第17讲 铜、锌、铬、锰及其化合物 -备战2024年高考化学【一轮·夯基提能】复习精讲精练

备战2024年高考化学【一轮·夯基提能】复习精讲精练 第17讲 铜、锌、铬、锰及其化合物 本讲复习目标 1．掌握铜及其化合物的性质及用途。 2．掌握锌及其化合物的性质及用途。 3．掌握铬及其化合物的性质及用途。 4．掌握锰及其化合物的性质及用途。 夯基·知识精讲 一．铜及其化合物的性质 1．单质铜 （1）铜元素在元素周期表中位于第四周期第ⅠB族。铜是硬度较小的紫红色固体，具有良好的延展性、导电性和导热性，不能被磁体吸引。 （2）化学性质 ①铜与非金属反应 反应物 化学方程式 非金属 O2 ①常温下潮湿的空气中生成铜锈： 2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3(碱式碳酸铜，绿色) ②在空气中加热：2Cu＋O22CuO(黑色固体)，利用此反应可除去混在H2、CO中的少量O2。 S 2Cu＋SCu2S(黑色固体) Cl2 Cu＋Cl2CuCl2(棕黄色烟) ②铜与强氧化性酸反应 氧化性酸 浓硫酸 Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O，此反应中当Cu过量时，H2SO4也不能完全反应。此反应不适用于制备CuSO4，因为会产生污染性气体SO2且H2SO4的利用率低。 浓硝酸 Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 稀硝酸 3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 注意： Cu与稀硫酸不反应，但在加热条件下，将氧气通入铜粉和稀硫酸的混合物中可发生反应 2Cu＋O2＋2H2SO42CuSO4＋2H2O。 ③铜与某些盐溶液反应 盐 AgNO3溶液 Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋ FeCl3溶液 Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋，工业上用FeCl3溶液做“腐蚀液”，腐蚀多余的铜箔，制作印刷电路板。 ④铜与硫化氢或硫化钠等可溶性硫化物反应生成CuS，反应的化学方程式或离子方程式分别为 Cu2＋＋H2S===CuS↓＋2H＋、Cu2＋＋S2－===CuS↓。 （3）用途： ①在电气和电子工业中主要用于制造电线、通讯电缆等； ②建筑业上用铜制造水管及其他排水设施，具有独特的杀菌功能。 2．氧化铜和氧化亚铜 名称 氧化铜(CuO) 氧化亚铜(Cu2O) 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＋H2Cu＋H2O Cu2O＋H22Cu＋H2O 与CO反应 CuO＋COCu＋CO2 Cu2O＋CO2Cu＋CO2 转化关系 4CuO2Cu2O＋O2↑ 3．氢氧化铜 （1）物理性质：不溶于水的蓝色固体。 （2）化学性质及应用 反应①：Cu(OH)2CuO＋H2O。（受热分解，生成黑色固体） 反应②：Cu(OH)2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O。（与酸等反应，生成蓝色溶液） 反应③：CH3CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHCH3COONa＋Cu2O↓＋3H2O（弱氧化性，与醛反应生成砖红色沉淀） 反应④：Cu(OH)2＋4NH3·H2O===[Cu(NH3)4](OH)2＋4H2O（与氨水反应，生成深蓝色溶液） （3）用途：检验醛基，医疗上常用于糖尿病的检查。 4．CuSO4·5H2O （1）CuSO4·5H2O即五水合硫酸铜，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CuSO4·5H2O)可作为水的检验依据，不能作为水蒸气的吸收试剂用于除杂或干燥。 （3）用途：硫酸铜和石灰乳的混合液是农药波尔多液，是一种良好的杀菌剂，可用于防治多种作物的病虫害。（铜盐溶液有毒，因为Cu2＋是一种重金属离子，能使蛋白质变性而失去生理活性。） 5．碱式碳酸铜 碱式碳酸铜的化学式为Cu2(OH)2CO3，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＋CO2↑＋H2O。 6．铜的冶炼“三方法” ①高温炼铜：工业上用高温冶炼黄铜矿的方法获得铜(粗铜)。 2CuFeS2＋4O2Cu2S＋3SO2＋2FeO(炉渣) 2Cu2S＋3O22Cu2O＋2SO2 2Cu2O＋Cu2S6Cu＋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。 ②湿法炼铜：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu。 ③生物炼铜：“吃岩石的细菌”能耐受铜盐的毒性，并能利用空气中的氧气氧化硫化铜矿石，然后将不溶性的硫化铜转化为可溶性的硫酸铜。