王善道 胡爱彬

（1江苏省兴化市第一中学江苏兴化225700；2江苏省常州高级中学江苏常州213003）

例谈“铜”的专题复习

王善道1胡爱彬2

（1江苏省兴化市第一中学江苏兴化225700；2江苏省常州高级中学江苏常州213003）

近几年的高考题中，有关对铜及其化合物的考查有“升温”的表现。它的命题有如下特点：一是紧密联系生活实际；二是与铁等其他金属一同出现在工艺流程、结构或实验题中。在高三复习中若针对试题类型面面俱到复习，时间显得不够，若不复习又觉得不踏实。笔者通过对近几年高考试题的整理与分析，实行“铜”案例复习既能将知识点面面俱到，又能发散到不同类型的试题中进行练习和评讲，用较少的教学时间获得理想的复习效果。

一、知识整理

化学复习应结合考试说明，根据教材，全面地梳理化学基本知识，使之系统化、结构化、网络化。应注重对重点知识透彻理解。注意从知识的不同理解角度出发、从核心知识发生、发展的过程出发、从学科思想方法或解题策略角度出发强化对重点知识的深度理解。如铜的复习应该将基础知识及其综合实验应用等整理成一个模块进行复习。

1.Cu及其化合物颜色

铜的常见化合物颜色、溶解性：CuO：黑色、难溶；Cu2O：红色、难溶；Cu2S：黑色、难溶；CuSO4：白色、易溶；CuSO4·5H2O：蓝色、易溶；Cu2(OH）2CO3：绿色、难溶；Cu (OH）2：蓝色、难溶；Cu：紫红色；CuCl2：棕黄色、易溶，稀溶液为蓝色，浓溶液呈绿色。

2.Cu的核外电子排布式：______；Cu+的外围电子排布式：______；Cu2+的外围电子排布式：______。

3.Cu的化学性质：

(2）与酸反应：

①与浓硫酸反应：

铜与浓硫酸在加热的条件下发生反应，不加热不反应；铜与稀硫酸在加热条件下也不反应，但在有氧化剂存在的条件下发生反应，如通入O2(加热）或加入H2O2，对应的化学方程式为+2H2O，Cu+2H2O2+H2SO4=CuSO4+4H2O。

②与硝酸反应：

3Cu+8HNO3(稀）=3Cu(NO3）2+2NO↑+4H2O；

Cu+4HNO3(浓）=Cu(NO3）2+2NO2↑+2H2O

(3）与盐溶液反应：Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2

(4）铜的锈蚀：铜在干燥空气中性质稳定，但在潮湿空气中会被腐蚀，在其表面逐渐形成一层绿色的铜锈：2Cu+O2+H2O+CO2=Cu2(OH）2CO3

4.铜绿的形成：2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2(OH）2CO3，为了避免青铜器生成铜绿，采用的方法是(1）将青铜器保存在干燥的环境中，(2）不能将青铜器与银质(金属活性差的金属）接触，避免发生电化学腐蚀。

5.波尔多液消毒：主要应用在农业植物杀菌和公共场合的消毒。其主要成分组分CuSO4溶液、石灰水，原理是重金属盐能使蛋白质变性。重金属还有Ba、Pb、Hg、Cd、Ag、Au等。

6.粗铜的精炼：重在考查精炼原理：考查角度为电极材料，电极反应及溶液浓度变化等。精炼原理为：电解池中，粗铜作阳极，精铜作阴极，电解质为硫酸铜溶液。阳极反应：Cu-2e-=Cu2+、Fe-2e-=Fe2+、Ni-2e-=Ni2+；阴极反应：Cu2++2e-=Cu，硫酸铜溶液浓度降低。

7.电解硫酸铜溶液：它是考查电解原理及规律的重要载体，必须熟练书写其电解方程式。

8.有机化学中的Cu：

(1）乙醇催化氧化：2CH3CH2OH+2CH3CHO+2H2O

CH3CH2OH+CuO

(2）与新制的Cu(OH）2反应：CH3CHO+2Cu(OH）2

9.配合物中的Cu：

在CuSO4溶液中加入浓氨水的实验现象：______；

［Cu(NH3）4］2+中的化学键：__________________。

10.Cu2+水解：与Fe3+结合考查实验除杂；CuCl2溶液的蒸干和含有结晶水时除去结晶水，分别对应的操作是加入盐酸，和在HCl气氛中加热。

11.制备CuSO4方案的选择主要从绿色化学概念角度进行：一是原料利用率高，节约成本；二是不产生有毒气体，不造成大气污染。与之相同的还有Cu(NO3）2的制备。

CuSO4的制备方案：

方案(三）在Cu和稀H2SO4的混和体系中边通O2边加热：2Cu+O2+2H2SO4(稀）=2CuSO4+2H2O

方案(四）Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O

方案(五）在Cu和稀H2SO4的混和体系中滴加硝酸

总的结果2Cu+O2+4H+=2Cu2++2H2O

方案(六）电解法制取硫酸铜的方案

阳极：Cu-2e-=Cu2+

阴极：2H++2e-+H2↑

总方程式：Cu+H2SO4=CuSO4+H2↑

二、高考试题分析与复习策略

研究高考试题可以进一步明确高考方向和考查重点，让高三复习教学不走弯路。

(2010浙江卷，27）一水硫酸四氨合铜(Ⅱ）的化学式为［Cu(NH3）4］SO4·H2O是一种重要的染料及农药中间体。某学习小组在实验室以氧化铜为主要原料合成该物质，设计的合成路线为：

图1

相关信息如下：

①［Cu(NH3）4］SO4·H2O在溶液中存在以下电离(解离）过程：

请根据以下信息回答下列问题：

(1）方案1的实验步骤为：

a.加热蒸发b.冷却结晶c.抽滤d.洗涤e.干燥

图2

图3

①步骤1的抽滤装置如图3所示，该装置中的错误之处是______；抽滤完毕或中途停止抽滤时，应先______ ______，然后______。

②该方案存在明显缺陷，因为得到的产物晶体中往往含有______杂质，产生该杂质的原因是______。

(2）方案2的实验步骤为：

a.向溶液C中加入适量______，b.______，c.洗涤，d.干燥

①请在上述内填写合适的试剂或操作名称。

②下列选项中，最适合作为步骤c的洗涤液是______ ______。

A.乙醇B.蒸馏水C.乙醇和水的混合液D.饱和硫酸钠溶液

③步骤d不宜采用加热干燥的方法，可能的原因是______。

试题解析：本题所示的制取过程和课本的银铵溶液的配制过程类似。综合考察了过滤、抽滤实验、沉淀洗涤与干燥及结晶等实验操作与原理。

(1）①漏斗口斜面反转才正确；先断开漏斗与安全瓶的连接，然后关闭水龙头。

②含有CuSO4晶体杂质；加热蒸发时促进了［Cu(NH3）4］2+电离产生Cu2+。和［Cu(NH3）4］SO4·H2O电离产生的硫酸根离子在冷却结晶时析出CuSO4晶体杂质。

(2）a.向溶液C中加入适量(NH4）2SO4，目的：

促使NH3+H2O⇌NH3·H2O⇌NH4++OH

向生成更多NH3的方向移动，抑制［Cu(NH3）4］2+⇌Cu2++4NH3

b.过滤。只要一般的过滤就可以。抽滤针对含结晶水的化合物不适用。

②因［Cu(NH3）4］SO4·H2O在水溶液中可以完全电离，故，选择的洗涤剂为A.乙醇。

③加热干燥可以导致失去结晶水。

复习策略：实验、化学平衡移动、结晶方式这些内容都是和实验有密切联系的。在高考复习的教学中尽量还原、复原课本实验，尽量将课本实验综合化是重要的复习思路。

三、变式训练和强化练习

本部分主要结合近五年高考试题并结合考纲和考试说明精心选择一些有训练价值的题目进行训练，对铜及其化合物知识进行巩固和提高。

通过基础知识整理与发散和高考热点题型分析，精心配置相关练习为主线对“铜”进行案例复习，使学生加深对知识的理解、巩固和消化，提高学生分析问题和解决问题能力。

1008-0546（2011）09-0089-02

G633.8

B

10.3969/j.issn.1008-0546.2011.09.043