銅是人類使用最早的金屬,銅及銅的化合物在生產(chǎn)生活中應(yīng)用廣泛。
(一)對(duì)古代銅制品認(rèn)識(shí)
(1)深埋于地下的古代青銅器能保存至今的原因除了銅的活潑性弱,不易生銹,還可能是
深埋于地下,隔絕空氣
深埋于地下,隔絕空氣
。
(2)《呂氏春秋?別類篇》載有“金柔錫柔,合兩柔則剛”,表明我們的祖先已認(rèn)識(shí)到銅錫合金與純銅的 硬度
硬度
不同。
(二)實(shí)驗(yàn)室探究銅的冶煉
已知:H2+CuOCu+H2O。有文獻(xiàn)報(bào)道:在氫氣還原氧化銅的一些實(shí)驗(yàn)中,得到的固體產(chǎn)物是銅和氧化亞銅(Cu2O)組成的混合物。氧化亞銅為紅色固體,在空氣中溶于氨水得到藍(lán)色溶液。某興趣小組對(duì)此開展如下探究。
??
Ⅰ、設(shè)計(jì)如圖-1實(shí)驗(yàn)裝置,開展氫氣還原氧化銅實(shí)驗(yàn)并檢驗(yàn)固體產(chǎn)物。
(3)實(shí)驗(yàn)開始時(shí),應(yīng) A
A
。
A.先向長(zhǎng)頸漏斗中加稀硫酸,一段時(shí)間后再點(diǎn)燃酒精燈
B.先點(diǎn)燃酒精燈加熱,再向長(zhǎng)頸漏斗中加稀硫酸
(4)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明固體產(chǎn)物有Cu2O,(寫出實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象和結(jié)論) 取反應(yīng)后的紅色固體于燒杯中,加入氨水并攪拌,觀察到溶液由無色變成藍(lán)色,證明固體產(chǎn)物有Cu2O
取反應(yīng)后的紅色固體于燒杯中,加入氨水并攪拌,觀察到溶液由無色變成藍(lán)色,證明固體產(chǎn)物有Cu2O
。
Ⅱ、探究反應(yīng)生成Cu2O的變化情況。
稱取若干份質(zhì)量均為0.6000g的CuO,在相同條件下分別用氫氣還原不同時(shí)間(t),檢測(cè)所得固體中Cu2O的質(zhì)量(m),結(jié)果如圖-2。
(5)2~5分鐘內(nèi)固體中Cu2O的質(zhì)量明顯升高的原因是 2~5分鐘內(nèi)氫氣與氧化銅反應(yīng)生成了氧化亞銅
2~5分鐘內(nèi)氫氣與氧化銅反應(yīng)生成了氧化亞銅
。
(三)用廢銅屑生產(chǎn)硫酸銅晶體(CuSO4?5H2O)流程如下:
已知:硫酸銅晶體易溶于水,難溶于乙醇。
(6)“溶解”時(shí)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為 Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O
Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O
。
(7)混合溶液經(jīng)過加熱濃縮、降溫結(jié)晶
降溫結(jié)晶
、過濾等操作,可以獲得硫酸銅晶體粗品。
(8)“洗滌、干燥”過程中常用95%的酒精做洗滌劑,與水相比,優(yōu)點(diǎn)是 減少晶體損失
減少晶體損失
。
(四)利用硫酸銅進(jìn)行趣味實(shí)驗(yàn)
將浸泡了藍(lán)色硫酸銅溶液的濾紙?jiān)诰凭珶艋鹧嫔宵c(diǎn)燃,觀察到濾紙顏色變白,由濕變干后燃燒,在燃燒后的灰燼中出現(xiàn)紅色固體。
資料:1.溫度達(dá)200℃時(shí),CuSO4開始分解生成CuO和另一種氧化物;2.濾紙主要是由碳、氫、氧三種元素組成。
(9)經(jīng)實(shí)驗(yàn)分析,產(chǎn)生的紅色固體主要是銅,其原因可能是 濾紙?jiān)谌紵^程中產(chǎn)生的碳與分解產(chǎn)生的CuO發(fā)生反應(yīng),生成亮紅色固體和二氧化碳
濾紙?jiān)谌紵^程中產(chǎn)生的碳與分解產(chǎn)生的CuO發(fā)生反應(yīng),生成亮紅色固體和二氧化碳
。
(五)拓展
CuCl用于石油工業(yè)脫硫與脫色,是一種不溶于水和乙醇的白色粉末。
實(shí)驗(yàn)室制備CuCl可用如圖-3裝置,儀器1為三頸燒瓶,儀器2為恒壓分液漏斗。
反應(yīng)原理:將CuSO4-NaCl混合液和Na2SO3溶液混合反應(yīng)獲得CuCl沉淀。
(10)制備過程中,Na2SO3過量會(huì)發(fā)生副反應(yīng)生成Cu2SO3,為提高產(chǎn)率,儀器2中所加試劑應(yīng)為 B
B
。
A.CuSO4-NaCl混合液
B.Na2SO3溶液