高三化学一轮复习 铜的获取与应用（学案及训练）
知识梳理 一、铜 1．存在形态
在自然界中铜元素的存在形态：既有游离态，又有化合态，以化合态为主。常见的铜矿有：黄铜矿(主要成分为CuFeS2)、孔雀石[主要成分为CuCO3·Cu(OH)2]。 2．物理性质
铜呈紫红色，具有金属光泽，有导电性、导热性和延展性。被广泛用于电器元件、导线等的制造。 3．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 (2)2Cu＋O2=====2CuO 2Cu＋S=====Cu2S 二、铜的重要化合物
△
△
(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)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＋ 2H===Cu＋Cu2＋H2O。
＋
＋
高温
△
三、铜的冶炼 1．电解精炼铜
工业上主要采用高温冶炼黄铜矿(主要成分是CuFeS2)的方法获得铜。用这种方法冶炼得到的铜，含铜量为99.5%～99.7%，还含有Ag、Au、Fe、Zn等杂质。这种由黄铜矿高温冶炼得到的铜还必须经过电解精炼才能成为电气工业生产用铜，电解精炼得到的铜，含铜量高达99.95%～99.98%。 2．湿法炼铜
反应原理：Fe＋Cu2===Cu＋Fe2。
＋
＋
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，然后把不溶性的硫化铜转化为可溶性的硫酸铜。
生物炼铜的优点：a.成本低；b.污染小；c.反应条件简单；d.含量(品位)很低的矿石也可以被利用。 课堂练习 1．辨析易错易混
(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( ) (6)用稀硝酸清除铜制品上的铜锈( )
(7)过量铜与浓硝酸反应，产生的气体中有NO2、NO和H2( ) (8)铜是导电性最好的金属材料( )
(9)Cu2(OH)2CO3是铜锈的主要成分，在干燥的空气中铜不易生锈( ) (10)将CuCl2溶液在蒸发皿中加热蒸干，制得无水CuCl2固体( )
(11)生物炼铜法：利用某种能耐受铜盐毒性的细菌，这种细菌利用空气中的氧气氧化硫化铜矿石，把不溶性的硫化铜直接转化为单质铜( )
答案 (1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)× (6)× (7)× (8)× (9)√ (10)× (11)× 2．下图表示金属活动性顺序中铜、锡、铁和铝元素被人类大规模开发、利用的大致年限。
根据上图回答下列问题：
(1)铝是地壳中含量最高的金属元素，为什么人类对铝的使用比铁、铜晚得多？
答案 铝的金属活动性比铁、铜强，在自然界中以稳定的化合态存在，难冶炼，古代人们的技术条件达不到，不能冶炼铝，故铝的发现和大量使用比铁、铜晚得多。
(2)写出以NaCl、Al2O3、MgCl2、CuO、CuSO4、Ag2O为原料制备Na、Al、Mg、Cu、Ag的化学方程式，并写出它们的制备方法。 答案 2NaCl(熔融)=====2Na＋Cl2↑ 电解法 2Al2O3(熔融)=====4Al＋3O2↑ 电解法 MgCl2(熔融)=====Mg＋Cl2↑ 电解法 2CuO＋C=====2Cu＋CO2或 CuO＋H2=====Cu＋H2O 热还原法 CuSO4＋Fe===Cu＋FeSO4 湿法炼铜 2Ag2O=====4Ag＋O2↑ 热分解法 强化训练
1．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
＋
＋
＋
通电
通电
通电
△
△
△
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
高三化学一轮复习 铜的获取与应用(学案及训练)
