第18章铜族元素锌族元素
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18-2．比较Cu+和Cu2+的热稳定性。说明Cu+在水溶液中不稳定，但CuCl是稳定的
答：Cu+是18电子的饱和结构，在固态或高温下可形成稳定的Cu+化合物，此外还能形成一些稳定的配合物，如：
4CuO2Cu 2O+O2↑
2CuCl 2 + HCl（浓）2CuCl + Cl2↑
Cu+CuCl2 + 2HCl（浓）== 2HCuCl2
2Cu2+ + 4I- === 2CuI + I2
2Cu2+ + 10CN- === 2Cu(CN)43- + (CN)2↑
在水溶液中由于Cu2+的电荷多，有比较大的水合热，Cu2+离子稳定，Cu+在水溶液中易发生歧化反应。如：
Cu 2O+H2SO4Cu2SO4+H2O
Cu 2SO4CuSO4+Cu
要使Cu2+转化为Cu+，就必须有还原剂存在，同时还要降低溶液中的Cu+的浓度，使Cu+变为难溶物质或难解离的配合物，CuCl溶解度很小，因而能稳定存在。
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18-4 简单回答下列问题：
(1) 各举二例说明Cu+与Cu2+、Hg22+与Hg2+转化并写出化学反应
答：Cu2+转化为Cu+：4CuO 2Cu2O+O2↑
2CuCl2 2↑
Cu+转化为Cu2+：Cu 2SO4CuSO4+Cu
4Cu(NH3)2+ + 8NH3 + O2 + 2H2O === 4Cu(NH3)42+ + 4OH-Hg 22+转化为Hg2+：Hg2Cl2 + 2NH3 Hg + HgNH2Cl↓+ NH4Cl
Hg2Cl2 + Cl2 === 2HgCl2
Hg2+转化为Hg 22+：Hg2++Hg Hg22+
2HgCl 2 + SnCl2 + 2HCl Hg2Cl2 + H2SnCl6
(2) 铜在潮湿空气中生成绿色铜锈，银在含H2S气体中慢慢变黑。
答：铜在潮湿的空气中，会与空气中的氧气、二氧化碳气体及水蒸气发生反应生成碱式碳酸铜，颜色为绿色。反应如下：
2Cu + O 2 + H2O + CO2Cu(OH)2·CuCO3
银在含H2S气体中会生成黑色硫化银，反应如下：
4Ag + 2H 2S + O22Ag2S + 2H2O
(3) 焊接金属时，用浓ZnCl2溶液为什么能清除金属表面的氧化物。
答：氯化锌的浓溶液，有显著的酸性，能溶解金属氧化物，在焊接金属时常用氯化锌的浓溶液清除金属表面的氧化物，而焊接后的盐又覆盖在金属表面，使之不再被氧化，使焊点更牢固。
ZnCl 2 + H2O H[ZnCl2(OH)]
FeO + 2H[ZnCl 2(OH)] Fe[ZnCl2(OH)]2 + H2O
(4) 有空气存在时铜能溶于稀硫酸或稀盐酸。
答：铜元素在氢以后，它不与水反应，也不能置换稀酸中的氢。但当有空气存在时，铜可缓慢溶解于这些稀酸中。反应如下：
2Cu+4HCl+O 2 2CuCl2+2H2O
2Cu+2H 2SO4+O2 2CuSO4+2H2O
(5) 加热CuCl2?2H2O时为什么得不到无水CuCl2。
答：CuCl2?2H2O晶体脱水时有水解发生，故得不到无水CuCl2
CuCl 2?2H2O Cu(OH)Cl + HCl + H2O
(6) 锌能溶于氨水和NaOH溶液
答：锌是两性金属，所以溶于碱；锌与氨生成配合物，所以也溶于氨水。反应如下：Zn + 4NH3 +2H2O[Zn(NH3)4]2+ + 2OH- + H2
Zn+2NaOH+2H 2O Na2[Zn(OH)4] + H2(g)
(7) CuCl、AgCl、Hg2Cl2均为白色粉末，如何用简便方法区分
答：加入氨水，CuCl先生成无色溶液后迅速氧化成蓝色溶液，AgCl生成无色溶液，Hg2Cl2生成灰黑色溶液。
CuCl+2NH 3 [Cu(NH3)2]Cl
4[Cu(NH 3)2]++ 8NH3·H2O + O24[Cu(NH3)4]2+ + 4OH- + 6H2O
AgCl + 2NH 3 [Ag(NH3)2]Cl
Hg 2Cl2 + 2NH3Hg(黑) + Hg(NH2)Cl(白) + NH4Cl
(8) HgS不溶于HCl、HNO3、(NH4)2S中，溶解于王水或Na2S中
答：因为硫化汞是金属硫化物中溶解度极小，难溶于非氧化性酸如HCl 和一般的氧化性酸如HNO3中；由于(NH4)2S是弱酸弱碱盐，在(NH4)2S中由于酸度较大，S2-浓度较小，不能与HgS配位而溶解。在王水中，由于HNO3的强氧化性和Cl-配位的共同作用，降低了溶液中Hg2+和S2-的浓度，因而溶解；在硫化钠溶液中，由于碱性强，S2-浓度大，能与HgS配位而使之溶解。
3HgS+8H++2NO 3-+12Cl-3HgCl42-+3S↓+2NO↑+4H2O
HgS+Na 2S Na2[HgS2]
(9) 解释[Cu(NH3)4]2+和[Cu(NH3)2]+配离子颜色为什么不同。
答：Cu2+的价电子结构是3d9，可发生d-d跃迁，所以配离子有颜色。Cu+价电子结构是3d10，电子都已经配对，不发生d-d跃迁，所以配离子无色颜色。
(10) 银氨溶液为什么不可久放。
答：[Ag(NH3)2]+放置久后，会析出具有爆炸性的Ag2NH和AgN3，因此实验后的[Ag(NH3)2]+溶液必需加硝酸处理，不能久放。
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18-5．选择适当的配合剂溶解下列各物质
CuCl、AgBr、AgI、Cu(OH)2、HgI2、Zn(OH)2、CuS、HgS、CuI
答：可分别选用浓盐酸、硫代硫酸钠、氰化钠、氨水、过量碘化钾、过量氢氧化钠、氰氢酸、王水(或硫化钠)、硫代硫酸钠
(1) CuCl+HCl HCuCl 2
(2) AgBr+2S 2O32-[ Ag(S2O3)2]3-+Br-
(3) AgI+2CN-[ Ag(CN)2]-+I-
(4) Cu(OH)2+NH32[Cu(NH3)4]2++2OH-
(5) HgI 2+2I-[HgI4]2-
(6) Zn(OH)2+2OH-[Zn(OH)4]2-
(7) 2CuS+10CN-2[Cu(CN)4]3-+2S2-+(CN)2
(8) 3HgS + 8H+ + 2NO 3- + 12Cl-[ 3HgCl4]2-+3S↓+2NO↑+4H2O
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18-6 完成反应方程式
答:(1) Cu 2O + 2HCl(稀) CuCl2 + H2O + Cu
(2) 2CuSO 4 + 4KI2CuI↓ + I2 + 2K2SO4
(3) 2CuSO 4 + 4KCN (CN)2↑+2CuCN↓+2K2SO4
2CuSO 4 + 10KCN (CN)2↑+2K3[Cu(CN)4]+ 2K2SO4
(4) 2AgNO 3 + 2NaOH Ag2O↓+2NaNO3+H2O
(5) AgBr + 2S 2O32-[Ag(S2O3)2]3- + Br-
(6) ZnSO 4 + 4NH3·H2O [Zn(NH3)4]SO4 + 4H2O
(7) Hg(NO 3)2 + 4KI K2 [HgI4]+ 4KNO3
(8) Hg(NO 3)2 + 2NaOH
HgO ↓ + 2NaNO 3 + H 2O (9) Hg 2Cl 2 + 2NH 3
HgNH 2Cl ↓ + Hg ↓ + NH 4Cl (10) Hg(NO 3)2 + 2NH 3
HgNH 2NO 3↓ + NH 4NO 3 (11) 2HgCl 2 + SnCl 2
Hg 2Cl 2↓ + SnCl 4 (12) Hg 2Cl 2+SnCl 2 2Hg ↓ + SnCl 4
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18-7 铁能使Cu 2+ 还原，铜能使Fe 3+ 还原，说明两者是否矛盾，为什么？ 答：相关电对电极电势如下：
/Cu Cu 2+θ?=0.3419V ，,77.023/Fe Fe V =++θ?
/Fe Fe 2+θ?=-0.447V /Cu Cu 2+θ?- e /F Fe 2+θ?
=0.3419V-(-0.447)=0.7889V ，所以铁可使Cu 2+还原。 ++23/Fe Fe θ?-/Cu
Cu 2+θ?=0.77V-0.3419V=0.4281V ，所以铜可使Fe 3+还原。 两者不矛盾。
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18-8 分离下列各组混合物
(1)CuSO 4和ZnSO 4 ；(2)CuSO 4和CdSO 4 ；(3)CdS 和HgS ；(4)HgCl 2和 Hg 2Cl 2 答：(1) 加入KI 溶液，使CuSO 4生成沉淀，ZnSO 4在溶液中过滤分离 。
(2) 将二者溶于浓盐酸后，通入H 2S ，使CuS 生成沉淀而CdS 未能生成。
(3) CdS 溶解度大于HgS ，加入浓盐酸就可使CdS 溶解而HgS 不溶。
(4) HgCl 2溶于水而 Hg 2Cl 2是沉淀，加入少量水后过滤，就可分离。
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18-9 已知V V Au Au Au Au 68.1,5.1)/()/(3==+++θθ??，根据下列电对的电极电势θ?，
计算[AuCl 2]-和[AuCl 4]-的稳定常数。
[AuCl 2]-+e -
Au+2Cl - θ?=1.6V [AuCl 4]-+2e -
[AuCl 2]-+2Cl - θ?=0.93V 解：(1) 2[]//0.0592lg K AuCl Au Au Au θθ??-+=-稳 1.6 1.680.0592lg K =-稳
lgK 稳 = 1.3514 K 稳 = 22.46 (2)3424//2K []0.0592lg 2K []
AuCl AuCl Au Au AuCl AuCl θ
θ??--++--=-稳稳 42K []0.05920.93 1.5lg 2K []AuCl AuCl --=-稳稳 42K []lg 19.2568K []
AuCl AuCl --=稳稳 4192K [] 1.80610K []
AuCl AuCl --=?稳稳 204K [] 4.05710AuCl -=?稳 ==========================================================
18-11、锌、镉、汞用盐酸处理会得到什么氧化态的产物？若将几滴Hg滴入Zn2+、Hg2+、Cd2+溶液中会有什么反应发生？
答：除汞外都得到+2氧化态的产物。
若将几滴Hg滴入Zn2+、Hg2+、Cd2+溶液中则只在Hg2+的溶液中会有有部分Hg溶解，若溶液中有Cl-，则会有Hg2Cl2沉淀生成。
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18-12 举例说明Cu2+、Ag+和[Ag(NH3)2]+的氧化性。
答：(1)2CuSO 4+4KI2CuI↓+I2+2K2SO4
(2) 2Ag+ + Cu === 2Ag + Cu2+
(3) 2[Ag(NH3)2]++RCHO(甲醛或葡萄糖)+3OH-
2Ag↓+RCOO-+4NH 3↑+2H2O
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18-15 用化学方法区分镁盐和锌盐、锌盐和镉盐、锌盐和铝盐
答：(1) 加入过量NaOH溶液，锌盐生成无色溶液[Zn(OH)4]2-，镁盐生成白色沉淀Mg(OH)2。
(2) 向二者盐溶液中通入H2S，生成黄色CdS沉淀而ZnS为白色沉淀。
(3) 加入过量氨水，先生成沉淀后又溶解为无色溶液[Zn(NH3)4]2+的为锌盐，只生成沉淀Al(OH)3的为铝盐。
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18-16 在Cu2+、Zn2+、Ag+、Cd2+、Hg2+、Hg22+中加入适量和过量NaOH溶液各生成什么？写出反应方程式。
答：(1) Cu2++2OH-2Cu(OH)2↓
Cu(OH)2+2OH-2[Cu(OH)4]2-
(2) Zn2++2OH-Zn(OH)2↓
Zn(OH)2+2OH-[Zn(OH)4]2-
(3) 2Ag++2OH-2Ag 2O↓+ H2O
(4) Cd2++2OH-Cd(OH)2↓
Cd(OH)2 +2OH- (热浓) 2[Cd(OH)4]2-
(5) Hg2++2OH-HgO↓+H 2O
(6) Hg 22+ + 2OH- 2HgO↓+ Hg↓+H2O
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18-17 某黑色固体A不溶水，但可溶于硫酸生成蓝色溶液B。在B中加入适量氨水生成浅蓝色沉淀C，加入过量氨水后生成绛蓝色溶液D。在D中加入H2S饱和水溶液得黑色沉淀E，E溶于浓HNO3。确定A、B、C、D、
E所代表的物质，写出相应反应方程式。
答：A：CuO、B：CuSO4、C：Cu2(OH)2SO4、D：[Cu(NH3)4]SO4、E：CuS
(1) CuO + H 2SO4 CuSO4 + H2O
(2) 2CuSO 4 + 2NH3·H2O Cu2(OH)2SO4↓+ (NH4)2SO4
(3) CuSO 4 + 4NH3 [Cu(NH3)4]SO4
(4) [Cu(NH 3)4]SO4 + H2S CuS↓+ (NH4)2SO4 + 2NH3
(5) 3CuS + 8HNO 3 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 3S↓+ 4H2O
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18-18 有一无色溶液A，加入氨水时有白色沉淀B，加入稀碱有黄色沉淀C生成，加入KI溶液先有红色沉淀D生成，加入过量后溶液显无色E，在A 中加入数滴汞，并振荡，汞消失后为无色溶液F，在F中加入氨水得灰色沉淀。确定A、B、C、D、E、F为何物？写出有关方程式。
答：A, Hg(NO3)2、B, HgNH2NO3、C, HgO、D, HgI2、E, K2[HgI4]、F,Hg2(NO3)2
(1) Hg(NO 3)2 + 2NH3 HgNH2NO3↓+ NH4NO3
(2) Hg2+ + 2OH- HgO↓+ H 2O
(3) Hg2+ + 2I- HgI 2↓
(4) Hg2+ + 4I- [HgI 4]2-
(5) Hg(NO 3)2 + Hg Hg2(NO3)2↓
(6) Hg 2(NO3)2 + 2NH3 HgNH2NO3↓+ Hg↓+ NH4NO3
18-20．说明锌族元素为什么比铜族元素活泼。
答：锌族元素比铜族元素更活泼，主要原因是，锌副族各元素的升华热比铜族各元素小，而水合热却更大（绝对值），所以锌副族元素常表现的比铜副族元素活泼。
如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！
第22章. 铜副族与锌副族 1.完成并配平下列反应方程式。 （1）Cu2O+H2SO4(稀)=CuSO4+Cu+H2O （2）Cu2++2NaOH(浓)+2OH-=Na2[Cu(OH)4] （3）2Cu2++4I-=2CuI(s)+I2 （4）2Cu+8CN-+2H2O=2Cu(CN)43-+2OH-+H2 （5）2Cu2++ 6CN-=2[Cu(CN)2]-+(CN)2 （6）CuCl2+2KI(过量) +I2=K2[CuI4] + Cl2 （7）2Cu2++4OH-+C6H12O6=Cu2O+2H2O+C6H12O7 （8）3CuS+ 8HNO3(浓)=3Cu(NO3)2+2NO+ 3S↓+ 4H2O （9）Au+HNO3+4HCl=HAuCl4+NO2+2H2O （10）Zn2++NaOH(浓) +2H2O=Na[Zn(OH)4]+H2↑ （11）2Hg2++Sn2++6Cl-=Hg2Cl2+SnCl4 （12）4Zn+10HNO3(极稀) =4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O （13）AgBr+2Na2S2O3 =Na3[Ag(S2O3)2]+ NaBr （14）2Ag(NH3)2++CH3CHO+3OH-=2Ag+CH3COO-+4NH3+2H2O （15）Hg2Cl2+2NH3=HgNH2Cl↓+Hg↓+NH4Cl （16）3HgS+ 12HCl(浓)+2HNO3(浓) =3H2[HgCl4]+3S+2NO+4H2O （17）HAuCl4+FeSO4 =HAuCl2+ Fe2(SO4)3 （18）4Au+O2+8CN-+2H2O =4[Au(CN)2]-+4OH- 2. 解释下列现象，并写出相关的反应方程式. （1）加热CuCl2·H2O得不到CuCl2。 答：因为CuCl2·H2O受热分解时，在失去HCl的同时，生成了碱式盐： CuCl2·H2O＝Cu(OH)2·CuCl2·+2HCl+2H2O （2）焊接金属时，常用浓ZnCl2溶液处理金属的表面。 答：FeO+2H[ZnCl2(OH)]=Fe[ZnCl2(OH)]2+H2O （3）有空气存在时，铜能溶于氨水。 答：2Cu+8NH3+O2+2H2O=2[Cu(NH3)4]2++4OH- （4）从废的定影液中回收银常用Na2S作沉淀剂，为什么不用NaCl作沉淀剂。 答：因为Kθsp(Ag2S)< Kθsp(AgCl)。 （5）HgCl2溶液中逐滴加入KI溶液。 答：在HgCl2溶液中，逐滴加入KI溶液，先生成鲜红色沉淀，随着KI溶液的不断加入，鲜红色沉淀消失变为无色溶液。因为开始时生成HgI2鲜红色沉淀，后来KI过量又生成[HgI4]2-无色的配离子. （6）硫酸亚铜与水的作用。 答：Cu2SO4 =CuSO4+Cu （7）CuCl2加水稀释。 解（1）在CuCl2浓溶液中，有黄棕色[CuCl4]2-存在，当加水稀释时，[CuCl4]2-容易离解为[Cu(H2O)4]2+和Cl-,溶液的颜色由黄棕色变绿（是[CuCl4]2-和[Cu(H2O)4]2+的混合色），最后变为蓝色的[Cu(H2O)4]2+。 CuCl42-+4H2O=[Cu(H2O)4]2++4Cl-
第18章铜族元素锌族元素 ================================================== ======== 18-2．比较Cu+和Cu2+的热稳定性。说明Cu+在水溶液中不稳定，但CuCl是稳定的 答：Cu+是18电子的饱和结构，在固态或高温下可形成稳定的Cu+化合物，此外还能形成一些稳定的配合物，如： 4CuO2Cu 2O+O2↑ 2CuCl 2 + HCl（浓）2CuCl + Cl2↑ Cu+CuCl2 + 2HCl（浓）== 2HCuCl2 2Cu2+ + 4I- === 2CuI + I2 2Cu2+ + 10CN- === 2Cu(CN)43- + (CN)2↑ 在水溶液中由于Cu2+的电荷多，有比较大的水合热，Cu2+离子稳定，Cu+在水溶液中易发生歧化反应。如： Cu 2O+H2SO4Cu2SO4+H2O Cu 2SO4CuSO4+Cu 要使Cu2+转化为Cu+，就必须有还原剂存在，同时还要降低溶液中的Cu+的浓度，使Cu+变为难溶物质或难解离的配合物，CuCl溶解度很小，因而能稳定存在。 ================================================== ======== 18-4 简单回答下列问题： (1) 各举二例说明Cu+与Cu2+、Hg22+与Hg2+转化并写出化学反应 答：Cu2+转化为Cu+：4CuO 2Cu2O+O2↑ 2CuCl2 2↑
Cu+转化为Cu2+：Cu 2SO4CuSO4+Cu 4Cu(NH3)2+ + 8NH3 + O2 + 2H2O === 4Cu(NH3)42+ + 4OH-Hg 22+转化为Hg2+：Hg2Cl2 + 2NH3 Hg + HgNH2Cl↓+ NH4Cl Hg2Cl2 + Cl2 === 2HgCl2 Hg2+转化为Hg 22+：Hg2++Hg Hg22+ 2HgCl 2 + SnCl2 + 2HCl Hg2Cl2 + H2SnCl6 (2) 铜在潮湿空气中生成绿色铜锈，银在含H2S气体中慢慢变黑。 答：铜在潮湿的空气中，会与空气中的氧气、二氧化碳气体及水蒸气发生反应生成碱式碳酸铜，颜色为绿色。反应如下： 2Cu + O 2 + H2O + CO2Cu(OH)2·CuCO3 银在含H2S气体中会生成黑色硫化银，反应如下： 4Ag + 2H 2S + O22Ag2S + 2H2O (3) 焊接金属时，用浓ZnCl2溶液为什么能清除金属表面的氧化物。 答：氯化锌的浓溶液，有显著的酸性，能溶解金属氧化物，在焊接金属时常用氯化锌的浓溶液清除金属表面的氧化物，而焊接后的盐又覆盖在金属表面，使之不再被氧化，使焊点更牢固。 ZnCl 2 + H2O H[ZnCl2(OH)] FeO + 2H[ZnCl 2(OH)] Fe[ZnCl2(OH)]2 + H2O
第十九章铜副族元素和锌副族元素 1．用反应方程式说明下列现象： （1）铜器在潮湿空气中会慢慢生成一层铜绿； （2）金溶于王水中； （3）在CuCl2浓溶液逐渐加入稀释时，溶液颜色有黄棕色经绿色而变为蓝色。 （4）当SO2通入CuSO4与NaCl的浓溶液时析出白色沉淀； （5）往AgNO3溶液滴加KCN溶液时，先生成白色沉淀而后溶解，再加入NaCl溶液时并无AgCl沉淀生成，但加入少许Na2S溶液时却析出黑色Ag2S沉淀。 答(1) 2Cu + O2 + H2O + CO2 = Cu2(OH)2CO3 (2) Au + 4HCl + HNO3 = HAuCl4 + NO + 2H2O (3) [CuCl4]2- + 4H2O = [Cu(H2O)4]2+ + 4Cl- [CuCl4]2-为黄色[Cu(H2O)4]2+为蓝色，而当这两种离子共存时溶液呈绿色 (4）2Cu2+ + 2Cl- + SO2 + 2H2O = 2CuCl + 4H+ + SO42- (5) Ag+ + CN- = AgCN AgCN + CN-=[Ag(CN)2]- 2[Ag(CN)2]- + S2- = Ag2S + 4CN- 2．解释下列实验事实： （1）焊接铁皮时，常先用浓ZnCl2溶液处理铁皮表面； （2）HgS不溶于HCl，HNO3和(NH4)2S中而能溶于王水或Na2S中， （3）HgC2O4难溶于水，但可溶于含有Cl-离子的溶液中； （4）热分解CuCl2·2H2O时得不到无水CuCl2； （5）HgCl2溶液中有NH4Cl存在时，加入NH3水得不到白色沉淀NH2HgCl。 答 （1）ZnCl2 + H2O = H[ZnCl2(OH)] H[ZnCl2(OH)]有显著的酸性能清除金属表面的氧化物而不损害金属表面如： FeO + 2H[ZnCl2(OH)]2 + H2O （2）HgS不溶于HCl溶液中是因为HgS的容度积常数太小 HgS不溶于HNO3是因为它与HNO3反应生成难溶的Hg(NO3)2HgS HgS不溶于(NH4)2S是因为(NH4)2S溶液水解为HS-，因而S2-浓度很低，不能形成配合物 HgS溶于王水，它与王水反应生成HgCl42-和S 3 HgS + 8H+ + 2NO3- + 12Cl- = 3HgCl42- + 3S + 2NO + 4H2O HgS溶于Na2S溶液反应生成可溶性的HgS22- HgS + S2- = HgS22- （3）为H2C2O4酸性比HCl 弱得多；而Cl-与Hg2+生成的配合物较稳定，因而HgC2O4溶于盐酸 HgC2O4 + 4HCl = H2HgCl4 + H2C2O4 （4）Cu2+离子极化能力很强，HCl又为挥发性酸，CuCl22H2O 热分解时发生水解，得不到无水CuCl2 CuCl22H22O↑ + HCl↑ （5）NH4Cl存在抑制了生成NH2-，且NH2HgCl 溶解度较大，因而不能生成NH2HgCl沉淀HgCl2 + 4NH3 = Hg(NH3)42+ + 2Cl- 3．试选用配合剂分别将下列各种沉淀溶解掉，并写出相应得方程式。 （1）CuCl （2）Cu(OH)2 （3）AgBr （4）Zn（OH）2（5）CuS （6）HgS （7）HgI2 （8）AgI （9）CuI （10）NH2HgOH 答(1) CuCl + HCl = HCuCl2 (2) Cu(OH)2 + 2OH- = Cu(OH)42- (3) AgBr + 2S2O32- = Ag(S2O3)23- + Br- (4)Zn(OH)2 + 2OH- = Zn(OH)42- (5)2CuS+ 10CN- = 2Cu(CN)43- + 2S2- + (CN)2 (6)3HgS + 8H+ + 12Cl- + 2NO3- = 3HgCl42-+ 3S ↓+ 2NO↑ + 4H2O (7)HgI2 + 2I- = HgI42- (8)AgI + 2CN- = [Ag(CN)2]- + I- (9)CuI + 2S2O32- = Cu(S2O3)23- + I- (10)N H2HgO 4. 完成下列反应方程式： (1)Hg22+ + OH-→ (2)Zn2+NaOH（浓）→ (3)Hg2++NaOH→ (4)Cu2++NaOH（浓）→ (5)Cu2++NaOH → (6)Ag++NaOH→ (7)HgS+Al+OH-（过量）→ (8)Cu2O+NH3+NH4Cl+O2→ 答
第十八章铜副族和锌副族 一、铜族元素 1．通性 ⅠB族的价电子结构为(n-1)d10ns1，ⅠB族的最外层电子的Z+高，故第一电离能比碱金属的高。 铜族元素的性质可归纳为以下几点： (1)与同周期碱金属相比，铜族元素的原子半径较小，第一电离能较大。 (2)铀族元素有+1，+2，+3等三种氧化态，而碱金属只有+1价一种。由于铜族元素的ns电子和次外层的(n-1)d电子能量相关不大，与其他元素化合时，不仅ns电子能参加成键，(n-1)d电子也依反应条件的不同，可以部分参加成键；
2．单质的物理、化学性质 铜族元素的密度、熔点、沸点、硬度均比相应的碱金属高，且导电性和传热性在所用金属里面是最好的。由于铜族金属均是四心立方晶体，有较多的滑移面，因而有很好的延展性。 铜族元素不_仅彼此间容易生成合金，和其他元素也能形成合金。其中铜合金种类很多。 铜和锡易溶于硝酸或热的浓硫酸中，有氧时Cu能溶于氨水(生成[Cu(NH3)4]2+)中，Cu能直接溶于KCN溶液(生成[Cu(CN)4]3-)。 铜和银在加热时能与硫化合为Cu2S及Ag2S3而金不能直接生成硫化物。 3．铜族元素的重要化合物 铜族元素的特征氧化物为+2，银为+1，金为+3。 (1)铜(Ⅰ)和银(Ⅰ)的化学性质 +1氧化态是本族元素的共同特征，但由酸性溶液中的电势图可知，只有银离子能稳定存在。 a．氧化物和氢氧化物 Cu+和Ag+都能生成M2O型的氢化物和MOH型的不稳定的氢氧化物。 在-45℃以下AgOH白色物质稳定存在，高于此温度分解为Ag2O，而CuOH
为黄色，仅在pH=3左右能暂存，通常得到的是Cu2O红色物质。 Cu2O红色物质，Ag2O暗棕色物质，都为共价型、难溶于水的化合物；Cu2O 很稳定，具有半导体的性质，而Ag2O加热则分解；Cu2O能溶于氨水、HX形成[Cu(NH3)2]+(不稳定)、[CuCl2]-无色配合物。 b．硝酸根 Cu+不能生成硝酸盐，但稳定和易溶于水的无色晶体AgNO3却是一种重要的试剂。 AgNO3的制法是将溶于硝酸，蒸发并结晶而得，因原料中含有杂质铜，因而产品中将含有硝酸铜，一般的是提纯方法是将产品加热到473-673K，此时硝酸铀分解为黑色不溶于水的CuO；另一种方法是向含Cu2+的AgNO3溶液中加入新沉淀出来的AgO。 除I-，二价铜在有X-及还原剂同时存在时生成CuX。 CuCl的盐酸能吸收CO，形成氯化羰基铜(Ⅰ)Cu(CO)Cl·H2O。若有过量CuCl 存在，该溶液对CO的吸收几乎是定量的，所以这个反应可用以测定气体混合物中CO的含量。 卤化银中只有AgF易溶于水，在湿空气中潮解，其余均微溶于水，而且依AgCl，AgBr，AgI的顺序而降低。它们的颜色也依此顺序加深。这些性质也反映了AgF到AgI键型的变化，即从主要为离子型化合物递变到主要为共价型化合物。从Ag—X的键长来看，AgF的实验值与离子半径之和接近，而AgI则与共价半径之和接近，这是卤素离子X-的变形性从F-到I-依次增大的缘故。 (2)氧化数为+2的化合物 ①Cu(OH)2和CuO
第19章铜副族元素和锌副族元素 1、既易溶于稀NaOH又易溶于氨水的是（） A、Cu(OH)2 B、Ag2O C、Zn(OH)2 D、Cd(OH)2 2、下列化合物中，在NaOH溶液中溶解度最小的是（） A、Sn(OH)2 B、Pb(OH)2 C、Cu(OH)2 D、Zn(OH)2 3、和稀硫酸作用有金属单质生成的是（） A、Ag2O B、Cu2O C、ZnO D、HgO 4、为除去铜粉中少量的氧化铜，应采取的操作是（） A、浓盐酸洗 B、KCN溶液洗 C、稀硝酸洗 D、稀硫酸洗 5、欲除去Cu(NO3)2溶液中的少量AgNO3，最好加入的是（） A、铜粉 B、NaOH C、Na2S D、NaHCO3 6、下列分子中，具有顺磁性的是（） A、CuCl B、CuCl2 C、Hg2Cl2 D、HgCl2 7、向Hg2(NO3)2溶液中加入NaOH溶液，生成的沉淀是（） A、Hg2O B、HgOH C、HgO+Hg D、Hg(OH)2+Hg 8、下列物质中，在硝酸和氨水中都能溶解的是（） A、AgCl B、Ag2CrO4 C、HgCl2 D、CuS 9、在分析气体时可用于吸收CO的是（） A、PdCl2 B、CuCl2- C、AgCl D、Hg2Cl2 10、下列物质颜色最深的是（） A、CuO B、ZnO C、HgO D、PbO 11、下列物质中，在氨水、盐酸氢氧化钠溶液中均不溶解的是（） A、ZnCl2 B、CuCl2 C、Hg2Cl2 D、AgCl 12、下列试剂中可将Hg2Cl2、CuCl、AgCl鉴别开的是（） A、Na2S B、NH3·H2O C、Na2SO4 D、KNO3 13、Hg2Cl2分子构型为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。用氨水处理Hg2Cl2得到的沉淀的方程＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 14、Cu(Ⅰ)在水溶液中不稳定，容易发生＿＿＿＿＿反应，该反应的离子方程式为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。因此，Cu(Ⅰ)在
铜副族与锌副族元素作业更正 19-2.完成并配平下列反应的化学方程式 （1）金属铜在空气存在的条件下与稀硫酸反应。 解：2Cu + O2 + 2H2SO4（稀）= 2CuSO4 + 2H2O； （2）铜溶解在氰化钠水溶液中。 解：2Cu +8NaCN + 2H2O = 2Na3[Cu（CN）4] + 2NaOH + H2↑； （3）氢氧化铜溶于氨水形成铜氨配离子。 解：Cu（OH）2 + 4NH3 = [Cu（NH3）4]（OH）2； （4）向[Ag（S2O3）2]3-溶液中通入硫化氢气体。 解：2[Ag（S2O3）2]3- + 6H+ + H2S = Ag2S↓+ 4H2S2O3； H2S2O3 = SO2↑+ S↓+ H2O； SO2 + 3H2S =3S↓+ 2H2O （5）溴化银在光作用下分解。 解：2AgBr = 2Ag↓+ Br2↑； （6）金溶解于王水。 解：Au + 4HCl + HNO3 = H[AuCl4] + NO↑+ 2H2O； 19-3.完成并配平下列反应方程式 （1）向稀ZnCl2溶液中不断滴加NaOH溶液。 解：ZnCl2 + NaOH = Zn（OH）2↓+ NaCl； Zn（OH）2 + 2NaOH = Na2[Zn（OH）4]； （2）向稀CdCl2溶液中不断滴加NaOH溶液。 解：CdCl2 + NaOH = Cd（OH）2 ↓+ NaCl； 如果NaOH为浓度高的热溶液，则：Cd（OH）2 + NaOH = Na2[Cd（OH）4]；（3）向稀ZnCl2溶液中不断滴加氨水溶液 解：ZnCl2 + 2NH3.H2O = Zn（OH）2↓（白色）+ 2NH4Cl； Zn（OH）2 + 4NH3 = [Zn（NH3）4]（OH）2； （4）向Hg（NO3）2溶液中滴加NaOH溶液。 解：Hg（NO3）2 +2NaOH = Hg（OH）2↓+ 2NaNO3； Hg（OH）2= HgO↓（褐色）+ H2O； （5）向HgCl2溶液中滴加氨水。 解：HgCl2 + 2NH3 = HgNH2Cl↓（白色）+ NH4Cl； （6）向Hg（NO3）2溶液中滴加KI溶液。 解：Hg（NO3）2 + KI = HgI2↓（桔红色）+ KNO3； HgI2 + KI（过量）= K2[HgI4] （7）奈斯勒试剂与NH4+作用。 解： （8）HgCl2与亚锡离子反应。 解：HgCl2 + SnCl2 = Hg2Cl2↓（白色）+ SnCl4；
第20章 铜锌族元素补充习题 一．选择题 1. 101AA03 为除去钢粉中的少量氧化铜杂质,采用下列那种方法合适( ) A, 用热水洗 B.用浓盐酸洗 C. 用氨水洗 D. 用盐酸洗 2. 101AA04 与铜在加热条件下反应能 生成氢气的是( ) A. 浓硝酸 B. 浓硫酸 C. 浓盐酸 D. 稀硫酸 3. 101AA05 "沾起"撒落的细小汞滴的金属片为( ) A. 铜片 B. 铁片 C. 铝片 D. Sn 片 4. 101BA02 关于ⅠB 族性质叙述不正确的是( ) A. (n-1)d 与ns 轨道能级相近,d 电子可部分参与成键,所以多变价 B. ⅠB 族的E ?M /M 为正值,所以ⅠB 族金属不能与水反应 C. 次外层为18电子构型,具有强烈的极化作用与明显的变形性 D. ⅠB 族在水溶液中的化学活泼性从Cu----Au 降低,是因为I 1Cu----Au 增大 5. 101BA03 汞能用于制造温度计是因为( ) A. 膨胀系数均匀.不润湿玻璃 B. 室温时蒸气压低 C. 能溶解金属 D. 常温时不活泼 6. 102AA01 下列各电子对中,电对的代数值最小的是( ) A. E ?CuS/Cu B. E ?Cu(NH 3)2+ 4/Cu C. E ?Cu 2+/Cu D. E ?Cu(OH)2/Cu 7. 102AA02 下列化合物不存在的是( ) A. CuF 2 B. CuCl 2 C. CuBr 2 D. CuI 2 8. 102AA03 Cu 2+能氧化( ) A. I - B. S 2- C. Cl - D. Cu 9. 102AA05 关于Cu(Ⅱ)与Cu(Ⅰ)的稳定性与相互转化,下列说法不正确 的是( ) A. 高温 干态时一价铜稳定 B. 二价铜的水合能大,在水溶液中二价铜稳定 C. 若要使反应Cu 2++Cu 2Cu +顺利进行,必须加入沉淀剂或配合剂 D. 任何情况下一价铜在水溶液中都不能稳定存在 10. 102BA07 在碱性物质中硫酸铜溶液与C 6H 12O 6反应生成( ) A. CuO+Cu B. Cu 2O C. Cu(OH)2+Cu D. Cu 2O+Cu+CuO 11. 102BA08 氧化亚铜在下列( )溶液中发生歧化反应
第18章铜族元素锌族元素习题1．选择题 18-1 在酸度较大的水溶液中也不溶解的盐是………………………………. ( ) (A) Ag2SO4(B) Ag3PO4 (C) Ag2CO3(D) Ag2S 18-2 在CuSO4溶液中加入过量的碳酸钠溶液，常形成的产物是…………() (A) Cu(HCO3)2(B) CuCO3 (C) Cu2(OH)2CO3(D) Cu(OH)2 18-3 下述有关银的性质的正确论述是………………………………………( ) (A) 从稀盐酸中置换出氢(B) 从浓盐酸中置换出氢 (C) 从氢碘酸中置换出氢(D) 从稀硫酸中置换出氢 18-4 能共存于溶液中的一对离子是…………………………………………..() (A) Fe3＋和I－(B) Pb2＋和Sn2＋(C) Ag＋和PO43－(D) Fe3＋和SCN－ 18-5 欲除去CuSO4酸性溶液中少量Fe3＋，加入下列试剂效果最好的是( ) (A) 氨水(B) NaOH (C) H2S水(D) Cu2(OH)2CO3 18-6 Cu2O 和稀H2SO4反应，最后能生成……………………………….() (A)Cu2SO4+ H2O (B) CuSO4+ H2O (C) CuSO4+ Cu + H2O (D) CuS 18-7 五水硫酸铜可溶于浓盐酸，关于所得溶液的下列说法中，正确的是( ) (A) 所得溶液呈蓝色； (B) 将溶液煮沸时释放出氯气，留下一种Cu(+I) 的配合物溶液； (C) 这种溶液与过量的氢氧化钠溶液反应，不生成沉淀； (D) 此溶液与金属铜一起加热，可被还原为一种Cu(+I)的氯配合物。 18-8 下列描述银的性质中，正确的是……………………………………….()
第20章铜锌族元素补充习题 一．选择题 1.101AA03 为除去钢粉中的少量氧化铜杂质,采用下列那种方法合适( ) A, 用热水洗 B.用浓盐酸洗 C. 用氨水洗 D. 用盐酸洗 2.101AA04 与铜在加热条件下反应能生成氢气的是( ) A. 浓硝酸 B. 浓硫酸 C. 浓盐酸 D. 稀硫酸 3.101AA05 "沾起"撒落的细小汞滴的金属片为( ) A. 铜片 B. 铁片 C. 铝片 D. Sn片 4.101BA02 关于ⅠB族性质叙述不正确的是( ) A. (n-1)d与ns轨道能级相近,d电子可部分参与成键,所以多变价 B. ⅠB族的E?M/M为正值,所以ⅠB族金属不能与水反应 C. 次外层为18电子构型,具有强烈的极化作用与明显的变形性 D. ⅠB族在水溶液中的化学活泼性从Cu----Au降低,是因为I1Cu----Au 增大 5.101BA03 汞能用于制造温度计是因为( ) A. 膨胀系数均匀.不润湿玻璃 B. 室温时蒸气压低 C. 能溶解金属 D. 常温时不活泼 6.102AA01 下列各电子对中,电对的代数值最小的是( ) A. E?CuS/Cu B. E?Cu(NH3)2+4/Cu
C. E?Cu2+/Cu D. E?Cu(OH)2/Cu 7.102AA02 下列化合物不存在的是( ) A. CuF2 B. CuCl2 C. CuBr2 D. CuI2 8.102AA03 Cu2+能氧化( ) A. I- B. S2- C. Cl- D. Cu 9.102AA05 关于Cu(Ⅱ)与Cu(Ⅰ)的稳定性与相互转化,下列说法不正确 的是( ) A. 高温干态时一价铜稳定 B. 二价铜的水合能大,在水溶液中二价铜稳定 C. 若要使反应Cu2++Cu2Cu+顺利进行,必须加入沉淀剂或配合剂 D. 任何情况下一价铜在水溶液中都不能稳定存在 10.102BA07 在碱性物质中硫酸铜溶液与C6H12O6反应生成( ) A. CuO+Cu B. Cu2O C. Cu(OH)2+Cu D. Cu2O+Cu+CuO 11.102BA08 氧化亚铜在下列( )溶液中发生歧化反应 A. 稀硝酸 B. 稀硫酸 C. FeCl3溶液 D. 浓盐酸 12.102BB10 硫酸铜溶液与下列( )物质反应生成白色沉淀物 A. NaCl+SO2 B. KI C. KI+Na2SO3 D. K4[Fe(CN)6] E. Na2S2O3 13.103BA01 在Hg2(NO3)2溶液中,加入下列试剂不能生成黑色分散细
第七章铜族与锌族元素7.1 铜族元素 7.1.1 铜族元素通性 性质元素价电子常见氧第一电离势 /(kJ·mol–1) 第二电离势 /(kJ·mol–1) 符号构型化态/(kJ mol)/(kJ mol) 3d104s1+1+21970 铜Cu s1，2750970 4d101 银Ag5s+17352083 5d10 1 金Au6s+1，+38951987
7.1.2 铜族金属单质 2Cu+O +CO +H O ==Cu(OH) · CuCO 222()232 ==+2H O 2Cu+4HCl+O ==4Ag+2H 2S+O 2 2Ag 2S 2H 2O 2CuCl +2H 2Cu 4HCl O 2CuC 22O )==[CuCl △2Cu+8HCl(浓) 2H 2[CuCl 4]+H 2↑Au+4HCl+HNO 3==HAuCl 4+NO+2H 2 O
7.1.3 铜族元素化合物 1. 氧化铜和氧化亚铜 C (OH)C O +CO +H O Cu(OH)2→CuO + CO 2 + H 2O Cu O ↘2+–==Cu O +C H O –+3H O 2 2Cu +5OH +C 6H 12O 62↓61172 CuO 和Cu 2O 都不溶于水
2. 卤化铜和卤化亚铜卤铜和卤铜不但溶于水，而且溶于乙醇和丙酮CuCl 2乙醇和丙酮。在很浓的溶液中呈绿色在很浓的溶液中呈绿色， 在稀溶液中显蓝色。 △CuCl 2· 2H 2O Cu(OH)2· CuCl 2+2HCl+2H 2O 所以制备无水CuCl 2时，要在HCl 气流中加热脱水无水C Cl 进步受热分解为C Cl 脱水，无水CuCl 2进一步受热分解为CuCl 和Cl 2 。
第二十二章ds 区元素 本章要求： 1,掌握铜族和锌族元素单质的性质及用途。 2,掌握铜、银、锌、汞的氧化物、氢氧化物、重要盐类以及配合物的生成与性质。 3,掌握Cu(I)、Cu(II)、Hg(I)、Hg(II)之间的相互转化。 4，掌握IA和IB；IIA和IIB族元素的性质对比。 22-1 铜族元素 22-1-1 铜族元素的通性： 周期系第一副族元素(也称为铜族元素)包括铜、银、金三个元素, 它们的价电子层结构为(n-1)d10ns1。从最外电子层来看它们和碱金属一样,都只有一个s 电子。但是次外层的电子数不相同，铜族元亲次外层为18个电子，碱金属次外层为8个电子(锂只有2个电子)。由于18电子层结构对核的屏蔽效应比8电子结构小得多，即铜族元素助原子的有效核电荷较多，所以本族金属原子最外层的一个s 电子受核心荷的吸引比碱金属要强得多，因而相应的电离能高得多，原子半径小得多，密度大得多等等。表22-1 汇列了铜族元素的基本性质： 从表中可以看出铜族元素的氧化数有+1、+2 、+3 三种，而碱金属的氧化数只有+1 一种，这是由于铜族元素最外层的ns电子和次外层的(n-1)d电子的能量相差不大的缘故，如铜的第一电离能为750kJ/mol，第二电离能为1970kJ/mol，它与其它元素反应时，不仅s电子能参加反应，n-1)d电子在一定条件下还可以失去一个到二个，所以呈现变价。碱金属如钠的第一电商能为499kJ/mol，第二电离能为4591kJ/mol，ns与次外层(n-1)d能量差很大，在一般条件下很难失去第二个电子，氧化数只能为+1。
铜族元素的第一电离势比碱金属高得多，铜族元素的标准电极电势比碱金属的数值大。 由电极电势图可见，铜、银、金的电极电势比氢大，所以铜族元素的金属活泼性远小于碱金属。 本族元素性质变化的规律和所有副族元素一样，从上到下即按Cu、Ag、Au 的顺序金属活泼性递减，与碱金属从Na 到Cs 的顺序恰好相反。这是计么原因呢从表22-l 的一些数据分可以得到一些解释：从Cu→Au，原于半径增加不大，而核电荷确明显增加，次外层18 电子的屏蔽效应又较小亦即有效核电荷对价电子的吸引力增大，因而金属活汉性依次减弱。另一方面从能量数据的分析来看，铜、银、金的第一电离势分别为750、735、895kJ/mol。从电离势来看，银比铜稍活泼，如果在水溶液中反应，就应依电极电势的大小来判断。用玻恩哈伯循环计算M(s)→M+(aq)可见从固体金属形成一价水合阳离子所需的能量变化。能量随Cu→Au的顺序越来越大，所以从Cu→Au性质越来越不活泼。 由于18电子层结构的离子，具有很强的极化力和明显的变形性，所以本族元素一方面容易形成共价性化合物，另一面本族元素离子的 d ，s,p轨道能量相差不大,能级较低的空轨道较多所以形成配合物的倾向也很显著。 22-1-2 铜、银、金单质： 一、存在和冶炼 （1）存在金属中铜、银和金是为人类最早熟悉的，因其化学性质不活泼，所以它门在自然界中有游离的单质存在。自然铜(游离铜)的矿床很少，主要铜矿有辉铜矿(Cu2S)、黄铜矿(CuFeS2)、斑铜矿(Cu3FeS4)、赤铜矿(Cu2O)、蓝铜矿“(2CuCO3·Cu(OH)2)和孔雀石(CuCO3·Cu(OH)2)等。我国的铜矿储量居世界第三位，主要集中在江西、云南、甘肃、湖北、安徽、西藏。现已在江西德兴建立了我国最大的现代化铜业基地。银主要以硫化物形式存在。除较少的闪银矿(Ag2S)外，硫化银常与方铅矿共生，我国银的铅锌矿非常丰富。金矿主要是自然金，自然金有岩脉金(散布在岩石中)和冲积金(存在于砂砾中)两种。我国黑
第18章 铜族元素 锌族元素 ========================================================== 18-2．比较Cu +和Cu 2+的热稳定性。说明Cu +在水溶液中不稳定，但CuCl 是稳定的 答：Cu +是18电子的饱和结构，在固态或高温下可形成稳定的Cu +化合物，此外还能形成一些稳定的配合物，如： 4CuO 2Cu 2O+O 2↑ 2CuCl 2 + HCl （浓） 2CuCl + Cl 2↑ Cu+CuCl 2 + 2HCl （浓）== 2HCuCl 2 2Cu 2+ + 4I - === 2CuI + I 2 2Cu 2+ + 10CN - === 2Cu(CN)43- + (CN)2↑ 在水溶液中由于Cu 2+的电荷多，有比较大的水合热，Cu 2+离子稳定，Cu +在水溶液中易发生歧化反应。如： Cu 2O+H 2SO 4 Cu 2SO 4+H 2O Cu 2SO 4 CuSO 4+Cu 要使Cu 2+ 转化为Cu +，就必须有还原剂存在，同时还要降低溶液中的Cu +的浓度，使Cu +变为难溶物质或难解离的配合物，CuCl 溶解度很小，因而能稳定存在。 ========================================================== 18-4 简单回答下列问题： (1) 各举二例说明Cu +与Cu 2+、Hg 22+与Hg 2+转化并写出化学反应 答：Cu 2+转化为Cu +： 4CuO 2Cu 2O+O 2↑ 2CuCl 2 2CuCl + Cl 2 ↑ Cu +转化为Cu 2+： Cu 2SO 4 CuSO 4+Cu 4Cu(NH 3)2+ + 8NH 3 + O 2 + 2H 2O === 4Cu(NH 3)42+ + 4OH - Hg 22+转化为Hg 2+：Hg 2Cl 2 + 2NH 3 Hg + HgNH 2Cl ↓+ NH 4Cl Hg 2Cl 2 + Cl 2 === 2HgCl 2 Hg 2+ 转化为Hg 22+： Hg 2++Hg Hg 22+