铜及其化合物
课时4 铜及其化合物的性质
一、目标要求:
知识目标:1.了解铜的物理性质、化学性质。
2.
2+3+
3.掌握的Fe、Fe的检验方法。
能力目标:1.通过演示实验,培养学生的观察能力。
2.培养学生分析问题的方法,提高综合运用知识的能力。
情感目标:通过实验现象的观察和总结,培养学生事实求是的科学精神。 二、学习重、难点:铜的化学性质。 三、课堂互动
【问题导学】预习时顺带把这些问题解决了,试试你的身手呀! 一、铜
1、原子结构:原子序数为29,位于元素周期表中第4周期、第IB族,最外层有1个电子,常见化合价有+1、+2价。
2、物理性质:纯铜呈暗红色,属有色金属,导电导热性、延展性良好,焰色反应呈绿色。 3、化学性质:铜是一种较不活泼的金属,位于金属活动性顺序表中氢原子之后。 (1)与O2的反应
Δ 在空气中或O2中加热表面变黑:2Cu + O2 == 2CuO,利用此反应可除去混在H2、CO中的少
量O2。
(2)与O2、CO2、H2O的作用
在潮湿的空气中铜可生成铜绿,2Cu + O2 +CO2 + H2O == Cu2(OH)2CO3 (3)与其他非金属的反应 点燃
Cu在Cl2中燃烧生成棕黄色烟:Cu + Cl2 == CuCl2;
在硫蒸气里燃烧生成黑色固体:
(4)与酸的反应
①与稀盐酸、稀H2SO4不反应;
②与浓H2SO4反应:
③与硝酸反应:
(浓) (稀)
(5)与盐溶液反应:
二、铜的化合物 1、氧化物
CuO是不溶于水的碱性氧化物,具有较强的氧化性,在加热时能被CO、H2、C等还原:
,
;可与酸反应:
。
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
(1)难溶性碱,可与酸反应:
。
(蓝色絮状沉淀)。
(2)受热易分解:
(3)制备:可溶性铜盐与强碱反应:
3、铜盐 常见的铜盐有
等。
(1)颜色:无水CuCl2呈棕黄色,硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O,又称胆矾或蓝矾)呈蓝色,其浓溶液呈绿色,无水硫酸铜呈白色,Cu(NO3)2及其溶液呈蓝色。常用无水硫酸铜白色粉末检验水蒸气或水的存在。 (2)化学性质
①水解性,其水溶液显弱酸性:
。
。
②氧化性,与金属单质反应:
③与强碱反应:
。
④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。 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。 ⑥铜盐的电解:
经典例题
例1(2004北京)从矿物学资料查得,一定条件下自然界存在如下反应:
14CuSO45FeS212H2O7Cu2S5FeSO412H2SO4
下列说法正确的是( )
A. Cu2S既是氧化产物又是还原产物 B. 5mol FeS2发生反应,有10mol电子转移 C. 产物中的SO4离子有一部分是氧化产物 D. FeS2只作还原剂
2
例2(2004上海)CuS和Cu2S都能溶于硝酸,它们高温灼烧的产物相同,以下鉴别CuS和Cu2S两种黑色粉末的方法合理的是( )
A. 将两种样品分别溶于硝酸,区别所产生的气体 B. 将两种样品分别溶于硝酸,区别溶液的颜色
C. 取两种同质量的样品分别在高温灼烧,区别残留固体的质量 D. 取两种同质量的样品分别在高温灼烧,区别残留固体的颜色
课时作业
一、选择题:
1、将8.4 g铁粉和3.2 g硫粉均匀混合密闭加热至红热,冷却后加入足量的盐酸,在标准状况下收集到的气体体积是 ( ) A.1.12 L B.2.24 L C.3.36 L D.4.48 L 2、人体血红蛋白中含有Fe2+离子,如果误食亚硝酸盐,会使人中毒,因为亚硝酸盐会使Fe2+离子转变成Fe3+离子,生成高铁血红蛋白而丧失与O2结合的能力。服用维生素C可缓解亚硝酸盐的中毒,这说明维生素C具有 ( ) A、酸性 B、碱性 C、氧化性 D、还原性
++-+
3、能与Fe3反应,且能证明Fe3具有氧化性的是①SCN ②Fe ③Fe2 ④Cu⑤H2S ⑥-
OH ( ) A.①②③ B.②④⑤ C.①③⑥ D.①②⑤
4、将适量的铁粉加入FeCl3溶液中,充分反应后,溶液中的Fe3+和Fe2+浓度相等,则已反应的的Fe3+和未反应的Fe3+的物质的量之比为 ( ) A、2∶3 B、3∶2 C、1∶2 D、1∶1
5、在含有Fe3+、Fe2+、Cu2+的溶液中加入铁粉,充分反应后,固体残渣用盐酸处理有气体放出,则与铁粉反应后的溶液中离子最多的是 ( ) A、Fe3+ B、Fe2+ C、Cu2+ D、H+
-
6、某铁的氧化物,用7mol·Ll的盐酸100mL在一定条件下恰好完全溶解,所得溶液再通
++
入0.56L标准状况下的氯气时,刚好使溶液中Fe2完全转化为Fe3。则该氧化物的化学式可表示为 ( ) A.FeO B.Fe3O4 C.Fe4O5 D.Fe5O7 7、在印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”,发生的反应为2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2
向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉,反应结束后,下列结果不可能出现的是 ( )
A.烧杯中有铜无铁 B.烧杯中有铁无铜 C.烧杯中铁铜都有 D.烧杯中铁铜都无 8、下列离子方程式正确的是 ( )
++
A.三氯化铁溶液中加入铁Fe3+Fe2Fe2
+-+-
B.氯化镁溶液中加入硝酸银溶液Ag+Cl2Fe3+Br2+4Cl
++
D.氢氧化铜溶于稀硫酸中Cu(OH)2+2H=Cu2+2H2O
-+
9、将Cu片放入0.1mo1·L1FeCl3溶液中,反应一段时间后取出Cu片,溶液中c(Fe3)∶
+++
c(Fe2)=2∶3,则Cu2与Fe3的物质的量之比为 ( ) A.3∶2 B.3∶.4∶3 D.3∶4 二、填空题
1、 在FeCl3稀溶液中滴加KSCN溶液后呈血红色,反应的离子方程式是___________。若先往FeCl3溶液中加入一些NaF溶液,再滴加KSCN溶液,则不呈血红色;若再加入足够
-+
量FeCl3溶液,则会呈现血红色。对这一现象,有三种解释:①F离子能还原Fe3离子,使
+-+--
之转化为Fe2离子;②F离子能与Fe3离子结合成难电离的物质;③F离子能与SCN离
-
子反应,消耗了加入溶液中的SCN离子。对以上三种解释,认为错误的是______,理由是____________。
2
3322定容器不参与反应),试判断下列情况下溶液中存在的金属离子和金属单质。 (1)若铁粉有剩余,则容器中不可能有_________; (2)若氯化铜有剩余,则容器中还可能有_________;
(3)若氯化铁和氯化铜都有剩余,则容器中不可能有________,可能有________。 (4)若氯化铁有剩余.则容器中不可能有_________。
(5)由以上反应可知离子的氧化性强弱顺序为 。 三、计算题
1、13、将54.4 g铁粉和氧化铁的混合物中加入200 mL的稀硫酸,恰好完全反应,放出氢气4.48 L(标准状况).反应后的溶液中滴加KSCN不显红色,且无固体剩余物,求: ①混合物中铁和氧化铁各是多少克? ②原稀硫酸的物质的量浓度是?
③反应后得到FeSO4的物质的量是多少?
参考答案:
二、填空题+--
1、Fe3+3SCNFe(SCN)3 ①、③ 因为①F离子还原性很弱,不能使++---Fe3还原为Fe2;③F不能与SCN离子反应,SCN离子没有被消耗掉,所以当再加入FeCl3时,溶液又呈血红色
+
1、解:设铁粉的物质的量为X,氧化铁的物质的量为Y。
三、计算题
据:Fe + H2SO4 === FeSO4 + H2和Fe + 2Fe3+ === 3Fe2+ 可以得到: X- Y= 0.2 mol,
56X + 160Y= 54.4 g 解得:X=0.4mol ,Y=0.2mol 。 所以铁的质量为22.4g,氧化铁的质量为32g。
(2)反应中共生成FeSO4 0.8mol,所以消耗H2SO4 的物质的量为0.8mol,稀硫酸的浓度为0.8mol/0.2L=4.0mol/L。
(3)根据铁元素的物质的量守恒,反应后FeSO4 的物质的量为0.8mol。