结
9、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 没有分解解析：若误认为 Cu 不与热的稀硝酸反应会造成错选 D。如果样品部分生成了 Cu2O，也会有类似现象发生，即这种实验的结果无法说明 CuO 分解的程度，A 项错误、C 项正确；由于 Cu 能够与热的稀硝酸反应，所以不论 CuO 是否完全分解，溶液中最终不可能有紫红色固体出现，B、D 项错误。答案：C6下列有关 CuSO4溶液的叙述正确的是( )A该溶液中 Na 、NH 、NO 、Mg 2 可以大量共存 4 3B通入 CO2气体产生蓝色沉淀C与 H2S 反应的离子方程式：Cu 2 S 2 =CuSD
10、与过量浓氨水反应的离子方程式：Cu 2 2NH 3H2O=Cu(OH)22NH 4解析：A.CuSO 4溶液显酸性，Na 、NH 、NO 、Mg 2 可以大量共存，A 项正确；B.CO 2 4 38与 CuSO4溶液不发生反应，违背了强酸制弱酸的原理，B 项错误；C.H 2S 属于弱电解质，书写离子反应方程式时，要写化学式，C 项错误；D.CuSO 4溶液与过量浓氨水反应生成四氨基合铜离子，D 项错误。答案：A7铜及其化合物在生产生活中有着广泛的应用，铜在化合物中的常见化合价有1、2。(1)工业上可用 Cu2SO 2 2CuSO 2反应制取粗铜，反应中被氧化的元= = = = = 素是_，当消
11、耗 32 g Cu2S 时，转移电子数目是_。(2)将少量铜丝放入适量的稀硫酸中，温度控制在 5060 ，加入 H2O2，反应一段时间后可制得硫酸铜溶液，发生反应的离子方程式为_。CuSO4溶液中加入一定量的 Na2SO3溶液和 NaCl 溶液加热，生成 CuCl 沉淀。写出生成CuCl 的离子方程式：_。(3)某小组同学在做铜与浓硫酸反应的实验时，发现铜片表面有黑色固体生成。甲同学猜想：黑色固体是未来得及溶解于酸的 CuO，其猜想可用化学方程式表示为：CuH 2SO4 _。= = = = = 乙同学认为：黑色固体除 CuO 外，还可能含有 Cu2S 和 CuS，其理由可能是_(填字母)。aC
12、u 2S 和 CuS 都是黑色的b铜与浓硫酸在加热条件下反应，还可能放出 O2c浓硫酸是氧化剂，铜是还原剂，Cu 的化合价升高与 S 的化合价降低有多种可能解析：(1)Cu 2SO 2 2CuSO 2反应制取粗铜，硫元素的化合价从2 价= = = = = 升到4 价，被氧化，且反应中被氧化的元素只有 S，当消耗 32 g Cu2S 时，转移电子的物质的量是 61.2 mol，即转移电子数目是 1.2NA。(2)将少量铜丝放入适量的32 g160 g/mol稀硫酸中，温度控制在 5060 ，加入 H2O2，反应一段时间后可制得硫酸铜溶液，发生反应的离子方程式为 Cu2H H 2O2 Cu2 2H
13、 2O。CuSO 4溶液中加入一定量= = = = =50 60 的 Na2SO3溶液和 NaCl 溶液加热，生成 CuCl 沉淀，离子方程式为2Cu2 2Cl SO H 2O 2CuClSO 2H 。(3)某小组同学在做铜23 = = = = = 249与浓硫酸反应的实验时，发现铜片表面有黑色固体生成。按照甲同学猜想：铜被氧化得CuO，硫酸被还原为 SO2，化学方程式表示为CuH 2SO4 CuOSO 2H 2O。乙同学认为：黑色固体除 CuO 外，还可能= = = = = 含有 Cu2S 和 CuS。分析可能的理由时，应该从反应现象和氧化还原反应原理入手，ac 符合。答案：(1)S 1.2
14、N A(2)Cu2H H 2O2 Cu2 2H 2O= = = = =50 60 2Cu2 2Cl SO H 2O 2CuClSO 2H 23 = = = = = 24(3)CuOSO 2H 2O ac二、工艺流程中铜及化合物的转化8某炼铁废渣中含有大量 CuS 及少量铁的化合物，工业上以该废渣为原料生产CuCl22H2O 晶体的工艺流程如下：下列说法正确的是( )A焙烧过程中每消耗 1 mol CuS 则消耗 3 mol O2B焙烧后的废气能够使酸性高锰酸钾溶液褪色C滤渣中主要含铁的氧化物D将获得的 CuCl22H2O 晶体加热可制得 CuCl2固体解析：A 项，2CuS3O 2 2CuO2
15、SO 2，由方程式可知，1 mol CuS 消耗= = = = =高 温 1.5 mol O2；B 项，废气中含有 SO2，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，正确；调节 pH 时，Fe3 水解转化为 Fe(OH)3而除去，因而 C 项错误；将 CuCl22H2O 直接加热脱水，Cu 2 水解，HCl 挥发会产生 Cu(OH)2，无法得到 CuCl2，因而 D 项错误。答案：B9银铜合金广泛用于航空工业。从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下：10注：Al(OH) 3和 Cu(OH)2开始分解的温度分别为 450 和 80 (1)电解精炼银时，阴极反应式为_。滤渣 A 与稀硝酸反应，产生的气体在空
16、气中迅速变为红棕色，该气体变色的化学反应方程式为_。(2)固体混合物 B 的组成为_；在生成固体 B 的过程中，需控制 NaOH 的加入量。若 NaOH 过量，则因过量引起的反应的离子方程式为_。(3)完成煅烧过程中一个反应的化学方程式：CuO_Al 2O3 _CuAlO2_。= = = = =高 温 (4)若银铜合金中铜的质量分数为 63.5%，理论上 5.0 kg 废料中的铜可完全转化为_mol CuAlO2，至少需要 1.0 molL1 的 Al2(SO4)3溶液_L。(5)CuSO4溶液也可用于制备胆矾，其基本操作是_、过滤、洗涤和干燥。解析：(1)电解精炼银时，阴极反应式为 Ag e
17、 =Ag；气体变色是因为发生反应：2NOO 2=2NO2。(2)结合工艺流程及 Al(OH)3和 Cu(OH)2的分解温度知固体混合物 B 含有CuO、Al(OH) 3。若 NaOH 过量，则 Al(OH)3会转化为 NaAlO2。(3)该反应为氧化还原反应，根据得失电子守恒、原子守恒确定缺项物质并配平化学方程式。(4)生成 CuAlO2的物质的量为 50(mol)，至少需要 Al2(SO4)3的物质的量为 25 mol，即至5.01 00063.5%63.5少需要 1.0 molL1 的 Al2(SO4)3溶液 25 L。(5)由 CuSO4溶液制备胆矾需要的操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥。答案：(1)Ag e =Ag2NOO 2=2NO2(2)CuO、Al(OH) 3Al(OH)3OH =AlO 2H 2O 2(3)4 2 4 O 211(4)50 25(5)蒸发浓缩、冷却结晶
