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铜和什么反应生成铜绿 铜和什么反应_ 铜与什么反应生成铜锈

铜和什么反应生成铜绿 铜和什么反应? 铜与什么反应生成铜锈

铜的常见化学反应及反应条件

铜作为中等活泼金属,主要与强氧化性物质或特定条件下发生反应。下面内容是其典型反应类型及实例:


一、与非金属反应

  • 氧气

    • 常温:铜在干燥空气中稳定,但在潮湿空气中会生成绿色铜绿(碱式碳酸铜):
      $$2Cu + O_2 + CO_2 + H_2O \rightarrow Cu_2(OH)_2CO_3$$
    • 加热:在高温下生成黑色氧化铜(CuO)或红色氧化亚铜(Cu?O):
      $$4Cu + O_2 \xrightarrow\Delta} 2Cu_2O$$
  • 卤素(Cl?、Br?等)

    • 铜与氯气在点燃条件下剧烈反应,生成*:
      $$Cu + Cl_2 \xrightarrow\text点燃}} CuCl_2$$
    • 加热时与硫反应生成硫化亚铜(Cu?S):
      $$2Cu + S \xrightarrow\Delta} Cu_2S$$

二、与酸反应

  • 浓硫酸(需加热)

    • 生成硫酸铜和*:
      $$Cu + 2H_2SO_4(\text浓}) \xrightarrow\Delta} CuSO_4 + SO_2↑ + 2H_2O$$
  • 硝酸

    • 稀硝酸:生成*、*和水:
      $$3Cu + 8HNO_3(\text稀}) \rightarrow 3Cu(NO_3)_2 + 2NO↑ + 4H_2O$$
    • 浓硝酸:生成*、*和水:
      $$Cu + 4HNO_3(\text浓}) \rightarrow Cu(NO_3)_2 + 2NO_2↑ + 2H_2O$$
  • 浓盐酸(需独特条件)

    • 在硫脲存在下发生配位反应:
      $$2Cu + 6S=C(NH_2)_2 + 2HCl \rightarrow 2Cu(I)[S=C(NH_2)_2]_3Cl + H_2↑$$

三、与盐溶液反应

  • *溶液

    • 电子工业中用于刻蚀铜,生成氯化亚铁和*:
      $$Cu + 2FeCl_3 \rightarrow CuCl_2 + 2FeCl_2$$
  • *溶液

    • 置换反应生成银单质:
      $$Cu + 2AgNO_3 \rightarrow Cu(NO_3)_2 + 2Ag$$

四、其他独特反应

  • 与氨水形成配合物

    • 铜盐与过量氨水反应生成深蓝色铜氨络合物:
      $$Cu(OH)_2 + 4NH_3 \rightarrow [Cu(NH_3)_4]^2+} + 2OH^-$$
  • 还原高锝酸根离子

    • 在酸性条件下将高锝酸根(TcO??)还原为单质锝:
      $$7Cu + 2TcO_4^- + 16H^+ \rightarrow 2Tc + 7Cu^2+} + 8H_2O$$

不反应的情况

  • 稀硫酸/稀盐酸(无氧化剂时):铜无法置换氢离子,但在氧气存在下可缓慢溶解:
    $$2Cu + O_2 + 2H_2SO_4 \xrightarrow\Delta} 2CuSO_4 + 2H_2O$$

铜的化学反应集中在氧化性环境(如强酸、卤素)或高温条件下,其产物多为+1或+2价化合物。实际应用中需根据反应条件选择试剂,例如电子工业刻蚀电路常用FeCl?溶液,而实验室制备铜盐多选用硝酸