|
学习小专题 |
【氢氧化铜】 化学式Cu(OH)2，式量97.56。淡蓝色粉末状晶体，密度3.368克/厘米3。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，Cu(OH)2＋2NaOH=Na2［Cu(OH)4］ ，Cu(OH)2＋4NH3=［Cu(NH3)4](OH)2 ，用作媒染剂、颜料、纸张着色。由铜盐溶液和碱溶液反应制得。
【硫酸铜】化学式CuSO4，式量159.6。白色粉末，密度3.608克/厘米3，有强吸水性，吸水后变蓝，生成五水硫酸铜。在650℃时分解为氧化铜和三氧化硫。常见的是五水合硫酸铜蓝色晶体CuSO4·5H2O，俗称胆矾或蓝矾。三斜晶体。晶体中四个水分子以配位键与Cu2+结合，一个水分子以氢键与硫酸根离子结合。易溶于水，在干燥空气中易风化。可用作媒染剂、杀虫剂、杀菌剂、还用于镀铜。由氧化铜跟稀硫酸反应，再经浓缩结
晶可制得胆矾。
 |
| 硫酸铜晶体 |
 |
| 硫酸铜 |
【孔雀石】化学式Cu2(OH)2CO3或CuCO3·Cu(OH)2。由铜的碱式盐组成。单斜晶系，晶体呈针状，通常为放射状或钟乳状集合体。绿色。有玻璃光泽或金刚光泽，硬度3.5～4；性脆，密度3.9～4.0克/厘米3。产在含铜硫化物矿床的氧化带。块大色美的孔雀石，可琢磨成各种装饰品，粉末用作颜料。遇酸产生二氧化碳并生成铜盐。还用于提炼铜和制备铜盐。
 |
| 孔雀石 |
【氯化汞】俗称升汞，化学式HgCl2，式量271.50。无色晶体。密度5.44克/厘米3，熔点276℃，沸点302℃，溶于水，有剧毒。共价型分子，熔融时不导电。在酸性溶液中有较强的氧化性。水溶液在空气和光的作用下逐渐分解为氯化亚汞、盐酸和氧。有腐蚀性。用作消毒剂、防腐剂、催化剂、医药。将氧化汞溶于盐酸，或将硫酸汞跟氯化钠混和共热制得。
 |
| 氯化汞 |
【 氯化亚汞】因略带甜味俗称甘汞。化学式为Hg2Cl2，式量472.09。白色正方或四方晶体。密度7.15克/厘米3，熔点303℃，沸点384℃。不溶于水和乙醇。溶于浓硝酸、沸腾的盐酸、氯化铵和碱溶液，生成汞和氯化汞。在光照射下分解生成汞、氯化汞而逐渐变黑。用作杀菌剂、焰火制造，制甘汞电极。由硝酸亚汞溶液跟氯化钠溶液混合制得。
 |
| 氯化亚汞 |
【朱砂】化学式HgS，式量232.65。有红色六角晶体，有金属光泽，密度 8.10克/厘米3，580℃升华。有黄色单斜晶体，在386℃以上稳定。还有黑色变体(六方晶体或无定形粉末)，密闭加热升华得红色变体。难溶于水和醇。溶于硫化钠溶液、硝酸和王水。在空气中加热生成汞和二氧化硫。有毒。用于油画颜料、印泥、油漆、油墨和朱红雕刻漆，还用于医药。天然产的俗称辰砂或朱砂。将汞与硫反应升华制得。
 |
| 朱砂 |
【氧化亚铜】 化学式Cu2O，式量143.08。由于晶体微粒大小不同，呈现多种颜色，如橙黄、鲜红、深棕色。密度6.0克/厘米3，熔点1235℃。不溶于水。在潮湿空气中易氧化。有毒。溶于稀硫酸，立即发生岐化反应：Cu2O＋H2SO4=Cu2SO4＋H2O ；Cu2SO4=CuSO4＋Cu 。溶于氢卤酸生成无色络合物H［CuX2］。溶于氨水生成无色［Cu(NH3)]＋，很快被空气中氧气氧化成蓝色的［Cu(NH3)4]2＋ 。用作玻璃或陶瓷的红色颜料，制作整流器材料，有机合成用催化剂，农业用作催化剂。实验室由含酒石酸钾钠的硫酸铜溶液用葡萄糖还原制得。
由于制备方法和条件的不同，Cu2O晶粒大小各异，而呈现多种颜色，如黄、桔黄、鲜红或深棕。
Cu2O溶于稀硫酸，立即发生歧化反应：
Cu2O + H2SO4 
Cu2SO4 + H2O
Cu2SO4 CuSO4 + Cu
Cu2O对热十分稳定，在1058K时熔化而不分解，要加热到更高的温度时才分解。Cu2O不溶于水，具有半导体性质，常用它和铜装成亚铜整流器。在制造玻璃和搪瓷时，用作红色颜料。
Cu2O溶于氨水和氢卤酸中，分别形成稳定的无色配合物[Cu(NH3)2]+ 和[CuX2]- ，[Cu(NH3)2]+ 很快被空气中的氧氧化成蓝色的[Cu(NH3)4]2+ ，利用这种性质可以除去气体中的氧：
Cu2O + 4NH3·H2O 2[Cu(NH3)2]+ + 2OH- + 3H2O
2[Cu(NH3)2]+ +4NH3·H2O+1/2O22[Cu(NH3)4]2+ +2OH- +3H2O
合成氨工业中常用醋酸二氨合铜(Ⅰ)[Cu(NH3)2]Ac溶液吸收对氨合成催化剂有毒的CO气体：
[Cu(NH3)2]Ac + CO + NH3 
[Cu(NH3)3]Ac·CO
这是一个放热和体积减少的反应，降温、加压有利于吸收CO。吸收CO以后的醋酸铜氨液，经减压和加热，又能将气体放出而再生，继续循环使用：
[Cu(NH3)3]Ac·CO 
[Cu(NH3)2]Ac + CO↑+ NH3↑
 |
| 氧化亚铜 |
【氯化铜】化学式CuCl2，式量134.44。棕黄色粉状结晶。共价化合物。密度 3.386克/厘米3，熔点620℃，993℃分解为氯化亚铜。有毒！易潮解，易溶于水。很浓的溶液显黄绿色，稀溶液显蓝色。黄色是由于[CuCl4]2－络离子存在，蓝色是由于有[Cu(H2O)4]2＋的存在，两者共存时显绿色。CuCl2·2H2O为蓝绿色斜方晶体。易潮解，受热分解失去氯化氢生成碱式盐Cu(OH)2·CuCl2。用作化学试剂、氧化剂、媒染剂、木材防腐剂、还用于石油馏分的脱硫、脱臭。由铜跟氯直接化合或由碱式碳酸铜跟盐酸反应制得。
 |
| 氯化铜 |
【 铜】元素符号Cu，原子序数29，原子量63.55，外围电子排布3d104s1，位于第四周期Ib族。原子半径127.8皮米，Cu2＋半径72皮米，第一电离能为750千焦/摩尔，电负性1.9，常见氧化数＋1、＋2。
紫红色有光泽的金属，有良好的延展性和传热、导电性。密度8.96克/厘米3，熔点1083.4±0.2℃，沸点2567℃。
化学性质不很活泼，在干燥空气中稳定，在含有二氧化碳的潮湿空气中易生成碱式碳酸铜，俗称铜绿(Cu2(OH)2CO3)。加热时跟氧生成氧化铜，跟卤素反应生成卤化铜，加热时跟硫反应生成硫化亚铜。不与水反应。不溶于稀盐酸和稀硫酸。可溶于硝酸和热浓硫酸。也能溶于浓盐酸生成H2CuCl3和H2。缓慢溶于氨水。容易被碱侵蚀。
主要用于电器工业，如制电线、电缆、各种电器设备。也用于制各种合金，如黄铜、青铜、白铜等，也用于电镀。古代就发现了铜，主要矿物有黄铜矿(CuFeS2)、辉铜矿(Cu2S)、赤铜矿(Cu2O)、孔雀石(Cu2(OH)2CO3)。铜矿石经冶炼得粗铜，最后经电解精炼得纯铜。
 |
| 铜的精炼 |
【黄铜】铜与锌形成的合金。含铜64～67％, 含锌33～36％, 杂质少于0.3％。有良好可塑性和耐腐蚀性。如还含有一种或几种其它合金元素(如镍、锰、铝、硅等)叫特种黄铜。具有较高的硬度、强度、耐磨性、耐腐蚀性。用于铸造机器零件、制造管材、板材、棒材等, 军工用于制枪弹弹壳等。
【青铜】通常指锡青铜。铜、锡为主形成的合金。含铜81～87％, 含锡3～4.5％, 锌5～7％, 铅4～6％。有良好的铸造性能、抗磨性、抗腐蚀性。用于制轴承、阀门、小齿轮、钟表弹簧、热交换器等。此外, 铜与铍、铝、锰、硅、磷等组成的二元或多元合金通常称为特种青铜, 如铍青铜、磷青铜等。一般有良好的润滑性、高导电性、耐腐蚀性。用于制轴承、齿轮、连杆、仪器零件、板材、管材、棒材以及艺术器等。
