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第3课时 金属材料 复合材料
[课型标签:知识课 基础课]
知识点一 铜及其化合物
1.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
写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式:
①2Cu+O2+CO2+H2OCu2(OH)2CO3(绿色固体)
②S+2CuCu2S
③Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
④Cu+2Fe3+2Fe2++Cu2+
2.铜的重要化合物
(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
CuO+H2
Cu+H2O
Cu2O+H2
2Cu+H2O
转化关系
4CuO2Cu2O+O2↑
(2)氢氧化铜
①物理性质:蓝色不溶于水的固体。
②化学性质及应用
(3)铜盐
①Cu2(OH)2CO3的名称为碱式碳酸铜,是铜绿的成分,是铜在潮湿的空气中被锈蚀的结果,其受热分解的化学方程式为Cu2(OH)2CO32CuO+H2O+CO2↑。
②CuSO4·5H2O为蓝色晶体,俗称蓝矾、胆矾,其受热分解的化学方程式为
CuSO4·5H2OCuSO4+5H2O,蓝色晶体受热转化为白色粉末。无水CuSO4遇水变蓝色(生成CuSO4·5H2O),可作为水的检验依据。
[名师点拨] (1)通常利用反应:2Cu+O22CuO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+2H2SO42CuSO4+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)铜盐溶液有毒,主要是因为Cu2+作为一种重金属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,用来杀灭植物病毒和病虫害。
1.(2019·湖北安陆一中月考)某同学通过系列实验探究Cu及其化合物的性质,操作正确且能达到目的的是( C )
A.将铜粉与硫粉混合均匀加热以制取CuS
B.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溶液中加入过量的NaOH,过滤洗涤并收集沉淀充分灼烧以制取CuO
D.在淀粉溶液中加入适量稀H2SO4微热,再加少量新制Cu(OH)2悬浊液并加热,产生红色沉淀
解析:由于硫的氧化性弱,所以只能将铜氧化成+1价,故A错误;常温下铜与浓硫酸不反应,因此观察不到现象,故B错误;向CuSO4溶液中加入过量的NaOH产生氢氧化铜沉淀,过滤、洗涤并灼烧,氢氧化铜分解生成氧化铜,故C正确;葡萄糖和新制氢氧化铜反应必须在碱性条件下进行,该反应在淀粉溶液中加入适量稀硫酸微热,在酸性条件下进行,所以实验不成功,故D错误。
2.(2019·吉林省实验中学模拟)工业上用洗净的废铜屑作原料制备硝酸铜。为节约原料和防止污染,宜采取的方法是( C )
A.Cu+HNO3(浓)→Cu(NO3)2
B.Cu+HNO3(稀)→Cu(NO3)2
C.Cu→CuO→Cu(NO3)2
D.Cu→CuSO4→Cu(NO3)2
解析:利用Cu+HNO3(浓)→Cu(NO3)2,制取Cu(NO3)2既浪费HNO3又会产生污染气体NO2,故不选A;利用Cu+HNO3(稀)→Cu(NO3)2,制取Cu(NO3)2既浪费HNO3又会产生污染气体NO,故不选B;利用Cu→CuO→Cu(NO3)2,制取Cu(NO3)2能充分利用HNO3,且无污染,故选C;利用Cu→CuSO4→Cu(NO3)2,制取 Cu(NO3)2既浪费硫酸又产生污染物二氧化硫,故不选D。
3.(2015·四川卷)下列有关CuSO4溶液的叙述正确的是( A )
A.该溶液中Na+、
、
、Mg2+可以大量共存
B.通入CO2气体产生蓝色沉淀
C.与H2S反应的离子方程式:Cu2++S2-CuS↓
D.与过量浓氨水反应的离子方程式:Cu2++2NH3·H2OCu(OH)2↓+2
解析:CuSO4溶液显酸性,Na+、
、
、Mg2+可以大量共存,A项正确;CO2与CuSO4溶液不发生反应,违背了强酸制弱酸的原理,B项错误;H2S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;CuSO4溶液与过量浓氨水反应生成四氨基合铜离子 [Cu(NH3)4]2+,D项错误。
4.(2019·广东深圳调研)用CuCl2·2H2O晶体制取无水CuCl2的实验装置如图所示,下列说法错误的是( D )
A.通入HCl可以抑制CuCl2的水解
B.先滴入浓硫酸,再点燃c处酒精灯
C.硬质玻璃管内部右侧会出现白雾
D.装置d中上层为苯,下