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第11讲 铜 金属材料
考纲要求 1.了解常见金属的活动顺序。2.了解合金的概念及其重要应用。3.了解铜及其重要化合物的制备方法、主要性质及其应用。
考点一 铜及其化合物
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，但在潮湿的空气里则会被锈蚀，在其表面逐渐形成一层绿色的________。有关化学方程式___________________________________________。 ②写出下列化学方程式：
铜在空气中加热：______________________________________________________________； 铜丝在硫蒸气中反应： _________________________________________________________。 答案 ①铜锈 2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3 ②2Cu＋O2=====2CuO 2Cu＋S=====Cu2S 2．铜的重要化合物
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(1)Cu2(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)2CO3=====2CuO＋CO2↑＋H2O，可溶于稀硫酸，离子方程式：Cu2(OH)2CO3＋4H===2Cu2＋CO2↑＋3H2O。
(2)黑色氧化铜在高温下分解为砖红色的Cu2O，化学方程式为4CuO=====2Cu2O＋O2↑。 (3)蓝色的硫酸铜晶体受热分解为白色的硫酸铜粉末，化学方程式为CuSO4·5H2O=====CuSO4＋5H2O。
(4)砖红色的Cu2O与稀硫酸反应，溶液变蓝，同时生成红色的单质铜，离子方程式为Cu2O＋1
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高温
＋
＋
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2H===Cu＋Cu2＋H2O。
(1)CuO是黑色固体，与水反应生成Cu(OH)2( ) (2)铜锈是铜被空气中的氧气缓慢氧化生成的氧化物( ) (3)无水硫酸铜可用于检验酒精中是否含有水( ) (4)将铜片置于干燥的空气中，不易被腐蚀( ) (5)CuSO4·5H2O失去结晶水属于物理变化( ) 答案 (1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)×
某研究小组用废铜粉制取胆矾，设计了如下几个实验方案： (1)Cu――→CuSO4――→硫酸铜溶液――→CuSO4·5H2O 加热稀释结晶(2)Cu――→CuO――→硫酸铜溶液――→CuSO4·5H2O 灼烧结晶
O2
稀H2SO4
蒸发
浓H2SO4
加水
蒸发
＋＋
(3)
对三个方案进行评价，你认为最好的是哪个方案？为什么？ 答案 方案(1)：产生污染性气体，且消耗硫酸较多。 方案(2)：消耗能量较多，且步骤复杂。
方案(3)：不产生污染性气体，原料利用率高，节约能源。 因此方案(3)更经济合理。
题组一 铜及其化合物的转化
1．某研究小组通过实验探究Cu及其化合物的性质，下列操作正确且能达到实验目的的是( )
A．将铜丝插入浓硫酸中并加热，反应后再加入水，观察硫酸铜溶液的颜色 B．常温下将铜丝伸入盛满氯气的集气瓶中，观察CuCl2的生成 C．将CuCl2溶液在蒸发皿中加热蒸干，得到无水CuCl2固体 D．将表面有铜绿[Cu2(OH)2CO3]的铜器放入盐酸中浸泡，除去铜绿 答案 D
解析 铜丝与浓硫酸反应后，仍有大量浓硫酸存在，不能把水加入反应器中，否则会发生危险，A项错误；Cu与Cl2在常温下不反应，需要加热才能发生反应，B项错误；CuCl2水解生成的HCl易挥发，加热蒸干能促进CuCl2的水解而得不到CuCl2固体，C项错误。 2
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2．已知CuO经高温灼烧生成Cu2O，Cu2O与H 发生反应：
Cu2O＋2H===Cu＋Cu2＋H2O。将经高温灼烧后的CuO样品投入足量的热的稀硝酸溶液中，下列有关说法中正确的是( )
A．如果溶液变为蓝色，同时有紫红色固体出现，说明样品全部生成Cu2O B．溶液中最终可能有紫红色固体出现 C．该实验的结果无法说明CuO分解的程度
D．如果溶液中出现蓝色，最终没有紫红色固体出现，说明CuO没有分解 答案 C
解析 解答此题的关键是明确稀硝酸具有酸性和强氧化性，能溶解CuO、Cu2O和单质Cu，因而该实验结果无法说明CuO分解的程度。
3．(2018·河北邯郸教学质量检测)某化合物M由两种常见的元素组成，为了测定其组成进行如下实验：
＋
＋
＋
M的化学式可能为( )
A．Cu2S B．CuS C．FeS2 D．Fe3S4 答案 A
解析 由题意并结合选项可知， g M在高温下反应生成的气体是二氧化硫，二氧化硫被双氧1水氧化为硫酸，根据滴定过程消耗的氢氧化钠，可以求出n(S)＝n(SO2)＝n(H2SO4)＝n(NaOH)
21250 mL＝××10－3 L× mol·L－1×＝ mol，所以m(S)＝ g，则m(金属)＝ g－ g＝ g，假若2 mL是铜，则n(Cu)＝ mol，M可能为Cu2S；假若是铁，则n(Fe)≈ mol，没有与之对应的选项。综上所述，A项正确。 题组二 铜及其化合物的制取
4．(2019·西安调研)某炼铁废渣中含有大量CuS及少量铁的化合物，工业上以该废渣为原料生产CuCl2·2H2O晶体的工艺流程如下：
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2020版高考化学鲁科版大一轮复习讲义第3章第11讲铜金属材料
