高考化学知识清单09 铜、金属材料、金属冶炼- 高考化学 复习知识清单.docxVIP

PAGE PAGE 10 知识清单09 铜、金属材料、金属冶炼 知识点01单质铜的结构和性质 知识点03几种常见的铜盐 知识点05金属材料与合金 知识点02铜的氧化物和氢氧化铜的性质 知识点04金属的冶炼 知识点01 单质铜的结构和性质 1．铜的原子结构 （1）电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1 ①最高能级电子数10 ②最高能层电子数1 ③未成对电子数1 ④稳定性：Cu2+＜Cu+ （2）价电子排布图： （3）原子结构示意图： （4）周期表中位置：第4周期第IB族，位于ds区 （5）晶胞结构（晶胞参数apm） ①堆积名称：面心立方最密堆积，堆积类型：A1型或铜型 ②堆积方式：…ABCABC… ③配位数12 ④晶胞中含Cu的个数：4 ⑤晶胞密度：＝＝g·cm－3 ⑥空间利用率：φ＝×100%＝×100%＝π×100%≈74% 2．铜的物理性质 （1）颜色：呈红色或紫红色 （2）三性：导电性、导热性和延展性良好 3．与非金属单质反应 （1）与氧气反应：条件不同，产物不同 ①加热：2Cu+O22CuO ②常温：2Cu+O2+CO2+H2OCu2（OH）2CO3 （2）与其他非金属反应 ①Cueq \o(→,\s\up7(S),\s\do5(加热))Cu2S ②Cueq \o(→,\s\up7(Cl2),\s\do5(点燃))CuCl2 4．与酸反应 （1）稀硫酸 ①普通条件：Cu不能置换出H2 ②电解条件：Cu+H2SO4（稀）CuSO4+H2↑ （2）浓硫酸：Cu+2H2SO4（浓）CuSO4+SO2↑+2H2O （3）浓硝酸：Cu+4HNO3（浓）Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O （4）稀硝酸：3Cu+8HNO3（稀）3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O 5．与盐溶液反应 （1）硝酸银：2AgNO3+Cu2Ag+Cu（NO3）2 （2）氯化铁：2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2 6．单质铜在化学实验中的应用 （1）除去某种气体中的氧气 （2）乙醇催化氧化的催化剂 ①催化原理：CuCuOCu ②催化反应：2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O （3）防止可燃性气体燃烧回火的安全装置 易错点：铜的易错知识点 （1）铜和氧气在常温下反应生成Cu2（OH）2CO3，在加热条件下生成CuO。 （2）单质铜可以除去某种气体中的氧气，也可以作乙醇催化氧化的催化剂。 （3）在普通条件下Cu不能从稀硫酸中置换出H2，但在通电条件下Cu能从稀硫酸中置换出H2。 【典例01】（2022·大连一模）下列实验的前后，铜的质量一定发生变化的是（ ）。 A．铜丝在空气中灼烧后立即插入乙醇 B．铜片放入酸化的硝酸钠溶液 C．铜和铁的混合物放入稀硝酸 D．铜、锌、稀硫酸构成的原电池放电 【解析】选B。由于氧化铜能够和乙醇反应生成乙醛和铜，铜变成氧化铜，氧化铜又被还原成铜，最终铜质量没有变化，故A错误；铜和稀硝酸反应生成了硝酸铜，质量一定减少，故B正确；由于铁还原性大于铜的，铁先参加反应，若是铁足量，铜变化消耗，故C错误；铜、锌构成的原电池，锌是负极，铜是正极不消耗，故D错误。 知识点02 铜的氧化物和氢氧化铜的性质 1．氧化铜 （1）物性：黑色粉末状固体 （2）弱氧化性：CuOeq \o(→,\s\up7(H2、CO、C、Al),\s\do5(NH3、乙醇))Cu ①Al：2Al+3CuO3Cu+Al2O3 ②C：2CuO+C2Cu+CO2↑ ③NH3：2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O ④乙醇：CH3CH2OH+CuOCH3CHO+H2O+Cu （3）热不稳定性 ①反应：4CuO2Cu2O+O2↑ ②原因：Cu+的价电子构型为3d10的稳定结构 2．氧化亚铜 （1）物性：砖红色固体 （2）Cu2O的晶胞（小黑点实心代表Cu原子） ①含Cu2O数：2 ②配位数：Cu的配位数为2；O的配位数为4 （3）用途：作为红色玻璃和搪瓷的着色剂 3．氢氧化铜 （1）物理性质：蓝色不溶于水的固体 （2）化学性质 ①弱碱性：Cu（OH）2+2H+Cu2++2H2O ②不稳定性：Cu（OH）2CuO+H2O ③弱氧化性：2Cu（OH）2+RCHO+NaOHRCOONa+Cu2O↓+3H2O ④络合性：Cu（OH）2+4NH3·H2O［Cu（NH3）4］2++2OH－+4H2O 易错点：氢氧化铜的易错知识点 （1）氢氧化铜既能溶于酸又能溶于碱（氨水），但它不是两性氢氧化物。 （2）向硫酸铜溶液中滴加氨水的现象是：先产生蓝色沉淀，后沉淀溶解生成深蓝色溶液 （3）新制的氢氧化铜悬浊液具有弱氧化性，可以用来检验醛基。 【典例02】已知酸性条件下有如下反应