铜是生命必需的元素,也是人类最早使用的金属之一,铜的生产和使用对国计民生的各个方面产生了深远的影响。
(1)在化学反应中,铜元素可显示为0、+1、+2价。
①在西汉古籍中曾有记载:曾青得铁则化为铜[即曾青(CuSO4)跟铁反应就生成铜]。写出该反应的化学方程式。
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②铜器表面有时会生成铜绿,这层铜绿可用化学方法除去。试写出除去铜绿而不损伤器物的这一反应的化学方程式:
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(2)铜钱在历史上曾经是一种广泛流通的货币。试从物理性质和化学性质的角度分析为什么铜常用于制造货币(铜的熔点是1 183.4 ℃,铁的熔点是1 534.8 ℃)。
解析: (1)①曾青即CuSO4,与铁反应生成铜,此反应即湿法炼钢的原理:CuSO4+Fe===FeSO4+Cu。
②铜的化学性质虽比较稳定,但在潮湿空气中久置,表面会生成一层绿色的铜锈,即铜绿[Cu2(OH)2CO3],属于碱式盐,可用酸溶解除去,考虑到不能损坏铜器,宜选用与铜不反应的盐酸或稀硫酸,反应为Cu2(OH)2CO3+4H+===2Cu2++CO2↑+3H2O。
(2)注意题目中铜和铁的熔点,由此联想到应从其熔化、铸造等方面的物理性质回答问题,再结合第(1)问题中涉及的铁置换出铜的反应,即铁比铜活泼,这样,化学性质方面的分析就比较明确。
答案: (1)①CuSO4+Fe===FeSO4+Cu
②Cu2(OH)2CO3+4HCl===2CuCl2+CO2↑+3H2O或Cu2(OH)2CO3+2H2SO4===2CuSO4+CO2↑+3H2O
(2)铜的化学性质比较稳定,不易被腐蚀;铜的熔点比较低,易于冶炼铸造成型。