氧化铜 百科 氧化铜是什么物_ 氧化铜介绍

氧化铜 百科 氧化铜是什么物? 氧化铜介绍

氧化铜(化学式:CuO)是一种无机金属氧化物,属于铜的黑色氧化物。下面内容是其核心性质的体系归纳:


一、基本属性

  • 分类与结构
    氧化铜属于碱性氧化物,具有铜元素的+2价态。其晶体结构为单斜晶系或无定形粉末,密度为6.3~6.9 g/cm3,熔点在1026℃(分解温度)至1326℃(分解产物为氧化亚铜和氧气)之间。

  • 物理性质

    • 外观:黑色或棕黑色粉末,无味且不溶于水和乙醇。
    • 溶解性:可溶于稀酸(如硫酸、盐酸)、氯化铵及*溶液,在氨水中缓慢溶解。

二、化学性质

  • 与酸反应
    氧化铜与酸反应生成对应的铜盐和水,例如与稀硫酸反应生成硫酸铜:
    \[ \textCuO} + \textH}_2\textSO}_4 \rightarrow \textCuSO}_4 + \textH}_2\textO} \]
    这一性质使其常用于实验室制备铜盐。

  • 还原性
    在高温下可被氢气、一氧化碳、碳等还原为金属铜:
    \[ \textCuO} + \textH}_2 \xrightarrow\Delta} \textCu} + \textH}_2\textO} \]
    \[ \textCuO} + \textCO} \xrightarrow\Delta} \textCu} + \textCO}_2 \]
    这类反应常用于工业炼铜或实验教学。

  • 热稳定性
    高温下分解生成氧化亚铜和氧气:
    \[ 4\textCuO} \xrightarrow>1026^\circ\textC}} 2\textCu}_2\textO} + \textO}_2\uparrow \]
    此特性与铜的电子构型(3d1?的稳定结构)相关。


三、制备技巧

  • 实验室制法

    • 通过铜盐(如硫酸铜)与强碱反应生成氢氧化铜,再加热分解制得:
      \[ \textCuSO}_4 + 2\textNaOH} \rightarrow \textCu(OH)}_2\downarrow + \textNa}_2\textSO}_4 \]
      \[ \textCu(OH)}_2 \xrightarrow\Delta} \textCuO} + \textH}_2\textO} \]
    • 直接氧化铜单质:铜在空气中加热生成氧化铜。
  • 工业制法
    常用铜粉氧化法或*热分解法:

    • 铜灰经焙烧氧化后,通过硫酸溶解、铁置换、氧化焙烧等步骤制得高纯度氧化铜粉末。

四、主要用途

  • 工业领域

    • 催化剂:用于有机合成反应(如乙醇催化氧化为乙醛)。
    • 脱硫剂:在石油工业中去除硫化物。
    • 着色剂:用于陶瓷、玻璃、搪瓷的黑色或绿色着色。
  • 其他应用

    • 电子材料:作为电极活化材料或半导体元件原料。
    • 农业:配制波尔多液(与石灰混合)用于植物病害防治。

五、注意事项

  • 毒性:氧化铜粉尘吸入或接触可能引起呼吸道刺激,需在通风环境中操作。
  • 储存:需密封防潮,避免与强还原剂(如铝、碱金属)接触。

氧化铜是一种兼具实用性与研究价格的金属氧化物,其两性特征、还原性及催化活性使其在工业和化学实验中广泛应用。如需进一步了解具体反应机制或工业流程,可参考和的详细解析。


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