高一化学铁铜及其重要化合物

高一化学铁铜及其重要化合物内容摘要：

(2)与酸的反应 ①与稀盐酸 ､稀 H2SO4溶液不反应 ｡ ② 与强氧化性酸反应 ( ) O( ) ( ) O( ) ( ) O            2 4 4 2 23 3 2 2 23 3 2 2C u 2H SO C uS O SO 2HC u 4H N O C u N O 2N O 2H3C u 8H N O 3C u N O 2N O 4H浓浓稀(3)与盐溶液反应 Cu+2Ag+===Cu2++2Ag Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+(印刷电路板反应原理 ) ( ) : ,O2 C u OO C u     Cu Ag3 2 2 3 223 2 3 242 CH CH O H O 2 CH CH O 2 H2 Cu OCH CH O H Cu O CH CH O H或作 催 化 剂 铜 能 催 化 醇 氧 化 为 醛 或 酮 的 反 应 如实 际 反 应 过 程 为 (1)氧化物 ① CuO是不溶于水的碱性氧化物 ,具有较强氧化性 ,在加热时能被 CO､H2､C等还原 ,可与酸反应 ｡ OO    222222Cu O H Cu H2 Cu O C 2 Cu COCu O CO Cu COCu O 2 H Cu H② Cu2O呈砖红色 ,可用于制红色玻璃 ,Cu2O本身较稳定 ,但在酸液中易发生歧化反应生成 Cu和 Cu2+｡ (2)Cu(OH)2:蓝色固体 ,不稳定 ,常温或稍加热即分解生成黑色CuO｡Cu(OH)2的悬浊液用来检验醛基的存在和多羟基化合物的存在 ,如含醛基化合物遇 Cu(OH)2悬浊液时 (加热 )可生成红色沉淀 (Cu2O),多羟基化合物遇 Cu(OH)2悬浊液时 ,则变为绛蓝色溶液 ｡ ( ) O( ) O( ) O        222223 2 3 2 2C u OH 2H C u 2HC u OH C u O HC H C HO 2C u OH C H C OOH C u O 2H(3)CuSO4:白色粉末 ,有吸水性 ,吸水后由白色粉末变为蓝色晶体 ｡利用这一性质常用于检验反应生成物中是否有水 ,也可用作干燥剂 ｡ CuSO4+5H2OCuSO4 5H2O CuSO4 5H2O:蓝色晶体 ,俗称胆矾 ､蓝矾 ｡胆矾受热可失去结晶水变成白色粉末 ,过热时 ,CuSO4会进一步分解出 CuO｡ O4 2 4 2C u S O 5H O C u S O 5H(4)Cu2(OH)2CO3(碱式碳酸铜 ):铜锈的主要成分 ,为绿色 (俗称铜绿 )｡ (5)可溶性铜盐能与 H2S或 S2反应生成黑色的 CuS沉淀 ,它难溶于强酸 ,常用于 Cu2+的检验 ｡ 例 4(2020 广东卷 )铜在自然界存在于多种矿石中 ,如 : 矿石名称 黄铜矿 斑铜矿 辉铜矿 孔雀石 主要成分 CuFeS2 Cu5FeS4 Cu2S CuCO3Cu(OH)2 请回答下列问题 : (1)上表所列铜化合物中 ,铜的质量百分含量最高的是__________｡ (2)工业上以黄铜矿为原料 ,采用火法熔炼工艺生产铜 ｡该工艺的中间过程会发生反应 : ,反应的氧化剂是 __________｡   2 2 22 C u O C u S 6 C u SO高 温Cu2S Cu2S和 Cu2O (3)SO2尾气直接排放到大气中造成环境污染的后果是____________________________________。 处理该尾气可得到有价值的化学品 ,写出其中 1种酸和 1种盐的名称_____________｡ (4)黄铜矿熔炼后得到的粗铜含少量 Fe､Ag､Au等金属杂质 ,需进一步采用电解法精制 ｡请简述粗铜电解得到精铜的原理 :__________｡ 形成酸雨 ,会对植物和建筑物等造成严重危害 硫酸 ､硫酸钠 答案：以硫酸铜 — 硫酸溶液为电解液 ｡电解时 ,粗铜 (阳极 )中的铜以及比铜活泼的金属失去电子进入溶液 ,不如铜活泼的金属沉入电解槽形成 “ 阳极泥 ”。 溶液中的 Cu2+得到电子沉积在纯铜 (阴极 )上 (5)下表中 ,对陈述 Ⅰ ､Ⅱ 的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是 __________(填字母 ) 选项 陈述 Ⅰ 陈述 Ⅱ 判断 A 铜绿的主要成分是碱式碳酸铜 可用稀盐酸除铜器表面的铜绿 Ⅰ 对。 Ⅱ 对。 有 B 铜表面易形成致密的氧化膜 铜容器可以盛放浓硫酸 Ⅰ 对。 Ⅱ 对。 有 C 铁比铜活泼 铆在铜板上的铁钉在潮湿空气中不易生锈 Ⅰ 对。 Ⅱ 对。 有 D 蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末是物理变化 硫酸铜溶液可用作游泳池的消毒剂 Ⅰ 错。 Ⅱ 对。 无 (5)答案： AD [解析 ](1)根据矿石的主要成分分析可知 :每 1 mol Cu中含有的其他元素的质量 Cu2S中最小 ,因此 Cu2S中铜的质量分数最高 ｡ (3)SO2排放到大气中会造成酸雨 ,处理该尾气可得到 有价值的化学品 :H2SO4或 Na2SO4｡ (4)粗铜的精炼中 ,应将粗铜与电源的正极相连作阳极 ,而将纯铜与电源的负极相连作阴极 ,用铜盐 CuSO4､CuCl2等盐溶液作电解质溶液 ｡ (5)铜绿的成分为 Cu2(OH)2CO3,能与盐酸发生反应而除去 ,而Cu和盐酸不反应 ,A正确 ｡铜在常温下和浓 H2SO4不反应 ,因此B中前后无因果关系 ,B错误 ｡在潮湿的空气中铁和铜形成原电池 ,铁作负极 ,铜作正极 ,铁易生锈 ,因此 C也不正确 ｡CuSO4 5H2O晶体转化为 CuSO4白色粉末是化学变化 ,CuSO4为重金属盐 ,可以使蛋白质变性 ,因此可以作为消毒剂 ,因此 D正确 ｡ 变式 4 (2020 潍坊 )某红色固体的成分可能是氧化亚铜 ､铜或三氧化二铁中的一种或几种 ｡某学校化学研究小组欲探究该红色固体的成分 ｡请你参与该活动 ,并完成相关实验设计 ｡ 查资料知道 ,氧化亚铜是一种碱性氧化物 ,溶于稀硫酸生成铜和硫酸铜 ,在空气中加热生成氧化铜 ｡ (1)甲同学认为 ,取少量固体 ,加入足量稀硫酸 ,充分搅拌后 ,取该溶液少量 ,置于一洁净的试管中 ,滴加硫氰化钾溶液 ,如溶液不变红色 ,证明原固体中一定不含三氧化二铁 ｡你认为这种说法合理吗 ?__________｡简述你的理由 (不需写出反应的化学方程式 ):___________________________________________｡ 不合理 答案：因为 Fe3+能与 Cu反应转化为 Fe2+,Fe2+与 SCN不反应 ,2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+ (2)乙同学认为 ,取少量固体溶于稀硫酸 ,若固体全部溶解 ,就说明一定没有铜和氧化亚铜 ｡这种说法不合理 ｡在此实验过程中 ,可能发生如下反应 (用离子方程式表示 ):__________________________________________｡ 答案：Cu2O+2H+===Cu+Cu2++H2O,Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O, 2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+ (3)丙同学经分析确知该固体的成分是氧化亚铜和铜 ｡他想通过实验测定两种物质的质量分数 ｡请你帮他设计一个实验方案 ,写出实验涉及到反应的化学方程式。 以 a､b､c„„ 代表实验测出的相应数据 ,写出氧化亚铜的质量分数的表达式 ｡ 化学方程式 :____________________________｡ 氧化亚铜的质量分数的表达式 :__________｡ a､b分别为反应前后固体的总质量    :O% [ / ] 1 00%:O% [ / ] 1 00%: 4C uO2C uO % [ / ] 1 00%           2 2 4 4 22 2 2222C u O H S O C u C u S O H9 a b 5aC u O H 2C u H9 a b a2C u O O2C u O 45a 36b 5a答 案 : 方 案 一方 案 二方 案 三能力关 一 ､铁与硝酸反应的计算 ① Fe+4HNO3===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O。 ② 3Fe(过量 )+8HNO3===3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O｡    . ,。 (),。 (),()333n F e 11n HNO 4n F e38n HNOn F e318 n HNO 4当 ≤ 按 反 应 ① 进 行当 ≥ 按 反 应 ② 进 行当 则 ① ② 两 反 应 都 发 生 ｡① ,若 Fe有剩余则发生2Fe(NO3)3+Fe===3Fe(NO3)2„ ③。 合并① ､③ 即可得反应② ,所以 ,无论反应①还是反应② ,被还原的 HNO3皆占参与反应的HNO3的 ｡ 14例 1向含 a g HNO3的稀溶液中 ,加入 b g铁粉充分反应全部溶解 ｡已知有 g HNO3被还原 ,则 a∶ b不可能是 ( ) ∶ 1 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 2 a4[答案 ] A 二 ､摩尔电子质量在计算中的应用 摩尔电子质量是指在氧化还原反应中每得到或失去 1 mol电子所需物质的质量 ,对于金属来说摩尔电子质量就是金属单质的摩尔质量除以该金属元素的化合价 ,如 Na的摩尔电子质量为 23 g/mol,Mg的摩尔电子质量为 12 g/mol,铝的摩尔电子质量为 9 g/mol,在酸与金属的反应中用起来比较方便 ,特别是金属混合物 (或合金 )与酸的反应 例 2由锌 ､铁 ､镁 ､铝四种金属中的两种组成的混合物 10 g,与足量的盐酸反应产生的 H2在标准状况下体积为 L,则混合物中一定含有的金属是 ( ) [答案 ] C [解析 ]金属的摩尔电子质量 =1 mol金属的质量 (g)金属的化合价 ｡ 生成 L(标准状况 )H2,转移电子数为 1 mol,所以该混合金属的平均摩尔电子质量为 10 g/mol,该题选项中 A､B､D中的金属摩尔电子质量均大于 10 g/mol,所以混合物中必含铝 ｡ 课 堂 练 习 (。