铜及其化合物教学设计 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN考纲要求 1.了解常见金属活动顺序。

2.了解合金的概念及重要应用。

3.了解铜及其重要化合物的主要性质及其应用。

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 ＋O 2＋CO 2＋H 2O===Cu 2(OH)2CO 3 ②2Cu ＋O 2=====△2CuO 2Cu ＋S=====△Cu 2S 2．铜的重要化合物(1)Cu 2(OH)2CO 3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：Cu 2(OH)2CO 3=====△2CuO ＋CO 2↑＋H 2O ，可溶于稀硫酸，离子方程式：Cu 2(OH)2CO 3＋4H ＋===2Cu 2＋＋CO 2↑＋3H 2O 。

(2)黑色氧化铜在高温下分解为红色的Cu 2O ，化学方程式为4CuO=====高温2Cu 2O ＋O 2↑。

(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CuSO 4·5H 2O=====△CuSO 4＋5H 2O 。

(4)红色的Cu 2O 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Cu 2O ＋2H ＋===Cu ＋Cu 2＋＋H 2O 。

深度思考正误判断，正确的打“√”，错误的打“×” (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)CuSO 4·5H 2O 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NO 2、NO 和H 2(×) (8)铜是导电性最好的金属材料(×)题组一 铜及其化合物的性质和应用1．铜在自然界多以化合态的形式存在于矿石中。

常见的铜矿石有：黄铜矿(CuFeS 2)、斑铜矿(Cu 5FeS 4)、辉铜矿(Cu 2S)、孔雀石[CuCO 3·Cu(OH)2]。

下列说法不正确的是( ) A ．可用稀盐酸除去铜器表面的铜绿 B ．硫酸铜溶液可用作游泳池的消毒剂 C ．工业上常采用电解法制取粗铜D ．在上述几种含铜化合物中，铜的质量分数最高的是Cu 2S 答案 C解析 CuSO 4是重金属盐，能使蛋白质变性，B 项正确；工业上常用电解法精炼铜，C 项不正确。

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Cu2OB．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．氢化亚铜(CuH)是一种难溶物质，用CuSO4溶液和另一种“反应物”在40～50 ℃时反应可生成它。

CuH不稳定，易分解；CuH在氯气中能燃烧，跟盐酸反应能产生气体。

下列有关推断中错误的是()A．这里的“另一种反应物”具有还原性B．CuH可作氧化剂，还原剂C．CuH＋Cl2===CuCl＋HCl(燃烧)D．CuH＋HCl===CuCl＋H2↑(常温)答案 C解析C项中Cl2具有强氧化性，产物应为CuCl2和HCl。

(1)＋1价的铜有较强的还原性，易被氧化剂氧化为＋2价。

(2)＋1价铜，在酸性条件下能发生歧化反应生成Cu和Cu2＋，利用这一原理可区别Cu和Cu2O。

向红色物质中加入稀硫酸，若溶液由无色变成蓝色，则该红色物质为Cu2O，否则为Cu。

反应的化学方程式为Cu2O＋H2SO4===CuSO4＋Cu＋H2O。

题组二铜的冶炼方法4．在实验室里用铁屑、氧化铜、稀硫酸为原料制备单质铜，有下列两种途径：①Fe ――→H 2SO 4H 2――→CuOCu ②CuO ――→H 2SO 4CuSO 4――→FeCu若用这两种方法制得等量的铜，则下列有关说法符合实际情况的是( ) A ．消耗氧化铜的质量相同 B ．消耗铁的质量相同 C ．消耗硫酸的质量相同 D ．生成硫酸亚铁的质量相同 答案 A解析 制备1 mol Cu 需要1 mol CuO ，而H 2还原CuO 时需要先用H 2排除体系内的空气，冷却时也需要继续通H 2，因此需要H 2的量远大于1 mol ，即消耗的Fe 、H 2SO 4均比第②种方法多。

5．孔雀石的主要成分为Cu 2(OH)2CO 3。

某同学设计的从孔雀石中冶炼铜的方案如下(假设孔雀石中杂质不溶于水和稀硫酸)：(1)反应①能观察到的现象是_______________________________________________ ________________________________________________________________________， 有关反应的化学方程式为_______________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(2)反应②加入的金属可能是__________，有关反应的离子方程式为________________________________________________________________________。

答案 (1)固体逐渐消失，溶液由无色变成蓝色，有气泡产生 Cu 2(OH)2CO 3＋2H 2SO 4===2CuSO 4＋CO 2↑＋3H 2O (2)铁粉(答案合理即可) Fe ＋Cu 2＋===Fe 2＋＋Cu 解析 (1)孔雀石中加入稀硫酸可看到孔雀石逐渐溶解，溶液由无色变为蓝色，且有气泡产生；反应的化学方程式为Cu 2(OH)2CO 3＋2H 2SO 4===2CuSO 4＋CO 2↑＋3H 2O 。

(2)经过滤除去难溶于水和稀硫酸的杂质，则滤液中主要含有CuSO 4，加入的金属粉末能将Cu 2＋从溶液中置换出来即可，故金属可能是Fe 或Zn 等。

题组三 铜及其化合物的转化关系6．(2017·安康调研)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CuCl 2·2H 2O 晶体的工艺流程如下：下列说法正确的是( )A ．焙烧过程中每消耗1 mol CuS 则消耗3 mol O 2B ．焙烧后的废气能够使酸性高锰酸钾溶液退色C ．滤渣中主要含铁的氧化物D ．将获得的CuCl 2·2H 2O 晶体加热可制得CuCl 2固体 答案 B解析 A 项，2CuS ＋3O 2=====高温2CuO ＋2SO 2，由方程式可知，1 mol CuS 消耗1.5 mol O 2；B 项，废气中含有SO 2，能使酸性高锰酸钾溶液退色，正确；调节pH 时，Fe 3＋水解转化为Fe(OH)3而除去，因而C 项错误；将CuCl 2·2H 2O 直接加热脱水，Cu 2＋水解，HCl 挥发会产生Cu(OH)2，无法得到CuCl 2，因而D 项错误。

7．铜及其化合物在生产生活中有着广泛的应用，铜在化合物中的常见化合价有＋1、＋2。

(1)工业上可利用反应Cu 2S ＋O 2=====△2Cu ＋SO 2制取粗铜，反应中被氧化的元素是________，当消耗32 g Cu 2S 时，转移电子数目是________(设N A 为阿伏加德罗常数的值)。

(2)将少量铜丝放入适量的稀硫酸中，温度控制在50～60℃，通入O 2，反应一段时间后可制得硫酸铜，发生反应的离子方程式为___________________________________________。

CuSO 4溶液中加入一定量的Na 2SO 3溶液和NaCl 溶液加热，生成CuCl 沉淀，写出生成CuCl 的离子方程式：______________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(3)某小组同学在做铜与浓硫酸反应的实验时，发现铜片表面有黑色固体生成。

①甲同学猜想：黑色固体是未来得及溶解于酸的CuO ，其猜想可用化学方程式表示：Cu ＋H 2SO 4=====△_____________________________________________________________。

②乙同学认为：黑色固体除CuO 外，还可能含有Cu 2S 和CuS ，其理由可能是________(填字母)。

a ．Cu 2S 和CuS 都是黑色的b ．铜与浓硫酸在加热条件下反应，还可能放出O 2c ．浓硫酸是氧化剂，铜是还原剂，Cu 的化合价升高与S 的化合价降低有多种可能 答案 (1)S 1.2N A(2)2Cu ＋4H ＋＋O 2======50～60℃2Cu 2＋＋2H 2O2Cu 2＋＋2Cl －＋SO 2－3＋H 2O=====△2CuCl ↓＋SO 2－4＋2H ＋(3)①CuO ＋SO 2↑＋H 2O ②ac解析 (1)Cu 2S ＋O 2=====△2Cu ＋SO 2反应制取粗铜，硫元素的化合价从－2升到＋4，被氧化，反应中被氧化的元素是S ，当消耗32 g Cu 2S 时，转移电子数目是32 g 160 g·mol －1×6N A mol－1＝1.2NA 。