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金属元素—铜 铜的理化性质 密度：8.92g/cm3 熔点：1083.4℃ 常见化合价：+1、+2 电离能：7.726 稍硬、极坚韧、耐磨损、具有良好的延展性 人类对金属的使用历史 Cu：早在6000多年前，埃及人就开始使用铜器，铜器在中国的使用历史，也有五千多年。 Fe：人类对铁的使用也有2500多年的历史了，公元前三世纪，人类已经拥有了较为成熟的冶炼技术。 Al：只有一百余年，但发展飞速，如今已广泛使用。 问：金属的使用历史与金属的什么性质有关？ 铜的日常使用 导线 散热器 泳池消毒 农药 观赏 铜族元素与酸反应 与非氧化性酸不发生反应 与氧化性酸（如HNO3， 浓H2SO4…） M + HNO3 → M(NO3)2 + NO2、NO、NH4+ 化合态铜族元素的颜色 IB(+1) ： Cu +, Ag +, Au + 均无色 IB(+2) ： Cu2+ （蓝色）, Ag3+ （棕色）,Au3+ （棕色） * Cu 金属的冶炼与制备 一、铜的冶炼 浮选富集(有选择吸附性能的浮选剂、亲水性） 焙烧 除去杂质，Sb2O3、As2O3 制取xCu2S?yFeS 2CuFeS2 + O2 = Cu2S + FeS + SO2 FeS + O2= FeO + SO2 △rH?298 = -935.04kJ·mol-1 CuS + O2= Cu2O + SO2 △rH?298 = -935.04kJ·mol-1 FeO + SiO2 = FeSiO3 3. 转炉炼制泡铜 2Cu2S + 3O2 = 2Cu2O + 2SO2 CaO降低粘度 2Cu2O + 2Cu2S = 6Cu + 3SO2 SiO2形成炉渣 4. 精炼电解制备精铜 阳极反应：Cu - 2e = Cu2+ 阴极反应：Cu2+ + 2e = Cu △ M + H2SO4 ? MSO4 + SO2↑+ H2O M = Cu 、Ag, 但Au不反应。 Cu(I) 与 Cu(II) 互相转化 1. Cu(I) → Cu(II) (1) 酸性溶液中，Cu+歧化： 2Cu+ = Cu2+ + Cu(s) Cu2SO4(s) ═══ CuSO4(aq) + Cu↓ 白色 蓝色 H2O 潮湿空气中被氧化 CuCl(s) + O2(g) + 4H2O = 3CuO?CuCl2 ? 3H2O(s) + 2HCl 8CuCl(s) + O2 = 2Cu2O(s) + 4Cu2+ + 8Cl- Cu+ 被适当氧化剂氧化： eg： Cu2O(s) + 4NH3(aq) + H2O(l) = 2[Cu(NH3)2]+ + 2OH-(aq) 红色 无色 4[Cu(NH3)2]+ + O2+ 8NH3 + 2H2O = 4[Cu(NH3)4]2+ + 2OH- ∴ 可用[ Cu(NH3)2 ] +(aq) 除去混合气体中的O2. [Cu(NH3)4]2+遇强还原剂，可被还原： 2[Cu(NH3)4]2+ + S2O42- + 4OH- = 2[Cu(NH3)2]+ + 2SO32- + 2NH3 ? H2O + 2NH3 （ Na2S2O4 连二亚硫酸钠，“保险粉”） 水溶液中[Cu+]的歧化是有条件的、相对的： [Cu+]较大时，平衡向生成Cu2+方向移动，发生歧化； [Cu+]降低到非常低时，(如生成难溶盐，稳定的配离子等)， 反应将发生倒转(用逆歧化表示)。 2 Cu+(aq) Cu2+(aq) + Cu(s) 歧化 逆歧化 2. Cu(II) → Cu(I) (1) Cu(II) + 还原剂 ? Cu(I) 或/和 沉淀剂 Cu(I) 难溶化合物