内容正文:
镁、铜及其化合物
Mg及其化合物
一、镁的存在和结构
1、镁的存在:主要以菱镁矿( )、水镁矿( )、光卤石(KCl·MgCl2·6H2O)和橄榄石[(Mg,Fe)2SiO4]等。海水、天然盐湖水也是含镁丰富的资源。
2、镁的原子结构:______________ 具有_____________性
二、Mg及其化合物的化学性质
1、Mg在空气中燃烧会发生哪些反应
2、Mg与热水的反应_______________________________________________________
3、MgO、Mg(OH)2___________(能/不能)溶于水
(1)MgO、Mg(OH)2与HCl反应
(2)Mg(OH)2受热分解:__________________________________________________________
4、氯化镁:MgCl2可发生水解,由MgCl2·6H2O制备MgCl2时,要在_____________中脱水,
5、氮化镁
(1)在水中剧烈水解,其反应的化学方程式为________________________________
(2)与盐酸反应生成两种盐:_______________________________________
6、海水中提取镁
(1)试剂①___________,试剂②___________,操作Ⅱ是__________________________
(2)无水MgCl2生成镁的化学方程式为_______________________
练1:以水泥厂的废料(主要成分为MgO,含少量MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质)为原料制备MgSO4•7H2O的工艺流程如下:
已知:MnO+H2SO4===MnSO4+H2O ClO-可以把Mn2+氧化为MnO2下列说法正确的是
A.为提高酸浸速率,可使用浓硫酸 B.试剂X可以是MgSO4
C.滤渣为Al(OH)3、Fe(OH)3、SiO2 D.操作a所得滤液经处理后可循环利用
练2:某兴趣小组在定量分析了镁渣[含有MgCO3、Mg(OH)2、CaCO3、Al2O3、Fe2O3、SiO2]中Mg含量的基础上,按如流程制备六水合氯化镁(MgCl2•6H2O)相关信息如下:
①700℃只发生MgCO3和Mg(OH)2的分解反应。
②NH4Cl溶液仅与体系中的MgO反应,且反应程度不大。
③“蒸氨”是将氨从固液混合物中蒸出来,且须控制合适的蒸出量。
下列说法错误的是( )
A.步骤Ⅱ,反应的方程式是:MgO+2NH4Cl+H2O===MgCl2+2NH3•H2O
B.步骤Ⅲ,可以将固液混合物C先过滤,再蒸氨
C.步骤Ⅲ,蒸氨促进平衡正向移动,提高MgO的溶解量
D.溶液F经盐酸酸化、蒸发、结晶、过滤、洗涤和低温干燥得到产品。取少量产品溶于水后发现溶液呈碱性,可能是结晶时过度蒸发导致氯化镁水解,部分生成碱式氯化镁
铜及其化合物
一、存在形式和结构
1、存在:主要以辉铜矿( )、黄铜矿( )和斑铜矿(Cu5FeS4)。铜还以游离态的形式存在自然铜是一种含铜矿石,成分是铜单质
2、电子排布式_______________________ 原子结构示意图为:______________
第__________周期第________族,位于____________区
3、铜的物理性质:呈_________色的固体,导电性、导热性和延展性良好
二、Cu及其化合物化学性质
1、与非金属单质反应
(1)与氧气反应
①加热:_______________________________________________
②常温:_______________________________________________
(2)与其他非金属反应
①Cu与S:_____________________________________________
②Cu与Cl2:____________________________________________
2、与酸反应
(1)如何使Cu溶于稀硫酸:
(2)浓硫酸:______________________________________________
(3)浓硝酸:______________________________________________
(4)稀硝酸:______________________________________________
练1:工业制硫酸铜的方法很多
① 方法一:用浓硫酸和铜制取硫酸铜。该反应的化学方程式是________________________
此法的最大缺点是_________________________
② 方法二:用稀硫酸、铜和氧化铁制取硫酸铜,生产的主要过程如下图所示:
稀硫酸、铜和氧化铁反应的离子方程式是_________________________________
向混合溶液中通入热空气的反应的离子方程式是__________________________
由滤液得到无水硫酸铜的实验操作是____________________________________
例2:某研究小组用废铜粉制取胆矾,设计了如下几个实验方案:最好的是哪个方案?
(1)CuCuSO4硫酸铜溶液CuSO4·5H2O。
(2)CuCuO硫酸铜溶液CuSO4·5H2O。
(3)硫酸铜溶液CuSO4·5H2O。
3、与盐溶液反应
Cu与FeCl3:_____________________________________________________
4、铜的冶炼
(1)湿法炼铜:_____________________________________________________
(2)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↑
三、氧化铜
1、物理性质:______________色粉末状固体
2、弱氧化性:
(1)与NH3反应:_________________________________________________
(2)与乙醇反应:_________________________________________________
3、热不稳定性:_________________________________________________
原因:_________________________________________________________
四、氧化亚铜
1、物理性质:______________色固体
2、与酸反应
(1)与HCl反应:________________________________________________
(2)与稀HNO3反应:________________________________________________
练:已知酸性条件下有如下反应:2Cu+===Cu2++Cu。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作了验证,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
有红色固体剩余和溶液变为蓝色
产生无色气体
产生无色气体和溶液变为蓝色
产生红棕色气体和溶液变为绿色
由此推出本次氢气还原氧化铜实验的产物( )
A.是Cu B.是Cu2O
C.一定有Cu,一定有Cu2O D.一定有Cu2O,可能有Cu
五、氢氧化铜
1、物理性质:__________色不溶于水的固体
2、化学性质
(1)不稳定性:_________________________________________________
(2)弱氧化性:_________________________________________________
(3)与氨水反应:_______________________________________________
六、铜盐
1、常见的铜盐
①CuSO4•5H2O ______________色晶体,俗称___________________
②CuSO4______________色固体,遇水变_______色,常用于____________
③Cu2(OH)2CO3_________色固体,俗称__________________
2、与碱反应
①Cu2+与OH-:_______________________________________________
②Cu2+与氨水:______________________________________________
3、制备CuX Cu(II)+__________+___________
练:通过下列实验以印刷线路板碱性蚀刻废液(主要成分为[Cu(NH3)4]Cl2)为原料制备还原性物质CuCl。下列说法不正确的是
A.“沉铜”得到的沉淀主要为Cu(OH)2
B.“还原”时离子方程式为SO32-+Cu2++Cl-+H2O=CuCl↓+SO42-+2H+
C.“过滤”、“洗涤”时应该在隔绝空气的条件下进行
D.可循环利用的物质为H2SO4
4、CuS与Cu2S(均为_____色固体,均不溶于酸)如何鉴别?
练:铜丝和浓硫酸加热的实验中除了产生白色固体外,在铜丝表面还产生黑色固体甲,
其中可能含有氧化铜、硫化铜、硫化亚铜,以及被掩蔽的氧化亚铜。为了研究甲的成分,该小组同学在收集到足够量的固体甲后,进行了如图的实验
(1)③中在煅烧过程中一定发生的反应的化学方程式为______________________________
(2)下列对于固体甲的成分的判断中,正确的是(填字母选项)_________________
A.固体甲中,CuS 和 Cu2S 不能同时存在
B.固体甲中,CuO 和 Cu2O 至少有一种
C.固体甲中若没有 Cu2O,则一定有 Cu2S
D.固体甲中若存在 Cu2O,也可能有 Cu2S
当堂检测
1、铜及其重要化合物在生产中有着重要的应用。辉铜矿(主要成分Cu2S)可以用于制铜,制得的粗铜通过电解法进行精炼。Cu2S与浓硝酸反应可得Cu(NO3)2。Cu在O2条件下能与氨水反应生成[Cu(NH3)4]2+。向稀硫酸中加入Cu2O,溶液变蓝色并有紫红色固体产生。2022年诺贝尔化学奖授予了点击化学领域的三位科学家。一价铜催化的叠氮化物-炔烃环加成反应可谓点击化学中的第一个经典之作,催化剂CuCl是白色难溶于水的化合物,溶于较浓盐酸时生成H[CuCl2] (强酸)。
上述叙述过程涉及的离子方程式,不正确的是
A.Cu2S与浓硝酸反应:
B.Cu2O溶于稀硫酸:Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O
C.Cu在O2存在下与氨水反应:
D.CuCl溶于较浓盐酸:CuCl+Cl-=[CuCl2]-
2、铜及其重要化合物在生产中有着重要的应用。辉铜矿(主要成分 Cu2S)可以用于制铜,反应为Cu2S +O22Cu+SO2,制得的粗铜通过电解法进行精炼。Cu2S与浓硝酸反应可得Cu(NO3)2。Cu在O2存在下能与氨水反应生成[Cu(NH3)4]2+。Cu2O加入到稀硫酸中,溶液变蓝色并有紫红色固体产生,下列说法正确的是
A.电解精炼铜时阴极反应:Cu-2e-=Cu2+
B.Cu2S与浓硝酸反应Cu2S+6HNO3(浓)2Cu(NO3)2+2NO2↑+H2S↑+H2O
C.Cu2O溶于稀硫酸:Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O
D.Cu在O2 存在下与氨水反应:2Cu+8NH3+O2+4H+=2[Cu(NH3)4]2++2H2O
3、为解决铜与稀硝酸反应过程中装置内氧气对实验现象的干扰,以及实验后装置内氮氧化物的绿色化处理问题。某实验小组对装置进行微型化改造,设计如图所示的装置(试管底部有孔隙)。下列说法错误的是
A.装置内发生的化学反应方程式为:
B.实验开始前需除去试管内的氧气,可拉动注射器B
C.该装置可通过控制止水夹和注射器来控制反应的开始与停止
D.实验终止时,需将铜丝提拉上来后再拉动注射器A
探究胆矾热失重图,各点对应的化学式为什么
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