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微专题
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铜及其化合物的
性质、制
备与实验探究
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1.(2020·全国·高考真题)宋代《千里江山图》描绘了山清水秀的美丽景色,历经千年色彩依然,其中绿色来自孔雀石颜料(主要成分为Cu(OH)2·CuCO3),青色来自蓝铜矿颜料(主要成分为Cu(OH)2·2CuCO3)。下列说法错误的是
A.保存《千里江山图》需控制温度和湿度
B.孔雀石、蓝铜矿颜料不易被空气氧化
C.孔雀石、蓝铜矿颜料耐酸耐碱
D.Cu(OH)2·CuCO3中铜的质量分数高于Cu(OH)2·2CuCO3
【答案】C
【解析】A.字画主要由纸张和绢、绫、锦等织物构成,为防止受潮和氧化,保存古代字画时要特别注意控制适宜的温度和湿度,A说法正确;
B.由孔雀石和蓝铜矿的化学成分可知,其中的铜元素、碳元素和氢元素均处于最高价,其均为自然界较稳定的化学物质,因此,用其所制作的颜料不易被空气氧化,B说法正确;
C.孔雀石和蓝铜矿的主要成分均可与酸反应生成相应的铜盐,因此,用其制作的颜料不耐酸腐蚀,C说法错误;
D.因为氢氧化铜中铜元素的质量分数高于碳酸铜,所以Cu(OH)2∙CuCO3中铜的质量分数高于Cu(OH)2∙2CuCO3,D说法正确。
综上所述,相关说法错误的是C,故本题答案为C。
废铜综合利用的常见流程框图模式
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:
①常温下,铜在干燥的空气中性质稳定,但在潮湿的空气中则会被锈蚀,在其表面逐渐形成一层绿色的铜锈。
有关化学方程式: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+O22CuO。
铜丝在硫蒸气中反应:2Cu+SCu2S。
铜丝在Cl2中反应:Cu+Cl2CuCl2。
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
(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、孔雀石的主要成分,受热分解可生成黑色的氧化铜,化学方程式:Cu2(OH)2CO32CuO+CO2↑+H2O。
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),据此可用来检验水的存在。
(4)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。
3.铜及其化合物的制备
(1)工业上由黄铜矿(主要成分CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下:
(2)Cu2S是火法炼铜的重要原料之一,下面是由Cu2S冶炼铜及制取CuSO4·5H2O的流程图:
Cu2SCuCu2O、CuOAB胆矾
1.(2020·全国·高考真题)北宋沈括《梦溪笔谈》中记载:“信州铅山有苦泉,流以为涧。挹其水熬之则成胆矾,烹胆矾则成铜。熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”。下列有关叙述错误的是
A.胆矾的化学式为CuSO4
B.胆矾可作为湿法冶铜的原料
C.“熬之则成胆矾”是浓缩结晶过程
D.“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”是发生了置换反应
【答案】A
【解析】A.胆矾为硫酸铜晶体,化学式为CuSO45H2O,A说法错误;
B.湿法冶铜是用铁与硫酸铜溶液发生置换反应制取铜,B说法正确;
C.加热浓缩硫酸铜溶液可析出胆矾,故“熬之则成胆矾”是浓缩结晶过程,C说法正确;
D.铁与硫酸铜溶液发生置换反应生成铜,D说法正确。
综上所述,相关说法错误的是A,故选A。
2.(2022·贵州毕节·二模)明代宋应星著《天工开物》记载:“凡铜供世用,出山与出炉止有赤铜。以炉甘石或倭铅掺和,转色为黄铜,以砒霜等药制炼为白铜;矾、硝等药制炼为青铜;广锡掺和为响铜;倭铅和写为铸铜。初质则一味红铜而已”。下列说法错误的是
A.青铜的硬度大于纯铜
B.黄铜为铜铅合金,制造锣类乐器一般用黄铜
C.在炉甘石(主要成分ZnCO3)上滴加稀盐酸有气体放出
D.CuSO4·5H2O 失去结晶水变为CuSO4的过程是化学变化
【答案】B
【解析】A.青铜为铜的合金,合金的硬度一般大于其金属单质,A正确;
B.黄铜是铜、锌合金,B错误;
C.ZnCO3与稀盐酸反应可以生成二氧化碳气体,C正确;
D.CuSO4·5H2O和CuSO4为两种不同的纯净物,所以CuSO4·5H2O 失去结晶水变为CuSO4的过程是化学变化,D正确;