銅元素:
在元素周期表中的位置:銅的原子序數(shù)29,位于周期表中第四周期,第IB族。
(1)物理性質(zhì):有金屬光澤,紫紅色固體,密度較大,導(dǎo)電導(dǎo)熱性能很好,具有很好的延展性,銅屬于重金屬、有色金屬、常見金屬,不能被磁鐵吸引。
(2)化學(xué)性質(zhì): 銅常見的化合價為+1價和+2價
、僭诩訜釛l件下,銅可與多種非金屬單質(zhì)反應(yīng)。一般來說,遇到氧化性較弱的非金屬,銅顯較低化合價;遇到氧化性較強的非金屬,銅顯較高化合價。例如:與強氧化劑反應(yīng)(如Cl2 Br2等)生成+2價銅的化合物。如:
Cu+Cl2CuCl2 2Cu+O22CuO
②銅與酸反應(yīng):銅只能被氧化性酸中的中心元素氧化。例如:
③銅與鹽溶液反應(yīng):
Cu+2AgClCuCl2+2Ag
銅與鐵的對比:
從金屬活性順序表:K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au可知,金屬鐵的金屬活性比銅強,所以單質(zhì)Fe可以從Cu的溶液中還原出單質(zhì)來,例如:Fe+CuCl2FeCl2+Cu
即Fe的還原性強于Cu
銅與濃硫酸和稀硫酸的反應(yīng):
Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O
2Cu+O2+2H2SO4(。2CuSO4+2H2O
注意:從金屬活性順序表:K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H)Cu Hg Ag Pt Au 可知,銅不能與稀硫酸發(fā)生反應(yīng),但是在有氧氣和加熱的條件下可以反應(yīng)
銅與銅的化合物之間的轉(zhuǎn)換圖:
銅的制備和精煉:
(1)工業(yè)煉銅法:CuO+COCu+CO2
(2)濕法煉銅:Fe+CuSO4FeSO4+Cu
(3)高溫?zé)掋~:工業(yè)上用高溫冶煉黃銅礦的方法獲得銅(粗銅):
2CuFeS2+4O2Cu2S+3SO2+2FeO(爐渣)
2Cu2S+3O22Cu2O+2SO2
2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑
備注:粗銅中銅的的含量為99.5%-99.7%,主要含有Ag、Zn、Au等雜質(zhì),粗銅通過電解精煉可得到純度達(dá)99.95%-99.98%的銅,原理為用粗銅作陽極,失去電子變?yōu)镃u2+,用純銅棒作陰極即可得精銅。