例談“銅”的專題復習

王善道 胡愛彬

（1江蘇省興化市第一中學江蘇興化225700；2江蘇省常州高級中學江蘇常州213003）

例談“銅”的專題復習

王善道1胡愛彬2

（1江蘇省興化市第一中學江蘇興化225700；2江蘇省常州高級中學江蘇常州213003）

近幾年的高考題中，有關對銅及其化合物的考查有“升溫”的表現。它的命題有如下特點：一是緊密聯系生活實際；二是與鐵等其他金屬一同出現在工藝流程、結構或實驗題中。在高三復習中若針對試題類型面面俱到復習，時間顯得不夠，若不復習又覺得不踏實。筆者通過對近幾年高考試題的整理與分析，實行“銅”案例復習既能將知識點面面俱到，又能發散到不同類型的試題中進行練習和評講，用較少的教學時間獲得理想的復習效果。

一、知識整理

化學復習應結合考試說明，根據教材，全面地梳理化學基本知識，使之系統化、結構化、網絡化。應注重對重點知識透徹理解。注意從知識的不同理解角度出發、從核心知識發生、發展的過程出發、從學科思想方法或解題策略角度出發強化對重點知識的深度理解。如銅的復習應該將基礎知識及其綜合實驗應用等整理成一個模塊進行復習。

1.Cu及其化合物顏色

銅的常見化合物顏色、溶解性：CuO：黑色、難溶；Cu2O：紅色、難溶；Cu2S：黑色、難溶；CuSO4：白色、易溶；CuSO4·5H2O：藍色、易溶；Cu2(OH）2CO3：綠色、難溶；Cu (OH）2：藍色、難溶；Cu：紫紅色；CuCl2：棕黃色、易溶，稀溶液為藍色，濃溶液呈綠色。

2.Cu的核外電子排布式：______；Cu+的外圍電子排布式：______；Cu2+的外圍電子排布式：______。

3.Cu的化學性質：

(2）與酸反應：

①與濃硫酸反應：

銅與濃硫酸在加熱的條件下發生反應，不加熱不反應；銅與稀硫酸在加熱條件下也不反應，但在有氧化劑存在的條件下發生反應，如通入O2(加熱）或加入H2O2，對應的化學方程式為+2H2O，Cu+2H2O2+H2SO4=CuSO4+4H2O。

②與硝酸反應：

3Cu+8HNO3(稀）=3Cu(NO3）2+2NO↑+4H2O；

Cu+4HNO3(濃）=Cu(NO3）2+2NO2↑+2H2O

(3）與鹽溶液反應：Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2

(4）銅的銹蝕：銅在干燥空氣中性質穩定，但在潮濕空氣中會被腐蝕，在其表面逐漸形成一層綠色的銅銹：2Cu+O2+H2O+CO2=Cu2(OH）2CO3

4.銅綠的形成：2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2(OH）2CO3，為了避免青銅器生成銅綠，采用的方法是(1）將青銅器保存在干燥的環境中，(2）不能將青銅器與銀質(金屬活性差的金屬）接觸，避免發生電化學腐蝕。

5.波爾多液消毒：主要應用在農業植物殺菌和公共場合的消毒。其主要成分組分CuSO4溶液、石灰水，原理是重金屬鹽能使蛋白質變性。重金屬還有Ba、Pb、Hg、Cd、Ag、Au等。

6.粗銅的精煉：重在考查精煉原理：考查角度為電極材料，電極反應及溶液濃度變化等。精煉原理為：電解池中，粗銅作陽極，精銅作陰極，電解質為硫酸銅溶液。陽極反應：Cu-2e-=Cu2+、Fe-2e-=Fe2+、Ni-2e-=Ni2+；陰極反應：Cu2++2e-=Cu，硫酸銅溶液濃度降低。

7.電解硫酸銅溶液：它是考查電解原理及規律的重要載體，必須熟練書寫其電解方程式。

8.有機化學中的Cu：

(1）乙醇催化氧化：2CH3CH2OH+2CH3CHO+2H2O

CH3CH2OH+CuO

(2）與新制的Cu(OH）2反應：CH3CHO+2Cu(OH）2

9.配合物中的Cu：

在CuSO4溶液中加入濃氨水的實驗現象：______；

［Cu(NH3）4］2+中的化學鍵：__________________。

10.Cu2+水解：與Fe3+結合考查實驗除雜；CuCl2溶液的蒸干和含有結晶水時除去結晶水，分別對應的操作是加入鹽酸，和在HCl氣氛中加熱。

11.制備CuSO4方案的選擇主要從綠色化學概念角度進行：一是原料利用率高，節約成本；二是不產生有毒氣體，不造成大氣污染。與之相同的還有Cu(NO3）2的制備。

CuSO4的制備方案：

方案(三）在Cu和稀H2SO4的混和體系中邊通O2邊加熱：2Cu+O2+2H2SO4(稀）=2CuSO4+2H2O

方案(四）Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O

方案(五）在Cu和稀H2SO4的混和體系中滴加硝酸

總的結果2Cu+O2+4H+=2Cu2++2H2O

方案(六）電解法制取硫酸銅的方案

陽極：Cu-2e-=Cu2+

陰極：2H++2e-+H2↑

總方程式：Cu+H2SO4=CuSO4+H2↑

二、高考試題分析與復習策略

研究高考試題可以進一步明確高考方向和考查重點，讓高三復習教學不走彎路。

(2010浙江卷，27）一水硫酸四氨合銅(Ⅱ）的化學式為［Cu(NH3）4］SO4·H2O是一種重要的染料及農藥中間體。某學習小組在實驗室以氧化銅為主要原料合成該物質，設計的合成路線為：

圖1

相關信息如下：

①［Cu(NH3）4］SO4·H2O在溶液中存在以下電離(解離）過程：

請根據以下信息回答下列問題：

(1）方案1的實驗步驟為：

a.加熱蒸發b.冷卻結晶c.抽濾d.洗滌e.干燥

圖2

圖3

①步驟1的抽濾裝置如圖3所示，該裝置中的錯誤之處是______；抽濾完畢或中途停止抽濾時，應先______ ______，然后______。

②該方案存在明顯缺陷，因為得到的產物晶體中往往含有______雜質，產生該雜質的原因是______。

(2）方案2的實驗步驟為：

a.向溶液C中加入適量______，b.______，c.洗滌，d.干燥

①請在上述內填寫合適的試劑或操作名稱。

②下列選項中，最適合作為步驟c的洗滌液是______ ______。

A.乙醇B.蒸餾水C.乙醇和水的混合液D.飽和硫酸鈉溶液

③步驟d不宜采用加熱干燥的方法，可能的原因是______。

試題解析：本題所示的制取過程和課本的銀銨溶液的配制過程類似。綜合考察了過濾、抽濾實驗、沉淀洗滌與干燥及結晶等實驗操作與原理。

(1）①漏斗口斜面反轉才正確；先斷開漏斗與安全瓶的連接，然后關閉水龍頭。

②含有CuSO4晶體雜質；加熱蒸發時促進了［Cu(NH3）4］2+電離產生Cu2+。和［Cu(NH3）4］SO4·H2O電離產生的硫酸根離子在冷卻結晶時析出CuSO4晶體雜質。

(2）a.向溶液C中加入適量(NH4）2SO4，目的：

促使NH3+H2O?NH3·H2O?NH4++OH

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

b.過濾。只要一般的過濾就可以。抽濾針對含結晶水的化合物不適用。

②因［Cu(NH3）4］SO4·H2O在水溶液中可以完全電離，故，選擇的洗滌劑為A.乙醇。

③加熱干燥可以導致失去結晶水。

復習策略：實驗、化學平衡移動、結晶方式這些內容都是和實驗有密切聯系的。在高考復習的教學中盡量還原、復原課本實驗，盡量將課本實驗綜合化是重要的復習思路。

三、變式訓練和強化練習

本部分主要結合近五年高考試題并結合考綱和考試說明精心選擇一些有訓練價值的題目進行訓練，對銅及其化合物知識進行鞏固和提高。

通過基礎知識整理與發散和高考熱點題型分析，精心配置相關練習為主線對“銅”進行案例復習，使學生加深對知識的理解、鞏固和消化，提高學生分析問題和解決問題能力。

1008-0546（2011）09-0089-02

G633.8

B

10.3969/j.issn.1008-0546.2011.09.043