铜元素：

在元素周期表中的位置：铜的原子序数29，位于周期表中第四周期，第IB族。
(1)物理性质：有金属光泽，紫红色固体，密度较大，导电导热性能很好，具有很好的延展性，铜属于重金属、有色金属、常见金属，不能被磁铁吸引。
(2)化学性质： 铜常见的化合价为+1价和+2价
①在加热条件下，铜可与多种非金属单质反应。一般来说，遇到氧化性较弱的非金属，铜显较低化合价；遇到氧化性较强的非金属，铜显较高化合价。例如：与强氧化剂反应（如Cl₂  Br₂等)生成+2价铜的化合物。如：
Cu+Cl₂CuCl₂          2Cu+O22CuO
②铜与酸反应：铜只能被氧化性酸中的中心元素氧化。例如：

③铜与盐溶液反应：
Cu+2AgClCuCl₂+2Ag

铜与铁的对比：

从金属活性顺序表：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag Pt Au可知，金属铁的金属活性比铜强，所以单质Fe可以从Cu的溶液中还原出单质来，例如： Fe+CuCl₂FeCl₂+Cu
即Fe的还原性强于Cu

铜与浓硫酸和稀硫酸的反应：

Cu+2H₂SO₄(浓）CuSO₄+SO₂↑+2H₂O
2Cu+O₂+2H₂SO₄(稀）2CuSO₄+2H₂O
注意：从金属活性顺序表：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb （H）Cu Hg Ag Pt Au 可知，铜不能与稀硫酸发生反应，但是在有氧气和加热的条件下可以反应

铜与铜的化合物之间的转换图：

铜的制备和精炼:

(1)工业炼铜法：CuO+COCu+CO₂
(2)湿法炼铜：Fe+CuSO₄FeSO₄+Cu
(3)高温炼铜：工业上用高温冶炼黄铜矿的方法获得铜（粗铜）：
2CuFeS₂+4O₂Cu₂S+3SO₂+2FeO(炉渣）
2Cu₂S+3O₂2Cu₂O+2SO₂
2Cu₂O+Cu₂S6Cu+SO₂↑
备注：粗铜中铜的的含量为99.5%-99.7%，主要含有Ag、Zn、Au等杂质，粗铜通过电解精炼可得到纯度达99.95%-99.98%的铜，原理为用粗铜作阳极，失去电子变为Cu2+，用纯铜棒作阴极即可得精铜。

氧化亚铜：

氧化亚铜为红色或砖红色八面立方晶系结晶性粉末。相对密度6.0，熔点1235℃。在1800℃失去氧。不溶于水和醇，溶于盐酸、氯化铵、氨水，微溶于硝酸。

氧化亚铜的化学性质：

（1）溶于盐酸生成白色氯化亚铜结晶粉末。遇稀硫酸和稀硝酸生成铜盐。在空气中会迅速变蓝。能溶于浓碱、三氯化铁等溶液中。在湿空气中逐渐氧化成黑色氧化铜。
（2）不溶于水及有机溶剂，但可溶于浓氨溶液形成无色配合物[Cu(NH₃)₂]⁺，其在空气中被氧化为蓝色的[Cu(NH₃)₄(H₂O)₂]²⁺。氢卤酸反应，因生成络合物，不岐化成二价铜和铜，氧化亚铜氧化亚铜可溶于盐酸生成H[CuCl₂]（氯化亚铜的配合物），也可溶于硫酸及硝酸分别形成硫酸铜及硝酸铜。

知识点拨：

在酸性溶液中岐化为二价铜，说明在溶液中，二价铜离子的稳定性大于一价铜离子，例如氧化亚铜和硫酸反应，生成硫酸铜和铜。

知识扩展：

氧化亚铜有剧毒，氧化亚铜粉尘在空气中含量达到0.22～14mg/m3时，工作1～2h后会引起急性中毒，表现为头痛、无力、咽和结膜发红、恶心、肌肉痛、有时呕吐和腹泻、疲乏、体温升高。一天以后体温可恢复正常，但仍无力，头痛，眩晕，脉数加快，淋巴细胞增多。氧化亚铜的慢性中毒表现为：接触铜化合物的工人的局部皮肤、头发及眼结膜有时变成浅黄色或黑绿色，齿龈上有暗红色或绛红色边。对皮肤有刺激作用，粉尘刺激眼睛，并引起角膜溃疡。对急性中毒者用一定浓度的K4[Fe(CN)6]溶液洗胃，服牛奶等措施。空气中最高容许浓度为0.1mg/m3。可戴口罩、防尘眼镜，穿防护工作服，工作后要洗淋浴。

氧化铜：

（1）物理性质：氧化铜是不溶于水的黑色固体（粉末），能溶于烯酸中,主要用于制造人造丝、陶瓷、釉、电池、杀虫剂，也用于制氢，做催化剂使用。
（2）化学性质：①氧化铜有金属氧化物的性质，常温下能与烯酸反应：CuO+2H⁺Cu²⁺+H₂O  
 ②氧化铜具有氧化性，加热条件下可以与还原剂发生氧化还原反应：H₂+CuOCu+H₂O
 ③氧化铜在高温下可发生分解反应：4CuO2Cu₂O+O₂↑
（3）冶炼：一般通过加热分解Cu(OH)₂的方式得到CuO,化学方程式为：Cu(OH)₂CuO+H₂O
注意: 溶液中的Cu²⁺常为蓝色（浓CuCl₂溶液呈绿色，稀CuCl₂溶液呈蓝色），其颜色可作为Cu²⁺的判断依据。Cu²⁺与碱发生反应生成蓝色沉淀Cu(OH)₂，其溶于氨水形成蓝色溶液。

氧化铜的特性：

气味	无味
颜色	黑色或者棕黑色
外观	无定形或结晶性粉末
性状	稍有吸湿性
相对质量	79.55
溶解性（水）	不可溶
溶解度	不溶于水和乙醇，溶于酸、氯化铵及氰化钾溶液，氨溶液中缓慢溶解
稳定性	稳定
储存	密封干燥保存
用途	做有机反应的催化剂，制作人造丝和其他铜化合物等

氧化铜和氢氧化铜的性质比较:

名称	氧化铜	氢氧化铜
化学式	CuO	Cu(OH)2
物理性质	不溶水的黑色固体（粉末）	不溶于水的蓝色固体
化学性质	CuO+2H+Cu2++H2O CuO+H2Cu+H2O CuO+COCu+CO2	Cu(OH)2+2H+Cu2++2H2O Cu(OH)2CuO+H2O Cu(OH)2+4NH3·H2OCu(NH3)4(OH)2+4H2O
制法	Cu(OH)2CuO+H2O	Cu2++2OH-Cu(OH)2↓

例题：铜在自然界存在于多种矿石中，如：黄铜矿（CuFeS₂)、斑铜矿(Cu5FeS4)、辉铜矿(Cu2S)、孔雀石(CuCO₃·Cu(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__Cu₂S
）、工业上以黄铜矿为原料。采用火法熔炼工艺生产铜。改工艺的中间过程会发生反应：
2Cu₂O+Cu₂S6Cu+SO₂↑，反应的氧化剂是Cu₂S和Cu₂O
(3)、二氧化硫尾气直接排放到大气中造成环境污染的后果是形成酸雨，会对植物和建筑物等造成严重危害；该尾气可得到有价值的化学品，写出其中1中酸和1中盐的名称硫酸、硫酸钠。
（4）黄铜矿熔炼后得到的粗铜含少量Fe、Ag、Au等金属杂质，需要进一步采用电解法精制。请简述粗铜电解得到精铜的大批量：以硫酸铜-硫酸溶液为电解质。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。

氧化铜与铜化合物之间的转换图：

需要记住这些单质、化合物的颜色和状态，可以做为实验题的切入点。

知识扩展：

溶液中的Cu²⁺常为蓝色（浓CuCl₂溶液呈绿色，稀CuCl₂溶液呈蓝色），其颜色可作为Cu²⁺的判断依据。Cu²⁺与碱发生反应生成蓝色沉淀Cu(OH)₂，其溶于氨水形成蓝色溶液。
反应方程为：CuCl₂+2NaOHCu(OH)₂↓+2NaCl；Cu(OH)₂+4NH₃·H₂OCu(NH₃)₄(OH)₂+4H₂O

氢氧化铜：

化学式Cu（OH）₂，淡蓝色粉末状晶体，密度3.368g/cm³。难溶于水。受热易分解为氧化铜和水。微显两性，既溶于酸又溶于氨水和浓碱溶液。

氢氧化铜的物理性质和化学性质：

1.物理性质：不溶于水的蓝色固体
2.化学性质：Cu(OH)₂+2H⁺==Cu²⁺+2H₂O；Cu(OH)₂CuO+H₂O；Cu(OH)₂+4NH₃·H₂O==Cu(NH₃)₄(OH)₂+4H₂O

知识点拨：

溶液中的Cu²⁺常为蓝色(浓CuCl₂溶液呈绿色，稀CuCl₂溶液呈蓝色)，其颜色可作为Cu²⁺的判定依据。Cu²⁺与碱反应生成蓝色沉淀Cu(OH)₂， Cu(OH)₂溶于氨水形成深蓝色溶液。

离子浓度大小比较方法：

(1)考虑水解因素：如溶液

所以
(2)不同溶液中同一离子浓度的比较要看溶液中其他离子对它的影响。如相同浓度的三种溶液中，由大到小的顺序是c>a>b。
(3)混合液中各离子浓度的比较要综合分析水解因素、电离因素。如相同浓度的的混合液中，离子浓度顺序为：
的电离程度大于的水解程度。

盐溶液的“三大守恒”:

①电荷守恒：电解质溶液中所有阳离子所带有的正电荷数与所有的阴离子所带的负电荷数相等。如NaHCO₃溶液中：

推出：
②物料守恒：电解质溶液中由于电离或水解因素，离子会发生变化变成其它离子或分子等，但离子或分子中某种特定元素的原子的总数是不会改变的。如NaHCO₃溶液中nc(Na⁺)：nc(C)＝1：1，
推出：
③质子守恒：电解质溶液中分子或离子得到或失去质子（H⁺）的物质的量应相等。例如在NH₄HCO₃溶液中H₃O⁺、H₂CO₃为得到质子后的产物；NH₃、OH^-、CO₃^2-为失去质子后的产物，故有以下关系：

(2)粒子浓度大小比较的方法：
①单一溶液中离子浓度大小的比较
A. 一元弱酸盐溶液中离子浓度的关系是：
c(不水解离子)>c(水解离子)>c(显性离子)>c(水电离出的另一离子)
如：在CH₃COONa溶液中各离子浓度大小关系：

B. 二元弱酸盐溶液中离子浓度的关系是：
c(不水解离子)>c(水解离子)>c(显性离子)> c(二级水解离子)>c(水电离出的另一离子)
如：Na₂CO₃溶液中离子浓度的关系：

②比较不同电解质溶液中同一种粒子浓度的大小。应注意弱酸、弱碱电离程度的大小以及影响电离度的因素，盐类水解及水解程度对该粒子浓度的影响。
③比较经过反应化学反应后离子浓度的大小：
A. 确定电解质溶液的成分
B. 确定溶液中含哪些粒子(分子、离子)，此时要考虑物质的电离和水解情况
C. 确定各种粒子的浓度或物质的量的大小
D. 根据题目要求做出判断
注：要抓住“两小”。即弱电解质电离程度小，故未电离的弱电解质分子数远多于已电离出离子数目；盐的水解程度小，故未水解的粒子数目远多于水解生成的粒子数目

沉淀溶解平衡:

1、定义：在一定条件下，当难容电解质的溶解速率与溶液中的有关离子重新生成沉淀的速率相等，此时溶液中存在的溶解和沉淀间的动态平衡，称为沉淀溶解平衡。
例如:

2、沉淀溶解平衡的特征：
(1)逆：沉淀溶解平衡是可逆过程。
(2)等：
(3)动：动态平衡，溶解的速率和沉淀的速率相等且不为零。
(4)定：达到平衡时，溶液中各离子的浓度保持不变，
(5)变：当外界条件改变时，溶解平衡将发生移动，达到新的平衡。
3、沉淀溶解平衡的影响因素
(1)内因：难溶电解质本身的性质。
(2)外因
a．浓度：加水稀释，沉淀溶解平衡向溶解的方向移动，但不变。
b.温度：多数难溶电解质溶于水是吸热的，所以升高温度，沉淀溶解平衡向溶解的方向移动，同时变大。
c.同离子效应：向沉淀溶解平衡体系中，加入含原体系中某离子的物质，平衡向沉淀生成的方向移动，但不变。
d．其他：向沉淀溶解平衡体系中，加入可与体系巾某些离子反应生成更难溶的物质或气体的物质，平衡向溶解的方向移动，不变。

沉淀溶解平衡的应用：

1．沉淀的生成
(1)意义：在涉及无机制备、提纯工艺的生产、科研、废水处理等领域中，常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。
(2)方法
a．调节pH法：如工业原料氯化铵中含杂质氯化铁，使其溶解于水，再加入氨水调节pH至7～8，可使转变为沉淀而除去。
 
b．加沉淀剂法：如以等作沉淀剂，使某些金属离子如等生成极难溶的硫化物 等沉淀，也是分离、除杂常用的方法。

说明：化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于时即沉淀完全。
2．沉淀的溶解
(1)意义：在实际工作中，常常会遇到需要使难溶物质溶解的问题、根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，如果能设法不断地移去沉淀溶解平衡体系中的相应离子，使平衡就会向沉淀溶解的方向移动，使沉淀溶解。
(2)方法
a．生成弱电解质：加入适当的物质，使其与沉淀溶解平衡体系中的某离子反应生成弱电解质。如向沉淀中加入溶液，结合生成使的溶解平衡向右移动。
b．生成配合物：加入适当的物质，使其与沉淀反应生成配合物。
如:

c．氧化还原法：加入适当的物质，使其与沉淀发生氧化还原反应而使沉淀溶解。


d．沉淀转化溶解法：本法是将难溶物转化为能用上述三种方法之一溶解的沉淀，然后再溶解：
如向中加入饱和溶液使转化为再将溶于盐酸。
3．沉淀的转化
(1)实质：沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动。一般来说，溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现。 例如
 
(2)沉淀转化在工业上的应用在工业废水处理的过程中，用FeS等难溶物作沉淀剂除去废水中的重金属离子．

固体物质的溶解度:

绝对不溶解的物质是不存在的，任何难溶物质的溶解度都不为零。不同的固体物质在水中的溶解度差别很大，可将物质进行如下分类：

离子的检验：

(1)焰色反应：Na⁺：黄色；K⁺：紫色（透过蓝色钴玻璃观察）；Ca²⁺：砖红色；
(2)H⁺：H⁺酸性。遇紫色石蕊试液变红，遇湿润蓝色石蕊试纸变红；
(3)NH₄⁺：在试液中加强碱（NaOH）加热，产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体；NH₄⁺+OH^-NH₃↑+H₂O；NH₃+H₂O
NH₃?H₂ONH₄⁺+OH^-
(4)Fe³⁺：①通KSCN或NH₄SCN溶液呈血红色：Fe³⁺+SCN^-==[Fe(SCN)]²⁺；②通NaOH溶液红褐色沉淀：Fe³⁺+3OH^-==
Fe(OH)₃↓
(5)Fe²⁺：①遇NaOH溶液生成白色沉淀在空气中迅速转化成灰绿色最后变成红褐色沉淀：Fe³⁺+2OH^-=Fe(OH)₂↓；
4Fe(OH)₂+O₂+2H₂O==4Fe(OH)₃；
②试液中加KSCN少量无明显变化再加氯水出现血红色： 2Fe²⁺+Cl₂==2Fe³⁺+2Cl^-；Fe³⁺+SCN^-==[Fe(SCN)]²⁺
(6)Mg²⁺：遇NaOH溶液有白色沉淀生成，NaOH过量沉淀不溶解：Mg²⁺+2OH^-==Mg(OH)₂↓，但该沉淀能溶于NH₄Cl溶液；
(7)Al³⁺：遇NaOH溶液（适量）有白色沉淀生成，NaOH溶液过量沉淀溶解：Al³⁺+3OH^-==Al(OH)₃↓；Al(OH)₃+OH^-==
AlO₂^-+2H₂O
(8)Cu²⁺：遇NaOH溶液有蓝色沉淀生成，加强热变黑色沉淀：Cu²⁺+2OH^-==Cu(OH)₂↓；Cu(OH)₂CuO+H₂O
(9)Ba²⁺：遇稀H₂SO₄或硫酸盐溶液有白色沉淀生成，加稀HNO₃沉淀不溶解：Ba²⁺+SO₄^2-==BaSO₄↓
(10)Ag⁺： ①加NaOH溶液生成白色沉淀，此沉淀迅速转变为棕色沉淀溶于氨水Ag⁺+OH^-==AgOH↓；2AgOH==Ag₂O+H₂O；AgOH+2NH₃?H₂O==[Ag(NO₃)₂]OH+2H₂O
②加稀HCl或可溶性氧化物溶液再加稀HNO₃生成白色沉淀：Ag⁺+Cl^-==AgCl↓
(11)OH^-：OH^-碱性：①遇紫色石蕊试液变蓝；②遇酚酞试液变红；③遇湿润红色石蕊试纸变蓝；
(12)Cl^-：遇AgNO₃溶液有白色沉淀生成，加稀HNO₃沉淀不溶解：Ag⁺+Cl^-=AgCl↓
(13)Br^-：加AgNO₃溶液有浅黄色沉淀生成，加稀HNO₃沉淀不溶解：Ag⁺+Br^-=AgBr↓
(14)I^-： ①加AgNO₃溶液有黄色沉淀生成，加稀HNO₃沉淀不溶解：Ag⁺+I^-=AgI↓；②加少量新制氯水后再加淀粉溶液显蓝色：2I^-+Cl₂=I₂+2Cl^-；I₂遇淀粉变蓝
(15)S^2-：①加强酸（非强氧化性）生成无色臭鸡蛋气味气体：S^2-+2H⁺=H₂S↑；②遇Pb(NO₃)₂或(CH₃COO)₂Pb试液生成黑色沉淀，遇CuSO₄试液产生黑色沉淀：Pb²⁺+S^2-=PbS↓；Cu²⁺+S^2-=CuS↓
(16)SO₄^2-：加可溶性钡盐[BaCl₂或Ba(NO₃)₂]溶液有白色沉淀生成后再加稀HCl或稀HNO₃沉淀不溶解：Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓
(17)SO₃^2-：加强酸（H2SO4或HCl）把产生气体通入品红溶液中，品红溶液褪色：SO₃^2-+2H⁺=H₂O+SO₂↑ SO₂使品红溶液褪色
(18)CO₃^2-：加稀HCl产生气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊：CO₃^2-+2H⁺=H₂O+CO₂↑；CO₂+Ca(OH)₂=CaCO₃↓+H₂O
(19)HCO₃^-：取含HCO₃^-盐溶液煮沸，放出无色无味、使澄清石灰水变浑浊的气体；或向HCO₃^-溶液里加入稀MgSO₄溶液，无现象，加热煮沸有白色沉淀MgCO₃生成，同时放出CO₂气体。
(20)NO₃^-：浓缩试液加稀硫酸和铜片加热有红棕色气体产生，溶液变成蓝色：
Cu+4H⁺+2NO₃^-=Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O
(21)PO₄^3-：加AgNO₃溶液产生黄色沉淀，再加稀HNO₃沉淀溶解：3Ag⁺+PO₄^3-=Ag3PO₄↓；Ag₃PO₄溶于稀HNO₃酸。

溶液pH的计算方法：

总体原则
(1)若溶液为酸性，先求C(H+)，再求pH；
(2)若溶液为碱性，先求C(OH-)，再由，最后求pH。
1．单一溶液pH的计算
(1)强酸溶液，如溶液，设溶质的物质的量浓度为
(2)强碱溶液，如溶液，设溶质的物质的量浓度为
2．两强酸混合后pH的计算
由先求出混△后的再根据公式求pH。若两强酸溶液等体积混合，可采用速算方法：混合后溶液的pH等于混合前溶液pH小的加0．3。如pH=3和pH=5的盐酸等体积混合后，pH=3．3。
3．两强碱混合后pH的计算
由先求出混台后的再通过求出混合后的c(H+)，最后求pH。若两强碱溶液等体积混合，可采用速算方法：混合后溶液的pH等于混合前溶液pH大的减0．3。如pH=9和pH=11的烧碱溶液等体积混合后， pH=10．7。
4．强酸与强碱混合后pH的计算
强酸与强碱混合的实质是中和反应即中和后溶液的pH有以下几种情况：
(1)若恰好中和，pH=7。
(2)若剩余酸，先求中和后的c(H+)，再求pH。
(3)若剩余碱，先求中和后的c(OH-)，再通过求出最后求pH.
注意:强酸与强碱等体积混合后溶液酸碱性的判断规律：
①若二者pH之和为14，则混合后的溶液呈中性， pH=7
②若二者pH之和大于14，则混合后的溶液呈碱性
③若二者pH之和小于14，则混合后的溶液呈酸性，
5．溶液稀释后求pH
(1)对于强酸溶液，每稀释10倍体积，pH增大1 个单位；对于弱酸溶液，每稀释10倍体积，pH增大不足一个单位。无论稀释多少倍，酸溶液的pH不能等于或大于7，只能趋近于7。
(2)对于强碱溶液，每稀释10倍体积，pH减小1 个单位；对于弱碱溶液，每稀释10倍体积，pH减小不足一个单位。无论稀释多少倍，碱溶液的pH不能等于或小于7，只能趋近于7。
例如：pH=6的HCl溶液稀释100倍，溶液pH≈7 (不能大于7)；
pH=8的NaOH溶液稀释100倍，溶液pH≈7(不能小于7)：
pH=3的HCl溶液稀释100倍，溶液pH=5；
pH=10的NaOH溶液稀释100倍，溶液pH=8。
注意：弱酸、弱碱的稀释：在稀释过程中有浓度的变化，又有电离平衡的移动，不能求得具体数值，只能确定其pH范同。
例如：pH=3的溶液稀释100倍，稀释后
pH=10的溶液稀释100倍，稀释后8<
pH=3的酸溶液稀释100倍，稀释后
pH=10的碱溶液稀释100倍，稀释后