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铜(Cuprum),化学符号Cu,是一种金属元素,原子序数为29,相对原子质量为63.546。以下是铜的化学性质概述:
常温下:铜在常温下与干燥空气中的氧气反应非常缓慢,表面会逐渐形成一层薄薄的氧化铜,使铜的颜色由紫红色逐渐变为暗红色或黑色。
加热条件下:加热时,铜与氧气反应会生成黑色的氧化铜(CuO)。在更高的温度下继续燃烧,会生成红色的氧化亚铜(Cu₂O),但需要注意,氧化亚铜是有毒的。
稀酸:在金属活动性序列中,铜的位置在氢之后,因此铜的活动性相对较弱,无法置换出稀酸(如稀硫酸)中的氢离子,所以铜与稀硫酸等弱酸在常温下通常不反应。
浓酸:但在加热条件下,稀硫酸可能逐渐浓缩成浓硫酸,浓硫酸具有更强的氧化性,能够与铜发生反应,生成硫酸铜、二氧化硫和水。此外,铜也可以与硝酸等强氧化性酸反应,生成相应的铜盐和水。
铜与碱的反应相对少见,但铜可以与烧碱(氢氧化钠)反应,产生氢气和铜氧化物的产物。在这个反应中,烧碱中的氢氧根离子取代了铜的阳离子,形成了水和铜氧化物。同时,氢气也是该反应的产物。在实验室条件下进行这个反应时,可能需要加热或者使用催化剂来促进反应的进行。
铜在常温下与卤族元素(如氯气)有反应,铜可与氯气在点燃条件下化合。
铜具有催化某些有机反应的能力。此外,氯化亚铜和氯化铜是化学工业和石油工业常用的催化剂。
耐腐蚀性:铜在大气、淡水和冷凝水中有良好的耐蚀性。铜的表面容易形成一层致密的氧化层,这层氧化层可以起到保护铜不被继续腐蚀的作用。
延展性和可塑性:铜具有良好的延展性和可塑性,可以被轻易地拉伸、轧制和锻造,从而制成各种形状和规格的产品,如铜板、铜管等。
综上所述,铜的化学性质包括与氧气的反应、与酸的反应、与碱的反应、与卤素的反应以及催化作用等。这些性质使得铜在多个领域有着广泛的应用。