二氯化铜

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引言

二氯化铜是一种化学式为$\mathrm{CuCl_{2}}$的化合物。在其脱水或无水形式下，它存在于稀有矿物如埃里奥查石和托尔巴石中。它也常在火山喷气孔中发现。无水（干粉）或水合（湿润）$\mathrm{CuCl_{2}}$的两种形式呈现出两种不同的颜色——黄褐色和蓝绿色。

这种化合物在化学合成中作为催化剂。这种化合物或无机盐的另一个名称是氯化铜。

什么是二氯化铜？

二氯化铜是一种无机化合物，化学式为$\mathrm{CuCl_{2}}$。以脱水或无水形式存在于稀有矿物如埃里奥查石和托尔巴石中。$\mathrm{CuCl_{2}}$的无水形式呈黄褐色。脱水形式的

$\mathrm{CuCl_{2}}$呈蓝绿色。金属(𝐶𝑢)在$\mathrm{CuCl_{2}}$中的氧化态为+2。

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二氯化铜的基本信息：

• 它不可燃。有时加热时会释放刺激性的氯化氢气体。

• 它对铝具有腐蚀性。

• 它在水中表现出酸性。$\mathrm{CuCl_{2}}$溶液呈酸性。原因是氯化铜溶液是由氢氧化铜和盐酸的中和反应产生的。它是弱碱和强酸反应的盐，使氯化铜的水溶液略微呈酸性。此外，溶液中氢离子的存在和低于7的pH值使$\mathrm{CuCl_{2}}$在水中呈酸性。

二氯化铜的性质

物理性质包括：

序号	物理性质	数值
1.	分子量（无水）	134.45 g/mol
2.	沸点	993 ℃
3.	熔点	498 ℃
4.	密度	3.386 g/cm³
5.	气味	无味

化学性质包括

$\mathrm{CuCl_{2}}$可以产生多种反应，因为它是一种多用途的盐。因此，它广泛应用于化工行业的许多化学合成中。例如：

• 当存在还原剂时，二氯化铜会发生氧化还原反应。生成的化合物包括亚铜盐和金属铜。

$$\mathrm{2CuCl_{2}\:+\:SO_{2}\:+\:2H_{2}O\rightarrow\:2CuCl\:+\:2HCL\:+\:H_{2}SO_{4}}$$

• 二氯化铜与碱反应生成氢氧化铜和氯化钠。

$$\mathrm{2CuCl_{2}\:+\:2NaOH\rightarrow\:Cu(OH)_{2}\:+\:2NaCl}$$

二氯化铜的结构

$\mathrm{CuCl_{2}}$的化学式由一个阳离子(𝐶𝑢2+)和两个阴离子(𝐶𝑙−)组成。在其脱水形式($\mathrm{CuCl_{2}}$.$\mathrm{2H_{2}O}$)中，它具有扭曲的八面体结构，其中铜金属通过两个水配体和四个氯配体键合。尽管可以通过二维表示或$\mathrm{CuCl_{2}}$的Lewis结构来表示其简单的结构。

$\mathrm{CuCl_{2}}$是离子化合物的例子。离子化合物在键合时会转移电子。以下是电子转移表示：当正离子和负离子相互吸引形成离子键时，结构如下：

二氯化铜的用途

• 它有助于石油工业的除臭。

• 它作为有机和无机反应的催化剂

• 它作为氧化剂。

• 它应用于水处理。

• 它是摄影中的定影剂。

• 它应用于农业化学品的制造。

• 它作为纯化剂。

• 它在染色中用作媒染剂

• 它作为消毒剂。

• 适用于洗衣标记墨水。

二氯化铜的生产

• $\mathrm{CuCl_{2}}$的粉末或无水形式是铜和氯元素结合的天然形式。

• 脱水$\mathrm{CuCl_{2}}$是通过进行各种反应生产的：

• 铜的氯化

$$\mathrm{Cu\:Cl_{2}\:+\:2H_{2}O\rightarrow\:CuCl_{2}\:.\:2(H_{2}0)}$$

• 氧化铜和盐酸的反应

$$\mathrm{CuO(s)\:+\:2HCL(aq.)\rightarrow\:CuCl_{2}\:(aq.)+\:H_{2}O(l)}$$

• 氢氧化铜和$\mathrm{HCl}$的反应

$$\mathrm{Cu(OH)_{2}\:+\:HCL(aq)\rightarrow\:CuCl_{2}\:+\:H_{2}O}$$

• 碳酸铜和$\mathrm{HCl}$的反应

$$\mathrm{CuCO_{3}\:+\:HCL(aq)\rightarrow\:CuCl_{2}\:+\:CO_{2}\:+\:H_{2}O}$$

健康危害

• 摄入二氯化铜会引起胃痛，导致流涎、恶心、呕吐和腹泻。

• 闻到二氯化铜会刺激喉咙、鼻子和肺，进一步导致咳嗽和打喷嚏。

• 当试剂接触时，二氯化铜会刺激眼睛和皮肤

• 吸入二氯化铜会损害肝脏和肾脏。

结论

二氯化铜是一种化学式为$\mathrm{CuCl_{2}}$的化合物。它也称为氯化铜。其干燥形式为黄褐色粉末，湿润状态则变成黄褐色到蓝绿色。它是一种多用途的盐，用于许多化学合成。虽然它有益，但它也有一些健康危害。这种有害化合物需要小心使用，因为吸入此类试剂会刺激鼻子、肺和喉咙，进一步导致咳嗽，接触会刺激皮肤、眼睛和胃，导致腹泻、恶心、流涎、呕吐和胃痛。

常见问题

1. 找出化合物$\mathrm{CuCl_{2}}$中Cu金属的氧化态？

在化合物$\mathrm{CuCl_{2}}$中，总电荷为零。因此，可以使用氧化态公式找到Cu的氧化态。设Cu上的电荷为𝑥，Cl上的电荷为−1。

$$\mathrm{CuCl_{2}\Longrightarrow\:x\:+\:2(-1)\:=\:0}$$

$$\mathrm{\Longrightarrow\:x\:-\:2\:=\:0}$$

$$\mathrm{\Longrightarrow\:x\:=\:2}$$

Cu的电荷为+2。

2. 锌与𝐶𝑢𝐶𝑙₂反应会发生什么？

反应如下：

$$\mathrm{CuCl_{2}\:+\:Zn\:\rightarrow\:ZnCl_{2}\:+\:Cu}$$

在上述反应中，金属锌被氧化成$\mathrm{Zn^{2+}}$，而$\mathrm{Cu^{2+}}$（作为氯化铜）被还原成金属铜。当将锌金属放入蓝色$\mathrm{CuCl_{2}}$溶液中时，它会获得铜涂层，使溶液的蓝色褪去并沉淀出铜。

3. 𝐶𝑢𝐶𝑙₂与𝑁𝑎𝑂𝐻反应会发生什么？

当氯化铜和氢氧化钠反应时，会形成氢氧化铜（蓝色沉淀）和氯化钠（白色沉淀）。

反应：$\mathrm{CuCl_{2}\:+\:NaOH\rightarrow\:Cu(OH)_{2}\:+\:NaCl}$

4. 为什么𝐶𝑢𝐶𝑙₂溶于水？

水分子的极性使像$\mathrm{CuCl_{2}}$这样的离子化合物溶于水中。

5. 当一块锌和氯化铜水溶液之间发生化学反应时会发生什么？说明反应类型及其原因。

当一块锌加入氯化铜水溶液中时，会形成氯化锌和铜。反应如下：

$$\mathrm{Zn\:+\:CuCl_{2}\rightarrow\:ZnCl_{2}\:+\:Cu}$$

在给定的反应中，既发生氧化又发生还原。

氧化：$\mathrm{Zn\rightarrow\:Zn^{2+}\:+\:2e^{-}}$ 还原：$\mathrm{Cu^{2+}\:+\:2e^{-}\rightarrow\:Cu}$ 因此，这是一个氧化还原反应。