2020届高三化学一轮考点精讲精析考点29铜及其化合物

2020届高三化学一轮考点精讲精析考点29铜及其化合物考点聚焦1．明白铜及其化合物的物理性质。2．了解铜及其化合物的化学性质知识梳理一、铜元素的原子结构与自然界的存在铜元素位于周期表＿＿周期＿＿族，其电子排布式为，原子结构示意图为：在自然界中要紧以形式存在，如黄铜矿〔要紧成分为〕、辉铜矿〔要紧成分为〕，也能够以单质形式存在。二、铜的性质1.物理性质：铜具有色金属光泽，延展性、导电、导热性较好，且导电性在金属中仅次于，其晶体堆积方式属于，不能被磁铁吸引。铜合金种类繁多，要紧有青铜〔含〕、黄铜〔含〕、白铜〔含〕。2.化学性质 铜是的金属，通常显+2、+3价 〔1〕与非金属单质反应①与O2反应：②与Cl2反应：③与S反应：常温下，铜与在干燥的空气中不发生反应，但潮湿的空气里，表面易形成铜绿。反应方程式为：摸索：CuCl2无水固体、浓溶液、稀溶液分不呈什么颜色?写出有关反应式〔2〕与酸反应①一样不与非氧化性酸〔如稀硫酸、盐酸〕反应产生氢气②氧化性酸：〔a〕与稀HNO3反应现象：反应方程式：〔b〕与浓HNO3反应现象：反应方程式：〔c〕与浓硫酸共热现象：反应方程式：〔3〕与盐溶液反应①与Hg(NO3)2反应：②与FeCl3反应：三、铜的重要化合物1.氧化铜⑴氧化铜是色粉末状固体〔区不于氧化亚铜色〕，难溶于水⑵与还原剂〔H2、CO、C〕反应与H2反应与C反应⑶与酸反应〔如HNO3、HCl、H2SO4等〕离子方程式2.铜的氢氧化物⑴氢氧化铜是色固体，难溶于水，但可溶于氨水摸索：什么缘故氢氧化铜能溶于氨水？⑵不稳固性〔受热易分解〕⑶与酸反应〔如HNO3、HCl、H2SO4等〕离子方程式⑷弱氧化性〔如与葡萄糖反应〕摸索：真正与葡萄糖反应的微粒是什么？3.硫酸铜⑴无水硫酸铜是色固体，能溶于水，水溶液呈色，因此，无水硫酸铜可用于⑵硫酸铜晶体是色，俗称、，化学式为CuSO4·5H2O，实际为硫酸铜晶体受热易分解⑶CuSO4是制铜盐的重要原料，如波尔多液〔原料、〕摸索：什么缘故硫酸铜可用于游泳池消毒？4.铜的配合物Cu(Ⅱ)一样易形成配位数为4的正方形构型的络离子如[Cu(H2O)4]2+〔色〕、[CuCl4]2-〔色〕、[Cu(NH3)4]2+〔色〕等三、铜的炼制1.粗炼①火法炼铜〔以Cu2S为例〕：②湿法炼铜2.电解精炼电解时，以作电解液，作阴极，作阳极试题枚举【例1】在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶，再加入以下固体粉末：①FeCl2；②Fe2O3；③Na；④Ca(NO3)2。铜粉可溶解的是〔〕A．①②B．②④C．②③D．①④解析：加入Fe2O3反应生成Fe3+能氧化铜，加入Ca(NO3)2后等于铜和硝酸反应而消耗。答案：B【变式】现有以下试剂：①食盐水②稀H2SO4③氯化铁④盐酸⑤NaOH溶液⑥硝酸银⑦硝酸钾，如将Cu转化为CuCl2，可采纳的一组试剂是〔〕A．④⑤⑥B．③④⑤C．①②③D．④⑤⑦【例2】在FeCl3、CuCl2、FeCl2的混合溶液中，Fe3+、Cu2+、Fe2+的物质的量浓度之比为：4:2:1，现加入适量的铁粉，使溶液中的三种离子的物质的量浓度之比为：1:3:9，那么投入的铁粉与原溶液中Cu2+的物质的量之比为〔〕A．5:4B．4:5C．3:5D．5:6解析：溶液中还存在Fe3+，讲明溶液中Cu2+没有反应，加入的铁全部反应，将粒子比例调整为：12:6:3和2:6:18，假设溶液中由6molCu2+，就有10molFe3+发生反应，消耗5mol铁。答案：D【变式】将Cu片放入0.lmol/LFeCl3溶液中，反应一定时刻后取出Cu片，溶液中c〔Fe3+〕∶c〔Fe2+〕＝2∶3，那么Cu2+与Fe3+的物质的量之比为A．3∶2B．3∶5C．4∶3D．3∶4【例3】如图，盛有足量水的水槽里放两个烧杯，小烧杯里放有少量铜片和过量浓硝酸，小烧杯不处倒扣一个大烧杯，请回答：〔1〕铜与浓硝酸反应的化学方程式：_______________________；〔2〕实验中观看到的要紧现象是：①_______________________________；②_______________________________；③_______________________________；④_______________________________。〔3〕用该装置做铜与浓硝酸反应实验的优点：______________；〔4〕大烧杯内最终所得气体产物的化学式：；假设要验证此气体产物，最简便的方法：_________________________________________。解析：分析实验现象要从导致产生实验现象的物质开始分析，如从小烧杯发生的反应到产动气体颜色的变化，再到烧杯内液面高度的改变，逐一分析，才能做到全面分析。答案：〔1〕Cu+4HNO3==Cu〔NO3〕2+2NO↑+2H2O〔2〕①铜片表面产动气泡；②小烧杯中溶液逐步变成蓝色；③大烧杯中有红棕色气体生成，气体颜色又逐步褪去；④大烧杯内液面上升，水槽中液面下降。〔3〕体系封闭，无氮氧化合物逸出，不污染环境。〔4〕NO；轻轻掀起倒扣的大烧杯，放入适量空气，假设有红棕色气体生成，最终气体为NO。【例4】Cu+在酸性溶液中不稳固,可发生自身氧化还原反应生成Cu2+和Cu。现有浓硫酸、浓硝酸、稀硫酸、稀硝酸、FeCl3稀溶液及pH试纸，简述如何用简便的实验方法来检验CuO经氢气还原所得红色产物中是否含有碱性氧化物Cu2O。解析：由题给信息可知，Cu2O是碱性氧化物，可溶于酸溶液：Cu2O+2H+=2Cu++H2O；而Cu+在酸溶液中不稳固，自身歧化成Cu2+和Cu。2Cu+=Cu2++Cu。题给试剂中，浓硫酸、浓硝酸、稀硝酸、FeCl3稀溶液均显酸性，且都能与Cu反应生成Cu2+，假如选用这些试剂，它们和样品反应后的溶液都呈蓝色〔Cu2+〕，但分不清是与Cu依旧与Cu2O反应产生的Cu2+，故无法确证样品中是否含有Cu2O。依照以上分析，选用的试剂必须符合两个条件，一是呈酸性，二是不能与Cu反应。在题给试剂中只有稀硫酸符合。答案：取少量待检样品放入稀硫酸，振荡，假设溶液变为蓝色，讲明样品中有Cu2O，假设溶液不变色，讲明产物中无Cu2O。【例5】孔雀石和石青是自然界存在的两种碳酸盐类铜矿，它们的化学组成可表示为：xCuCO3·yCu(OH)2〔x、y为正整数且x≤2，y≤2〕〔1〕孔雀石和石青分不与过量盐酸反应时，孔雀石消耗的盐酸的物质的量与生成的CO2的物质的量之比为4:1；石青那么为3:1，请推算它们的化学组成。孔雀石__________________________；石青__________________________；〔2〕现有孔雀石和石青混合样品，取两份等质量的样品，在一份中加入过量盐酸，生成CO23.36L〔标准状况下〕；加热另一份样品使其完全分解，得到CuO20g，试通过运算确定该混合物中孔雀石和石青的物质的量之比。解析：〔1〕设孔雀石的化学式为xCuCO3•yCu(OH)2那么依题意eq\f(x,(2x+2y))＝eq\f(1,4) eq\f(x,y)＝eq\f(1,1)孔雀石的化学式为CuCO3•Cu(OH)2又设石青的化学式为xCuCO3•yCu(OH)2那