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氧化亚铜是黄色乃至红色的结晶粉末。颜色的差异是由粒子的大小引起的。结构是红铜矿型结构(立方晶系)，相对密度6.04。熔点1232℃，生成热为166.67kJ/mol。在1800℃失去氧，不溶于水而溶于氨水，与浓盐酸作用产生白色的氯化亚铜结晶粉末。
氧化亚铜含有过剩的氧原子，Cu+的晶格中出现空穴，它起着接受电子的作用，是P型半导体。能量级大约为1.5eV，接受体能级位于价电子带以上0.3～0.5eV。此外，由于吸收激发原子的光谱代表着氢原子的构型这一点是周知的。
常温下吸收二氧化碳，但在60～70℃下加热则又释出。氧化铜在150℃左右用氢气还原时，可得到氧化亚铜;如果有氧存在时，适当加热 (200℃)，氧化亚铜又能返回为氧化铜，利用这一性质，可以除去氮气中的微量氧，2CuO+H2＝Cu2O+H2O 2Cu2O+O2+N2＝4CuO+N2。
本品与浓盐酸作用，生成白色的氯化亚铜结晶性粉末。

氧化亚铜可用作制造红玻璃、红瓷釉、陶瓷的着色剂(红色)，船底漆、农作物的杀菌剂，有机合成催化剂，整流器材料和船底涂料等，也用于电镀业和有机合成催化剂。测定偶氮化合物中的氮时氧化亚铜可用作还原剂。

氧化亚铜是保护性杀菌剂，它的杀菌作用主要靠铜离子，铜离子被萌发的孢子吸收，当达到一定浓度时，就可以杀死孢子细胞，从而起到杀菌作用；但此作用仅限于阻止孢子萌发，即仅有保护作用。

1.肼还原法：将3～5mL 20%的肼水溶液倒入50mL高浓度乙酸铜水溶液中，使二价的铜离子还原。溶液最初变为绿色，并产生氮气，放置一段时间后则沉淀出黄色至橙黄色的氧化亚铜。沉淀用水、乙醇和乙醚洗涤。因为过量的肼可使氧化亚铜进一步还原为金属铜，所以肼的用量不宜过量。

2.菲林溶液的葡萄糖还原合成法：将50g五水合硫酸铜和75g酒石酸钾钠分别溶解于200mL冷水中，在溶液冷至室温时将二者混合。另将75g氢氧化钠溶解在200mL水中，配制成碱溶液。在搅拌混合溶液的情况下，缓慢地加入碱溶液，要小心地保持溶液温度，不使该溶液的温度上升，让溶液变成深蓝色。将这个二价铜盐溶液加热煮沸，并添加10%的葡萄糖溶液直至蓝色消失，析出红色的氧化亚铜。然后将其放到1L的冷水中，静置约15min后，弃去上层澄清液；再加水搅拌，倾析后，用布氏漏斗过滤；沉淀物用15mL清水洗涤两次，接着用乙醇洗涤三次，最后在空气浴中干燥。

3.金属铜的直接氧化法：用铂丝将金属铜吊在竖式管状电炉中，在含1%(体积分数)氧的氮气氛中，于1000℃加热24h则得氧化亚铜。或将金属铜和氧化铜的化学计算量混合物封闭于真空管中，在1000℃加热5h使其反应而得到氧化亚铜。