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1、铜及其化合物教学目标：学生能够准确判断离子方程式正误问题层级图目标层级图铜及其化合物一 铜金属和重要化合物（一）、铜：1、物理性质：颜色：红色（紫红色）金属，质软；密度：8.92g/cm3；熔点： 1083；沸点：2582；导电性：热和电的良导体（仅次于Ag）；位置：第四周期第 IB 族2、化学性质：价态：1（不稳定）2（稳定）（1）与某些非金属单质反应：与氧气反应：2CuO22CuO 与硫反应： 2CuSCu2S （黑色物质）点燃与氯气反应：CuCl2CuCl2棕黄色的烟（2）与酸反应：（非氧化性酸不反应）Cu2H2SO4（浓）CuSO4 SO2 2H2O Cu4HNO3（浓）Cu（NO3）
2、22NO2 2H2O 3Cu8HNO3（稀）3Cu（NO3）22NO 4H2O （3）与某些盐反应：Cu2AgNO3Cu（NO3）22Ag 2FeCl3 Cu2FeCl2CuCl2（完成离子方程式）【过关检测】（5 分钟）1 铜 片 和 下 列 哪 种 酸 不 反 应 （）A浓盐酸 B 浓硫酸C浓硝酸D稀硝酸2 已知 2CuO2H2O CO2Cu2（OH）2CO3铜锈（铜绿）一般情况下，铜粉不溶于稀硫酸，但添加某物质后，则可反应生成硫酸铜（必要时可以加热）加入下列物质时，肯定不能促使铜粉溶解的是（）AH2O2B FeCl3CO2DFeCl2 3用右图所示实验装置（夹持仪器已略去）探究铜丝与过量
3、浓硫酸的反应。下列实验不合理的是A上下移动中铜丝可控制SO2的量B中选用品红溶液验证SO2的生成C中选用NaOH 溶液吸收多余的SO2D为确认CuSO4生成，向中加水，观察颜色(二)、铜的氧化物：CuO（黑色）， Cu2O（红色）（1）与酸反应：CuO H2SO4CuSO4H2O Cu2OH2SO4CuSO4Cu H2O （2）与还原性物质（如H2、CO、C 等）反应：CuO C（CO、H2）CuCO（CO2、H2O）【过关检测】（6 分钟）1 铜有两种常见的氧化物CuO 和 Cu2O某学习小组取0.98g（用精密天平测量）Cu(OH)2固体加热， 有铜的氧化物生成，其质量随温度变化如图1 所
4、示：另外， 某同学绘制了三条表示金属氧化物与其所含金属元素的质量的关系曲线，如图2 所示则下列分析正确的是（A图 1 中， A 到 B 的过程中有0.01 mol 电子发生了转移B图 1整个过程中共生成0.26 g 水C图 2三条曲线中，表示CuO 和其中所含Cu 元素质量关系的曲线是A D图 1 中 A 和 B 化学式分别为Cu2O 和 CuO 2 氢 化 亚 铜 （ CuH ） 是 一 种 不 稳 定 物 质 ， 能 在 氯 气 中 燃 烧 ； 也 能 与 酸 反 应 ， 用CuSO4溶 液 和 “ 某 物 质 ” 在 40-50 时 反 应 可 产 生 它 下 列 有 关 叙 述 中 错
5、 误 的 是 （A这 “ 某物质 ” 具有还原性BCuH 与盐酸反应，可能产生H2 CCuH 与足量的稀硝酸反应：CuH+3H+NO3-Cu2+NO +2H2O DCuH 在氯气中燃烧：CuH+Cl2=CuCl+HCl 3 铜 及 其 化 合 物 一 般 都 具 有 特 征 的 颜 色 ， 例 如 Cu、 Cu2O 呈 红 色 ， CuO 呈 黑 色 ，CuSO4?5H2O 呈 蓝 色 等 研 究 性 学 习 小 组 甲 为 检 测 实 验 室 的 Cu2O 试 样 中 是 否 含 有Cu 进 行 了 认 真 的 探 究 查 阅 资 料 ： Cu2O 属 于 碱 性 氧 化 物 ； 在 空 气
6、 中 灼 烧 Cu2O 生 成 CuO ；Cu2O 在 酸 性 条 件 下 能 发 生 自 身 氧 化 还 原 反 应（ Cu2O+2H+Cu+Cu2+H2O） 设 计 实 验 方 案 ：方 案 1： 取 该 红 色 试 样 溶 于 足 量 的 稀 硝 酸 中 ， 观 察 溶 液 颜 色 变 化方 案 2： 取 该 红 色 试 样 溶 于 足 量 的 稀 硫 酸 中 ， 观 察 是 否 有 残 渣方 案 3： 称 得 干 燥 坩 埚 的 质 量 为 a g， 取 红 色 试 样 置 于 坩 埚 中 称 得 总 质 量 为 b g ，在 空 气 中 充 分 灼 烧 至 完 全 变 黑 ，并 在
7、干 燥 器 中 冷 却 ，再 称 量 如 此 反 复 多 次 直 到质 量 不 变 ， 称 得 最 后 质 量 为 c g 分 析 数 据 ， 作 出 合 理 判 断 （ 1） 请 你 评 价 方 案 1 和 方 案 2 如 果 你 认 为 该 方 案 合 理 ， 请 简 述 其 工 作 原 理 ；如 果 你 认 为 该 方 案 不 合 理 ， 请 简 述 原 因 （ 2） 方 案 3 中 ， 如 果 a、 b、 c 的 关 系 符 合 c=可 确 认 红 色 粉 末 是 Cu2O 研 究 性 学 习 小 组 乙 ， 设 计 了 新 的 探 究 方 案 ， 装 置 如 图 所 示 （ 3）简
8、述 新 探 究 方 案 中 ，气 体 发 生 装 置 的 气 密 性 如 何 检 验（ 操 作 、现 象 、结 论 ）：（ 4） 你 认 为 依 据 新 方 案 测 定 上 述 红 色 试 样 成 分 必 须 获 得 下 列 哪 些 物 理 量 ： （ 选填 序 号 ）通 入 氢 气 体 积 ； 反 应 前 ， 红 色 试 样 + 硬 质 试 管 的 总 质 量 ；完 全 反 应 后 红 色 固 体 + 硬 质 试 管 的 总 质 量 ； 实 验 前 ， 干 燥 管 （ 含 药 品 ） 的 质量 ；硬 质 试 管 质 量 ；锌 粒 质 量 ；稀硫 酸 中 含 溶 质 的 量 ；实 验 后 ，干
9、 燥 管（ 含 药 品 ） 的 质 量（ 5） 有 人 提 出 ， 在 氢 气 发 生 器 与 硬 质 试 管 之 间 应 加 一 个 干 燥 装 置 ， 你 认 为（ 选 填 “ 需 要 ” 或 “ 不 需 要 ” ） ， 简 述 理 由方 案 不 合 理 ， 铜 和 氧 化 亚 铜 都 能 和 硝 酸 生 成 Cu2 +； 方 案 不 合 理 ， Cu+在 酸 性条 件 下 能 发 生 自 身 氧 化 还 原 反 应 ， 也 生 成 了 铜 单 质关 闭 活 塞 ， 从 长 颈 漏 斗 向 试 管 中 注 入 一 定 量 的 水 ， 使 漏 斗 内 液 面 高 于 试 管 内 液 面 ，静
10、 置 后 若 漏 斗 内 液 面 不 下 降 ， 则 装 置 的 气 密 性 良 好 ； 液 面 下 降 ， 则 装 置 漏 气需 要反 应 后 ， 应 让 铜 粉 在 氢 气 流 中 冷 却 ， 如 没 有 干 燥 管 ， 铜 粉 将 吸 湿(三)、铜的氢氧化物及其反应Cu（OH）2：蓝色物质，不溶性弱碱（1）与酸反应：Cu（OH）2H2SO4CuSO42H2O （2）受热分解（是难溶碱的共性）：Cu（OH）2CuOH2O （3）弱氧化性：与新制氢氧化铜悬浊液反应配制新制的Cu（OH）2悬浊液：2ml 10%NaOH 2%CuSO4 48 滴蓝色絮状沉淀 0.5ml 乙醛、加热 红色沉淀Cu
11、2O 化学方程式： CH3CHO Cu（OH）2CH3COOH Cu2O 2H2O (四)、铜盐及其反应（1）碱式碳酸铜（铜绿）受热分解：Cu2（OH）2CO32CuOH2OCO2（2）蓝色的CuSO4溶液中通入H2S气体，产生黑色沉淀（弱酸制强酸特例）CuSO4 H2SCuS H2SO4（3）无水 CuSO4（白色粉末）加入少量水中，得蓝色溶液利用它的这一特性可检验无水酒精中是否含有水【过关检测】（9 分钟）1自然界地表层原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成CuSO4溶液，向地下层渗透，遇到难溶的ZnS 或 PbS，慢慢转变为铜蓝（CuS）。下列分析正确的是ACuS 的溶解度大于PbS 的溶
12、解度B原生铜的硫化物具有还原性，而铜蓝没有还原性CCuSO4与 ZnS 反应的离子方程式是Cu2S2CuSD整个过程涉及的反应类型有氧化还原反应和复分解反应2 CuSO4是 一 种 重 要 的 化 工 原 料 ，其 有 关 制 备 途 径 及 性 质 如 图 所 示 下 列 说 法 不 正确 的 是 （）A相对于途径，途径更好地体现了绿色化学思想BY可以是葡萄糖溶液CCuSO4在 1100分解所得气体X可能是 SO2和 SO3的混合气体D将 CuSO4溶液蒸发浓缩，冷却结晶可制得胆矾晶体3 (1)电镀时，镀件与电源的极连接。(2)化学镀的原理是利用化学反应生成金属单质沉积在镀件表面形成镀层。
13、若用铜盐进行化学镀铜，应选用（填 “ 氧化剂 ” 或“ 还原剂 ” ）与之反应。 某化学镀铜的反应速率随镀液pH 变化如右图所示。该镀铜过程中，镀液pH 控制在 12.5 左右。据图中信息，给出使反应停止的方法：(3)酸浸法制取硫酸铜的流程示意图如下 步骤（ i）中 Cu2(OH)2CO3发生反应的化学方程式为。 步骤（ ii）所加试剂起调节pH 作用的离子是（填离子符号）。 在步骤（ iii ）发生的反应中，1 molMnO2转移 2 mol 电子，该反应的离子方程式为。 步骤（ iv）除去杂质的化学方程式可表示为3Fe3 NH42SO42 6H2ONH4Fe3 (SO4)2(OH)66H过
14、滤后母液的pH 2.0 , c (Fe3) a mol L1， , c (NH4) b mol L1，, c ( SO42) d mol L1，该反应的平衡常数K（用含 a 、b 、d 的代数式表示）。答案： 24、（ 16 分）（1）负（2）还原剂调节溶液PH 在 89 之间(3) Cu2(OH)2CO32H2SO4 2CuSO4 CO2 3H2O HCO3MnO22Fe24H Mn22Fe32H2O 231210bdaK3 废旧印刷电路板的回收利用可实现资源再生，并减少污染。废旧印刷电路板经粉碎分离，能得到非金属粉末和金属粉末。（1）下列处理印刷电路板非金属粉末的方法中，不符合环境保护理念
15、的是（填字母） 。A.热裂解形成燃油B.露天焚烧C.作为有机复合建筑材料的原料D.直接填埋（2）用 H2O2和 H2SO4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。已知：Cu(s) 2H(aq)Cu2(aq)H2(g) H64.39 kJ/mol 2H2O2(l)2H2O(l) O2(g) H 196.46 kJ/mol H2(g)21O2(g)H2O(l) H 285.84 kJ/mol 在 H2SO4溶液中 Cu 与 H2O2反应生成Cu2和 H2O 的热化学方程式为。（3）控制其他条件相同，印刷电路板的金属粉末用10 H2O2和 3.0 mol L1H2SO4的混合溶液处理，测得不同温度
16、下铜的平均溶解速率（见下表）。温度（）20 30 40 50 60 70 80 铜平均溶解速率( 103mol L1min1) 7.34 8.01 9.25 7.98 7.24 6.73 5.76 当温度高于40 时，铜的平均溶解速率随着反应温度升高而下降，其主要原因是。（4）在提纯后的CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和 NaCl 溶液， 加热， 生成 CuCl 沉淀。制备 CuCl 的离子方程式是。（1）BD （2）Cu(s)H2O2(l) 2H(aq)Cu2(aq)2H2O（l）H 319.68 kJmol1（3）H2O2分解速率加快（4）2Cu2SO322Cl H2O2CuCl
17、SO422H【单元过关检测】（36 分钟）补救1单质铜(1)物理性质： _色固体，具有良好的延展性、导_性和导 _性。(2)化学性质与非金属反应：在加热条件下，与_反应生成 _色的 _，与 Cl2反应生成_。与盐溶液的反应：与AgNO3、 Hg(NO3)2发生置换反应；与FeCl3反应生成 _和_。与稀硝酸、浓硝酸、浓硫酸反应生成Cu2和 NO、NO2、SO2等。2氧化铜和氧化亚铜名称氧化铜氧化亚铜颜色与酸反应 (H) Cu2O2H=Cu2CuH2O 与 H2反应3.氢氧化铜(1)物理性质： _色_溶于水的固体。(2)化学性质： Cu(OH)2属于 _性，能与 _反应生成盐和水1(1)紫红热电
18、(2)O2黑CuOCuCl2CuCl2FeCl22. 名称氧化铜氧化亚铜颜色黑色红色与酸反应 (H) CuO2H=Cu2H2O Cu2O2H=Cu2 CuH2O 与 H2反应CuOH2=CuH2O Cu2O H2=2CuH2O 巩固5(2010 金华期末 )下列实验中，金属或固体可以完全溶解的是() A在 H2O2溶液中加入少量MnO2粉末B镀锌铁皮加入足量的NaOH 溶液中C1 mol 铜片与含2 mol H2SO4的浓硫酸共热D常温下， 1 mol 铜片投入含4 mol HNO3的浓硝酸中下列有关铜的化合物的性质的叙述中正确的是() ACuSO4变成 CuSO4 5H2O 是物理变化B一定
19、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CCuO 是黑色固体，与水反应可生成Cu(OH)2DCu2O 遇硝酸可能会被氧化成Cu2某研究小组通过实验探究Cu 及其化合物的性质，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，除去铜绿下列关于物质应用的说法错误的是A玻璃容器可长期盛放各种酸B纯碱可用于清洗油污C浓氨水可检验氯气管道漏气DNa2S可除去污水中
20、的Cu2+已知酸性条件下有如下反应：2Cu=Cu2Cu。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做了验证，实验操作和实验现象记录如下：加入试剂稀硫酸浓硫酸、加热稀硝酸浓硝酸实验现象红色固体和蓝色溶液无色气体和蓝色溶液无色气体和蓝色溶液红棕色气体和蓝色溶液由此推出本次氢气还原氧化铜实验的产物是() ACu BCu2O C一定有Cu，可能有Cu2O D一定有Cu2O，可能有 Cu 14铜器久置， 表面会生成一层绿色固体，为了解铜在空气中的腐蚀情况，某化学兴趣小组收集家中铜器表面的绿色固体进行探究。查阅相关
21、资料后， 猜想该绿色物质可能是铜的碳酸盐。该小组同学利用下图装置进行实验(部分夹持仪器略)。对试管内的绿色固体进行加热，至完全分解，观察到A 装置中绿色固体逐渐变成黑色，B装置中无水硫酸铜变成蓝色，C 装置中澄清石灰水变浑浊。取少量加热后生成的黑色固体于试管中，加入稀硫酸， 观察到黑色固体逐渐溶解，溶液变成蓝色。取少量上述蓝色溶液于试管中，浸入一根洁净的铁丝。观察到铁丝表面有红色物质析出。请回答下列问题：(1)绿色固体中含有的元素是_ 。(2)加热后试管中剩余的黑色物质是_ _。(3)假设该绿色物质是一种纯净物，则其化学式可能是_，加热分解的化学方程式为_ _ 。(4)上述实验步骤中的反应的离
22、子方程式为_ _ 。(5)实验装置最后的干燥管的作用是_ 。(6)如果将 B、C 两装置对调，能否达到实验目的_(填“ 能” 或“ 不能 ”)，为什么？_ _ 。【答案】 (1)Cu、H、O、C(2)CuO (3)Cu2(OH)2CO3Cu2(OH)2CO3=2CuOH2OCO2(4)FeCu2=Cu Fe2(5)防止空气中的CO2进入广口瓶(6)不能因为对调后无法说明反应中有水生成提升19 (15 分)废弃物的综合利用既有利于节约资源，又有利于保护环境。实验室利用废旧电池的铜帽（ Cu、 Zn 总含量约为99%）回收 Cu 并制备 ZnO 的部分实验过程如下：（1） 铜帽溶解时加入H2O2的
23、目的是（用化学方程式表示） 。铜帽溶解完全后，需将溶液中过量的H2O2除去。除去H2O2的简便方法是（2）为确定加入锌灰（主要成分为Zn、ZnO，杂质为铁及其氧化物）的量，实验中需测定除去 H2O2后溶液中Cu2的含量。实验操作为：准确量取一定体积的含有Cu2的溶液于带塞锥形瓶中，加适量水稀释，调节溶液pH3 4，加入过量的KI ，用 Na2S2O3标准溶液滴定至终点。上述过程中反应的离子方程式如下：2Cu24I2CuI( 白色 ) I22S2O32I22IS4O62滴定选用的指示剂为，滴定终点观察到的现象为若滴定前溶液中的H2O2没有除尽，所测定的Cu2含量将会（填“ 偏高 ” 、 “ 偏低
24、 ” 或“ 不变” ）。（3）已知 pH11 时 Zn(OH)2能溶于 NaOH 溶液生成 Zn(OH)42。下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH 按金属离子浓度为1.0 mol L1计算 )。开始沉淀的pH 沉淀完全的pH Fe31.1 3.2 Fe25.8 8. 8 Zn25.9 8. 9 实验中可选用的试剂：30% H2O2、1.0 mol L1HNO3、1.0 mol L1NaOH 。由除去铜的滤液制备 ZnO 的实验步骤依次为：；过滤； ；过滤、洗涤、干燥；900煅烧。答案：（ 1） Cu H2O2H2SO4 CuSO42H2O 加热（至沸）（2）淀粉溶液蓝色褪去
25、偏高（3）向滤液中加入适量30 % H2O2，使其充分反应滴加 1.0 mol L1 NaOH ，调节溶液pH 约为 5（或 3.2 pH5.9），使 Fe3沉淀完全向滤液中滴加1.0 mol L1 NaOH ，调节溶液pH 约为 10（或 8.9 pH 11），使 Zn2沉淀完全。1 某 课 外 研 究 小 组 ， 用 含 有 较 多 杂 质 的 铜 粉 ， 通 过 不 同 的 化 学 的 反 应 制 取 胆 矾 其设 计 的 实 验 过 程 为 ：（ 1） 铜 中 含 有 大 量 的 有 机 物 ， 可 采 用 灼 烧 的 方 法 除 去 有 机 物 ， 灼 烧 时 将 瓷 坩 埚置 于上
26、（ 用 以 下 所 给 仪 器 的 编 号 填 入 ，下 同 ），取 用 坩 埚 应 使，灼 烧 后的 坩 埚 应 放 在上 ， 不 能 直 接 放 在 桌 面 上 实 验 所 用 仪 器 ：a蒸 发 皿 b 石 棉 网 c 泥 三 角 d 表 面 皿 e 坩 埚 钳 f 试管 夹（ 2） 杂 铜 经 灼 烧 后 得 到 的 产 物 是 氧 化 铜 及 少 量 铜 的 混 合 物 ， 用 以 制 取 胆 矾 灼烧 后 含 有 少 量 铜 的 可 能 原 因 是a 灼 烧 过 程 中 部 分 氧 化 铜 被 还 原 b 灼 烧 不 充 分 铜 未 被 完 全 氧 化c 氧 化 铜 在 加 热 过
27、 程 中 分 解 生 成 铜 d 该 条 件 下 铜 无 法 被 氧 气 氧 化（ 3）通 过 途 径 II 实 现 用 粗 制 氧 化 铜 制 取 胆 矾 ，必 须 进 行 的 实 验 操 作 步 骤 ：酸 溶 、加 热 通 氧 气 、 过 滤 、 冷 却 结 晶 、 、 自 然 干 燥 （ 4） 由 粗 制 氧 化 铜 通 过 两 种 斜 径 制 取 胆 矾 ， 与 途 径 I 相 比 ， 途 径 II 有 明 显 的 两个 优 点 是 ：（ 5）在 测 定 所 得 胆 矾（ CuSO4?xH2O）中 结 晶 水 x 值 的 实 验 过 程 中 ，若 测 定 结 果x 值 偏 高 ， 可 能 的 原 因 是a 加 热 温 度 过 高 b 胆 矾 晶 体 的 颗 粒 较 大c 加 热 后 放 在 空 气 中 冷 却 d 胆 矾 晶 体 部 分 风 化 c eb ab 蒸发过滤产生等量胆矾途径消耗硫酸少、途径不会产生污染大气的气体a