銅是生活中常見(jiàn)的金屬,被人們廣泛應(yīng)用,也是中學(xué)化學(xué)重點(diǎn)學(xué)習(xí)的金屬之一。
一、銅的物理性質(zhì)
銅(化學(xué)符號(hào):Cu)是紫紅色的金屬、延展性好。
- 導(dǎo)電性:銅的導(dǎo)電性良好,廣泛應(yīng)用于電纜線(xiàn)。
- 金屬的導(dǎo)電性大小:銀>銅>金>鋁>鐵>鋼。
- 高壓電線(xiàn)的材質(zhì)為什么是鋁而不是銅?
1、鋁價(jià)格便宜
2、鋁的密度較小,質(zhì)量較輕。減輕了電線(xiàn)塔的承載能力。
3、鋁的導(dǎo)電能力比銅略差。
4、鋁抗氧化能力比銅強(qiáng),比銅經(jīng)久耐用。
- 銅的密度:8.92g/cm3,密度較大。
- 常見(jiàn)金屬的密度大小:金>汞>鉛>銀>銅>鐵>鋁>鎂。
- 青銅:青銅是銅(Cu)與錫(Sn)的合金,與純銅相比,青銅的硬度高,熔點(diǎn)低。青銅應(yīng)用:青銅劍、酒器、銅鏡等。
- 黃銅:黃銅是銅(Cu)與鋅(Zn)的合金,黃銅有較強(qiáng)的耐磨性,黃銅用于制造閥門(mén)、水管、空調(diào)內(nèi)外機(jī)連接管等。
二、銅的化學(xué)性質(zhì)
1、在加熱時(shí),紅色的銅與空氣中的氧氣反應(yīng)生成黑色的氧化銅固體(化學(xué)式:CuO)。
銅與氧氣在加熱條件下生產(chǎn)氧化銅的文字表達(dá)式與化學(xué)方程式
2、銅與氧氣、二氧碳與水反應(yīng)生成堿式碳酸銅(俗稱(chēng)銅綠或銅銹)
堿式碳酸銅(化學(xué)式:Cu2(OH)2CO3):呈孔雀綠色的粉末狀固體,溶于酸,受熱分解成氧化銅、二氧化碳和水。
- 堿式碳酸銅加熱分解實(shí)驗(yàn)
2.1、實(shí)驗(yàn)原理
堿式碳酸銅在加熱的條件下生成氧化銅、二氧化碳和水
2.2、實(shí)驗(yàn)器材
試管、酒精燈、鐵架臺(tái)、導(dǎo)管、燒杯、單孔塞
藥品:堿式碳酸銅
2.3、實(shí)驗(yàn)步驟
1、組裝好設(shè)備:按自下往上,從左向右的順序進(jìn)行組裝。
先放鐵架臺(tái)→放酒精燈→安裝試管→安裝導(dǎo)管→放置燒杯
注意:
- 酒精燈與試管底部之間的距離,要用外焰加熱;
- 試管口要略向下傾斜,防止加熱時(shí),試管口處冷凝水回流到試管底部,造成試管炸裂;
- 夾子夾在試管的中上部,離試管口約1/3處;
- 導(dǎo)管伸入試管不能太長(zhǎng),太長(zhǎng)不利于氣體導(dǎo)出。
2、氣密性檢驗(yàn)(熱脹冷縮法或微熱法)
組裝好設(shè)備如圖,要構(gòu)成密閉系統(tǒng),導(dǎo)管一端放入燒杯液面以下,試管塞要塞緊,然后用手捂住試管,觀察燒杯中試管口處有氣泡冒出,松開(kāi)手,水會(huì)倒流入導(dǎo)管口內(nèi),形成一段水柱,說(shuō)明氣密性良好。
3、放入藥品
用鑰匙從藥瓶中取出堿式碳酸銅粉末(或用紙槽)伸入試管,將樣品放入試管底部,且藥品要均勻鋪設(shè)在試管底部,再塞進(jìn)試管塞。將導(dǎo)管的另一端伸入澄清石灰水的燒杯中。
4、加熱
- 點(diǎn)燃酒精燈,在試管的底部或中部之間來(lái)回加熱4~5次進(jìn)行預(yù)熱,然后再用外焰集中對(duì)固體進(jìn)行加熱。
- 觀察燒杯中的澄清石灰水變濁。
5、反應(yīng)完成后,先移走導(dǎo)管,再停止加熱。
- 為什么先移走導(dǎo)管,再熄滅酒精燈?
答:如果先移走酒精燈,導(dǎo)管會(huì)變冷,導(dǎo)管的氣壓降低,燒杯中的水會(huì)順著導(dǎo)管倒吸到試管中,導(dǎo)致試管炸裂。
6、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:
- 試管中固體的顏色由綠色逐漸變成黑色(黑色物質(zhì)為氧化銅);
- 燒杯中有氣泡冒出;
- 燒杯中澄清石灰水變渾濁(有二氧化碳生成);
- 試管口處有小水滴產(chǎn)生(有水蒸氣生成)。
總結(jié):堿式碳酸銅加熱生成二氧化碳、水和氧化銅,可證明堿式碳酸銅中含有氧、碳、氫、銅元素。
三、堿式碳酸銅與鹽酸反應(yīng)生成:水、二氧化碳、氯化銅。
現(xiàn)象:有氣泡產(chǎn)生、溶液有無(wú)色變成藍(lán)色。如圖: