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知识清单09
铜、金属材料、金属冶炼
思维导图
HCI
Cuz(OH)2CO3
△
02、C0和H,0
Zn或FeCu
03
Cuo
Cl或FeCl,
③H,或CO
浓硫酸
Zn或Fe
△
H,SO.
BaCl
Cuso
NaOH
Cu(OH)
1葡樹糖、△
HSO
知识梳理
知识点01单质铜的结构和性质
知识点02铜的氧化物和氢氧化铜的性质
知识点03几种常见的铜盐
知识点04金属的冶炼
知识点05金属材料与合金
知识点01
单质铜的结构和性质
知识解读
1.铜的原子结构
(1)电子排布式:1s2s2D3s23p3d4s
①最高能级电子数10
②最高能层电子数1
③未成对电子数1
④稳定性:Cu2+<Cut
TTD团
(2)价电子排布图:
3d
(3)原子结构示意图
(4)周期表中位置:第4周期第B族,位于s区
(5)晶胞结构(晶胞参数apm)
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①堆积名称:面心立方最密堆积,堆积类型:A型或铜型
②堆积方式:…ABCABC…
③配位数12
④品胞中含Cu的个数:4
⑤晶胞密度:p=
4M
.=256×1030
(ax100PxN4=aW,g:m3
4x号3
4
⑥空间利用率:9=3一×100%=3
a
—X100%=V2
X100%≈74%
6
2.铜的物理性质
(1)颜色:呈红色或紫红色
(2)三性:导电性、导热性和延展性良好
3.与非金属单质反应
(1)与氧气反应:条件不同,产物不同
①加热:2Cu+0△2Cu0
②常温:2Cu+02+C02+H0一C(0H)C03
(2)与其他非金属反应
①Cus加热CuS
②CuC2点燃CuC
4.与酸反应
(1)稀硫酸
①普通条件:Cu不能置换出H2
②电解条件:Cu+HSO1(稀)电邂CuS0马1
(2)浓硫酸:Cu+2HS0,(浓)△CuS0+S021+2H0
(3)浓硝酸:Cu+4NO3(浓)一Cu(NO3)+2NO21+2H0
(4)稀硝酸:3Cu+8NO3(稀)一3Cu(NO3)+2NO1+4HO
5.与盐溶液反应
(1)硝酸银:2AgN0+Cu一2Ag+Cu(NO)2
(2)氯化铁:2FeC+Cu一2FeC+CuC
6.单质铜在化学实验中的应用
(1)除去某种气体中的氧气
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(2)乙醇催化氧化的催化剂
①催化原理:CuO2,CuO CHCE出OHCu
Cu
②催化反应:2CHCH0H+02A2CH,CH0+2HQ
(3)防止可燃性气体燃烧回火的安全装置
,钢用、
电炉丝(接电源)】
H2(含少量O2)
易混易错
易错点:铜的易错知识点
(1)铜和氧气在常温下反应生成C2(OH)CO,在加热条件下生成CuO。
(2)单质铜可以除去某种气体中的氧气,也可以作乙醇催化氧化的催化剂。
(3)在普通条件下Cu不能从稀疏酸中置换出H2,但在通电条件下Cu能从稀疏酸中置换出H2。
典例分析
【典例01】(2022·大连一模)下列实验的前后,钥的质量一定发生变化的是()。
A.铜丝在空气中灼烧后立即插入乙醇
B.铜片放入酸化的硝酸钠溶液
C,铜和铁的混合物放入稀硝酸
D.铜、锌、稀硫酸构成的原电池放电
【解析】选B。由于氧化铜能够和乙醇反应生成乙醛和铜,铜变成氧化铜,氧化铜又被还原成铜,最终铜质量没
有变化,故A错误:铜和稀硝酸反应生成了硝酸铜,质量一定减少,故B正确:由于铁还原性大于铜的,铁先参
加反应,若是铁足量,铜变化消耗,故C错误:铜、锌构成的原电池,锌是负极,铜是正极不消耗,故D错误。
知识点02铜的氧化物和氢氧化铜的性质
知识解读
1.氧化铜
(1)物性:黑色粉末状固体
(2)弱氧化性:CuO
一H2、CO、C、ANH3、乙醇Cu
①A1:2A+3Cu0温3Cu+Al,0
②C:2Cu0+C温2Cu+C021
NH:2NH,+3CuO-A-N2+3Cu+3H,O
④乙醇:CH,CH,OH+CuO△,CH,CHO+H,O+Cu
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(3)热不稳定性
①反应:4Cu0醒2Cu,0+O2t
②原因:Cu的价电子构型为3d的稳定结构
2.氧化亚铜
(1)物性:砖红色固体
(2)CO的晶胞(小黑点实心代表Cu原子)
①含CuO数:2
②配位数:Cu的配位数为2:O的配位数为4
(3)用途:作为红色玻璃和糖瓷的着色剂
3.氢氧化铜
(1)物理性质:蓝色不溶于水的固体
(2)化学性质
①弱碱性:Cu(OH)+2一Cu2++2H0
②不稳定性:Cu(OH)2△CuO+H,0
③弱氧化性:2Cu(OH)+RCHO+NaOH