2020屆高三化學(xué)一輪考點精講精析考點29銅及其化合物考點聚焦1．明白銅及其化合物的物理性質(zhì)。2．了解銅及其化合物的化學(xué)性質(zhì)知識梳理一、銅元素的原子結(jié)構(gòu)與自然界的存在銅元素位于周期表＿＿周期＿＿族，其電子排布式為，原子結(jié)構(gòu)示意圖為：在自然界中要緊以形式存在，如黃銅礦〔要緊成分為〕、輝銅礦〔要緊成分為〕，也能夠以單質(zhì)形式存在。二、銅的性質(zhì)1.物理性質(zhì)：銅具有色金屬光澤，延展性、導(dǎo)電、導(dǎo)熱性較好，且導(dǎo)電性在金屬中僅次于，其晶體堆積方式屬于，不能被磁鐵吸引。銅合金種類繁多，要緊有青銅〔含〕、黃銅〔含〕、白銅〔含〕。2.化學(xué)性質(zhì) 銅是的金屬，通常顯+2、+3價 〔1〕與非金屬單質(zhì)反應(yīng)①與O2反應(yīng)：②與Cl2反應(yīng)：③與S反應(yīng)：常溫下，銅與在干燥的空氣中不發(fā)生反應(yīng)，但潮濕的空氣里，表面易形成銅綠。反應(yīng)方程式為：摸索：CuCl2無水固體、濃溶液、稀溶液分不呈什么顏色?寫出有關(guān)反應(yīng)式〔2〕與酸反應(yīng)①一樣不與非氧化性酸〔如稀硫酸、鹽酸〕反應(yīng)產(chǎn)生氫氣②氧化性酸：〔a〕與稀HNO3反應(yīng)現(xiàn)象：反應(yīng)方程式：〔b〕與濃HNO3反應(yīng)現(xiàn)象：反應(yīng)方程式：〔c〕與濃硫酸共熱現(xiàn)象：反應(yīng)方程式：〔3〕與鹽溶液反應(yīng)①與Hg(NO3)2反應(yīng)：②與FeCl3反應(yīng)：三、銅的重要化合物1.氧化銅⑴氧化銅是色粉末狀固體〔區(qū)不于氧化亞銅色〕，難溶于水⑵與還原劑〔H2、CO、C〕反應(yīng)與H2反應(yīng)與C反應(yīng)⑶與酸反應(yīng)〔如HNO3、HCl、H2SO4等〕離子方程式2.銅的氫氧化物⑴氫氧化銅是色固體，難溶于水，但可溶于氨水摸索：什么緣故氫氧化銅能溶于氨水？⑵不穩(wěn)固性〔受熱易分解〕⑶與酸反應(yīng)〔如HNO3、HCl、H2SO4等〕離子方程式⑷弱氧化性〔如與葡萄糖反應(yīng)〕摸索：真正與葡萄糖反應(yīng)的微粒是什么？3.硫酸銅⑴無水硫酸銅是色固體，能溶于水，水溶液呈色，因此，無水硫酸銅可用于⑵硫酸銅晶體是色，俗稱、，化學(xué)式為CuSO4·5H2O，實際為硫酸銅晶體受熱易分解⑶CuSO4是制銅鹽的重要原料，如波爾多液〔原料、〕摸索：什么緣故硫酸銅可用于游泳池消毒？4.銅的配合物Cu(Ⅱ)一樣易形成配位數(shù)為4的正方形構(gòu)型的絡(luò)離子如[Cu(H2O)4]2+〔色〕、[CuCl4]2-〔色〕、[Cu(NH3)4]2+〔色〕等三、銅的煉制1.粗煉①火法煉銅〔以Cu2S為例〕：②濕法煉銅2.電解精煉電解時，以作電解液，作陰極，作陽極試題枚舉【例1】在稀硫酸中加入銅粉，銅粉不溶，再加入以下固體粉末：①FeCl2；②Fe2O3；③Na；④Ca(NO3)2。銅粉可溶解的是〔〕A．①②B．②④C．②③D．①④解析：加入Fe2O3反應(yīng)生成Fe3+能氧化銅，加入Ca(NO3)2后等于銅和硝酸反應(yīng)而消耗。答案：B【變式】現(xiàn)有以下試劑：①食鹽水②稀H2SO4③氯化鐵④鹽酸⑤NaOH溶液⑥硝酸銀⑦硝酸鉀，如將Cu轉(zhuǎn)化為CuCl2，可采納的一組試劑是〔〕A．④⑤⑥B．③④⑤C．①②③D．④⑤⑦【例2】在FeCl3、CuCl2、FeCl2的混合溶液中，F(xiàn)e3+、Cu2+、Fe2+的物質(zhì)的量濃度之比為：4:2:1，現(xiàn)加入適量的鐵粉，使溶液中的三種離子的物質(zhì)的量濃度之比為：1:3:9，那么投入的鐵粉與原溶液中Cu2+的物質(zhì)的量之比為〔〕A．5:4B．4:5C．3:5D．5:6解析：溶液中還存在Fe3+，講明溶液中Cu2+沒有反應(yīng)，加入的鐵全部反應(yīng)，將粒子比例調(diào)整為：12:6:3和2:6:18，假設(shè)溶液中由6molCu2+，就有10molFe3+發(fā)生反應(yīng)，消耗5mol鐵。答案：D【變式】將Cu片放入0.lmol/LFeCl3溶液中，反應(yīng)一定時刻后取出Cu片，溶液中c〔Fe3+〕∶c〔Fe2+〕＝2∶3，那么Cu2+與Fe3+的物質(zhì)的量之比為A．3∶2B．3∶5C．4∶3D．3∶4【例3】如圖，盛有足量水的水槽里放兩個燒杯，小燒杯里放有少量銅片和過量濃硝酸，小燒杯不處倒扣一個大燒杯，請回答：〔1〕銅與濃硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：_______________________；〔2〕實驗中觀看到的要緊現(xiàn)象是：①_______________________________；②_______________________________；③_______________________________；④_______________________________?！?〕用該裝置做銅與濃硝酸反應(yīng)實驗的優(yōu)點：______________；〔4〕大燒杯內(nèi)最終所得氣體產(chǎn)物的化學(xué)式：；假設(shè)要驗證此氣體產(chǎn)物，最簡便的方法：_________________________________________。解析：分析實驗現(xiàn)象要從導(dǎo)致產(chǎn)生實驗現(xiàn)象的物質(zhì)開始分析，如從小燒杯發(fā)生的反應(yīng)到產(chǎn)動氣體顏色的變化，再到燒杯內(nèi)液面高度的改變，逐一分析，才能做到全面分析。答案：〔1〕Cu+4HNO3==Cu〔NO3〕2+2NO↑+2H2O〔2〕①銅片表面產(chǎn)動氣泡；②小燒杯中溶液逐步變成藍色；③大燒杯中有紅棕色氣體生成，氣體顏色又逐步褪去；④大燒杯內(nèi)液面上升，水槽中液面下降?！?〕體系封閉，無氮氧化合物逸出，不污染環(huán)境?！?〕NO；輕輕掀起倒扣的大燒杯，放入適量空氣，假設(shè)有紅棕色氣體生成，最終氣體為NO?！纠?】Cu+在酸性溶液中不穩(wěn)固,可發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)生成Cu2+和Cu。現(xiàn)有濃硫酸、濃硝酸、稀硫酸、稀硝酸、FeCl3稀溶液及pH試紙，簡述如何用簡便的實驗方法來檢驗CuO經(jīng)氫氣還原所得紅色產(chǎn)物中是否含有堿性氧化物Cu2O。解析：由題給信息可知，Cu2O是堿性氧化物，可溶于酸溶液：Cu2O+2H+=2Cu++H2O；而Cu+在酸溶液中不穩(wěn)固，自身歧化成Cu2+和Cu。2Cu+=Cu2++Cu。題給試劑中，濃硫酸、濃硝酸、稀硝酸、FeCl3稀溶液均顯酸性，且都能與Cu反應(yīng)生成Cu2+，假如選用這些試劑，它們和樣品反應(yīng)后的溶液都呈藍色〔Cu2+〕，但分不清是與Cu依舊與Cu2O反應(yīng)產(chǎn)生的Cu2+，故無法確證樣品中是否含有Cu2O。依照以上分析，選用的試劑必須符合兩個條件，一是呈酸性，二是不能與Cu反應(yīng)。在題給試劑中只有稀硫酸符合。答案：取少量待檢樣品放入稀硫酸，振蕩，假設(shè)溶液變?yōu)樗{色，講明樣品中有Cu2O，假設(shè)溶液不變色，講明產(chǎn)物中無Cu2O。【例5】孔雀石和石青是自然界存在的兩種碳酸鹽類銅礦，它們的化學(xué)組成可表示為：xCuCO3·yCu(OH)2〔x、y為正整數(shù)且x≤2，y≤2〕〔1〕孔雀石和石青分不與過量鹽酸反應(yīng)時，孔雀石消耗的鹽酸的物質(zhì)的量與生成的CO2的物質(zhì)的量之比為4:1；石青那么為3:1，請推算它們的化學(xué)組成?？兹甘痏_________________________；石青__________________________；〔2〕現(xiàn)有孔雀石和石青混合樣品，取兩份等質(zhì)量的樣品，在一份中加入過量鹽酸，生成CO23.36L〔標準狀況下〕；加熱另一份樣品使其完全分解，得到CuO20g，試通過運算確定該混合物中孔雀石和石青的物質(zhì)的量之比。解析：〔1〕設(shè)孔雀石的化學(xué)式為xCuCO3?yCu(OH)2那么依題意eq\f(x,(2x+2y))＝eq\f(1,4) eq\f(x,y)＝eq\f(1,1)孔雀石的化學(xué)式為CuCO3?Cu(OH)2又設(shè)石青的化學(xué)式為xCuCO3?yCu(OH)2那