ds区元素（铜、银、锌、镉、汞）
一、实验目的与要求：
1.了解铜、银、锌、镉、汞氧化物或氢氧化物的酸碱性，硫化物的溶解性。
2. 掌握Cu(Ⅰ)、Cu(Ⅱ)重要化合物的性质及相互转化条件。
3. 熟悉铜、银、锌、镉、汞的配位能力，以及Hg22+和Hg2+的转化。
二、教学重点与难点：
了解铜、银、锌、镉、汞氧化物或氢氧化物的酸碱性，硫化物的溶解性，熟悉铜、银、锌、镉、汞的配位能力，以及Hg22+和Hg2+的转化；掌握Cu(Ⅰ)、Cu(Ⅱ)重要化合物的性质及相互转化条件，
三、教学方法与手段：讲授法；演示法
四、教学课时: 4课时
五、课的类型：实验课
一、铜、银、锌、镉、汞氧化物或氢氧化物的生成和性质
1、铜、锌、镉氧化物的生成和性质
向三支试管分别盛有0.5ml 0.2mol.L-1CuSO4、ZnSO4、CdSO4溶液的试管中滴加新配制的2mol.L-1NaOH溶液，观察溶液颜色及状态。将沉淀分成两份, 一份加硫酸另一份加NaOH溶液，观察现象。
Cu2++2OH-===Cu(OH)2↓ (蓝色沉淀)
蓝色沉淀,溶解于酸，微溶于过量的碱，得到深蓝色溶液[Cu(OH)4]2-。Cu(OH)
2两性偏碱，所以需强碱使之生成配离子。
Zn2++2OH-=== Zn(OH)2↓ (白色沉淀)
白色沉淀, 溶解于酸和过量的碱，典型的两性化物。
Cd 2++2OH-===Cd(OH)2↓白色沉淀，溶于酸, 不溶于碱。
碱性)
Cd(OH)2 + NaOH (6M)= 不反应(Cd(OH)
2
2. 银、汞氧化物的生成和性质
(1)、氧化银的生成和性质
取0.5ml 0.1mol.L-1AgNO3溶液，滴加新配制的2mol.L-1的NaOH溶液，观察沉淀的颜色和状态。洗涤并离心，将沉淀分成两份，一份加入HNO3，另一份加入氨水，观察现象。
Ag++OH-===AgOH↓白色沉淀
2AgOH===Ag2O+H2O 黑色沉淀
Ag2O+2HNO3===2AgNO3+H2O
Ag2O+2NH3.H2O==2[Ag(NH3)2]++2OH-+H2O
氢氧化银不稳定，很容易被氧化成黑色的Ag2O，此黑色沉淀溶于硝酸得到银离子，加入氨水得到银氨络合溶液。Ag2O微溶于水，溶液呈微碱性。它的△f H m 很小，不稳定，加热易分解，具有氧化性。
(2)、氧化汞的生成和性质
取0.5ml 0.2mol l-1的Hg(NO3)2溶液，滴加新配置的2mol.L-1的NaOH溶液，观察溶液颜色和状态。将沉淀分成两份一份2mol.L-1的HNO3，另一份加40%的NaOH溶液，观察现象。
Hg2++OH-===Hg(OH)2↓白色沉淀==HgO↓+H2O
HgO+2HNO3==Hg(NO3)2+H2O
HgO+NaOH(40℅)-----不溶解
补充：Hg22++2OH-=Hg↓+HgO↓+H2O （歧化反应）
沉淀不稳定，脱水得到HgO红色/黄色沉淀，沉淀溶于酸不溶于碱。HgO有黄色和红色变体，结构相同，颜色差别因其颗粒大小不同所致, 黄色晶粒细小, 红色颗粒较大。
二、锌、镉、汞硫化物的生成和性质
向三支试管分别盛有0.5ml0.2mol.L-1CdSO4、ZnSO4、CdSO4溶液的离心试管中滴加新配制的1mol.L-1Na2S溶液，观察溶液颜色及状态。
Cd2++S2-===CdS 黄色沉淀
Zn2++S2-===ZnS 白色沉淀
Hg2++S2-===HgS 黑色沉淀
ZnS + 2HCl === ZnCl2 +H2S （ZnS能溶于0.1mol/L的稀HCl）
CdS + 2HCl === CdCl2 + H2S （CdS不溶于稀酸，但能溶于浓酸中）
3HgS + 12HCl + 2HNO3 === 3H2[HgCl4] + 3S↓+ 2NO↑+ 4 H2O
3HgS+12Cl-+2NO3-+8H+=3[HgCl4]2-+3S+2NO+4H2O
HgS不溶于浓酸，在浓硝酸中也难溶，但它能溶于王水。所有的沉淀都能够
溶于王水中。这反映出三种沉淀的K sp存在差异。
将沉淀离心分离分成三份：一份加入2 mol.L-1的盐酸，另一份加入浓盐酸，再一份加入王水。
【补充说明：
●生成的CdS中，个别学生得到的沉淀是黄色中夹有白色沉淀，有可能是CdS晶形不一样，或有可能是生成Cd(OH)2 白色沉淀。CdS沉淀颜色变化与溶液的酸度及温度有很大关系。在冷氨性、中性或弱酸性溶液中，其沉淀为淡黄；若H + 浓度增大，则沉淀将加变为深黄色。
●在Hg(NO3)2 中加入Na2S，开始生成白色沉淀，再加Na2S后变黑。对白色沉淀再加热也不会再变化。个别学生得到白中带有黄色的沉淀。
在中性或酸性汞盐溶液中加入S2-，即首先形成一个白色的复合物(HgCl2·2HgS)：3Hg2+ +2Cl_+2S2- ====HgCl2 ·2HgS 若再加S2-，则白色沉淀→黄色→棕色→黑色：2HgCl·2HgS+S2- ====3HgS+2Cl-, 此沉淀不溶与其它，只溶于王水、Na2S!
三、铜、银、锌、镉、汞的配合物
1、氨合物的生成
往四支分别盛有0.5ml0.2moll-1的CuSO4、AgNO3、ZnSO4、Hg(NO3)2溶液的试管中滴加2moll-1的氨水。观察沉淀的生成，继续加入过量的氨水，观察现象。比较上述配合物与氨水反应的异同。
CuSO4+OH-===Cu2(OH)2SO4浅蓝绿
Cu2(OH)2SO4+NH3·H2O====[Cu(NH3)4]2+深蓝色溶液
Ag++OH-===AgOH↓白色沉淀
2AgOH===Ag2O+H2O 黑色沉淀
Ag2O+NH3·H2O====[Ag(NH3)2]+无色溶液
Zn2++2OH-===Zn(OH)2↓白色沉淀
Zn(OH)2+NH3·H2O===[Zn(NH3)4]2+
Hg2++NH3·H2O=== Hg(NH3)NO3↓(白色沉淀, 不与氨水反应) 2、汞配合物的生成和应用
（1）、往盛有0.5ml0.2moll -1的Hg(NO 3)2溶液中加入0.2moll -1的KI 溶液，观察沉淀的颜色，再加入少量KI 固体，观察现象。在所得的溶液中，滴入几滴40%KOH 溶液，再与氨水反应，观察沉淀的颜色。
Hg(NO 3)2+2I -====HgI 2↓（红色）+2NO 3-
HgI 2+2I -====[HgI 4]2- （无色）
奈斯勒试剂-----K 2[HgI 4]+KOH]
补充：Hg 22++ 2I - = Hg 2I 2 （黄绿色沉淀）； Hg 2I 2+ 2I - = HgI 42-＋Hg （黑色粉末） （2）、往5滴0.2moll -1的Hg(NO 3)2溶液中，逐滴加入0.1moll -1的KSCN ，最初生成白色Hg(SCN)2沉淀，继续滴加，沉淀溶解生成配离子，再加入ZnSO4溶液得到Zn[Hg(SCN)4]。
Hg(NO 3)2 + 2KSCN === Hg(SCN)2↓(白) + 2KNO 3
Hg(SCN)2 + 2KSCN === K 2[Hg(SCN)4] (无色)
K 2[Hg(SCN)4] + ZnSO 4 === Zn[Hg(SCN)4]↓(白) + K 2SO 4
（白色，在中性或微酸性溶液中稳定）
四、铜、银、汞的氧化还原
1、氧化亚铜的生成和性质
取0.5ml0.2moll -1的CuSO 4，加入过量NaOH 溶液，然后再加入1ml 葡萄糖溶液，混匀后微热，生成黄色沉淀，进而变成红色沉淀。将沉淀分成两份，分别加入硫酸和氨水，观察现象。
Cu 2+＋2OH -＝Cu(OH)2↓ 蓝色
Cu(OH)2＋2OH - = [Cu(OH)4]-2- 蓝色
2[Cu(OH)4]2-＋C 6H 12O 6 (葡萄糖)＝Cu 2O↓(红)＋4OH -＋C 16H 12O 7＋2H 2O
或：2Cu 2+ + 5OH - +C 6H 12O 6 = Cu 2O↓+ C 6H 11O 7- + 3H 2O （须加热）
红色沉淀Cu 2O 离心分离后，分为两份：
一份加酸：Cu 2O + H 2SO 4 ＝ Cu 2SO 4 ＋ H 2O ＝ CuSO 4 ＋ Cu ＋ H 2O
一份加氨水：Cu 2O ＋4NH 3?H 2O ＝2[Cu(NH 3)2]+ (无色溶液)＋ 3H 2
O ＋2OH －
2[Cu(NH 3)2]+＋4NH 3?H 2O ＋1/2O 2 ＝2[Cu(NH 3)4]2+ (蓝色溶液)＋2OH -＋3H 2O 【分析化学上利用此反应测定醛，医学上利用此反应检查糖尿病。由于制备方法和条件的不同，Cu 2O 晶粒大小各异，而呈现多种颜色黄、橙黄、鲜红或深棕。Cu 2O 为共价化合物，呈弱碱性，对热十分稳定。在实验中大多数学生得到“铜镜”。加稀HCl 溶解。】
2、氯化亚铜的生成和性质 取10 ml 0.2mol L -1的CuCl 2，加入3ml 浓盐酸和少量铜屑，加热沸腾至其中液体呈现深棕色（绿色完全消失）。将此溶液全部倒入100ml 蒸馏水中，将白色沉淀洗涤至无HgI 42-NH 4+2+
+++红棕色OH -
4I -7H 2O 3O NH 2Hg Hg I
蓝色为止。将沉淀分成两份，分别与浓氨水和浓盐酸作用，观察现象。
Cu＋Cu2+＋4Cl－＝加热＝2[CuCl
2
]- 深棕色
[CuCl2]- ＝稀释＝CuCl↓白＋Cl-
一份：CuCl＋2NH3＝2[Cu(NH3)2]+＋Cl－
2[Cu(NH
3)
2
]+＋4NH
3
?H
2
O＋1/2O
2
＝2[Cu(NH
3
)
4
]2+＋2OH-＋3H
2
O
另一份：CuCl＋Cl-(浓)＝[CuCl
2
]- 深棕色, 若稀释又生成沉淀。
注：CuCl2在很浓的溶液中显黄绿色（CuCl4-配离子），浓溶液中显绿色，在稀溶液中显蓝色（Cu(H2O)62+配离子）。
【加浓盐酸的目的：Cu作还原剂时，CuCl不溶于水的，生成的CuCl很容易附着在铜的表面上，这样反应不久就会停止，为使反应能继续进行，利用CuCl能溶于浓盐酸的性质，需加入浓HCl使CuCl溶解生成配离子[CuCl2]-，使溶液中的Cu2+浓度降低到非常小，加浓盐酸后能保证反应进行彻底。再者，浓HCl还抑制CuCl的水解。当把反应得到的棕色溶液倒入大量的水中时，浓盐酸的浓度大大降低，反应会向左进行，CuCl沉淀析出！】3、碘化亚铜的生成和性质
取0.5ml0.2moll-1的CuSO4，滴家0.2moll-1的KI溶液得到棕黄色溶液，再加入Na2S2O3除去过量的碘。
Cu2+＋I-＝2CuI↓白＋I2（棕色）
消除I2干扰：I2 + 2 S2O32- = 2I- + S4O62- (注意应严格控制S2O32-的用量)
CuI＋I－(饱和)＝[CuI
2
]－(刚好使沉淀溶解，加水稀释时反应逆转又析出CuI) I-即是还原剂又是沉淀剂，因为CuI是沉淀剂，所以在I-存在时Cu2+的氧化性大大增强：Cu2++I-+e=====CuI Φ?==0.86V
I2+2e =====2I-Φ?==0.536V
加Na2S2O3溶液应适量，将I2还原。若Na2S2O3加过量：
2CuI+2S2O32-(过量)====[Cu(S2O3)2]2-+2I-
有的学生加Na2S2O3后，上部溶液显黄绿色，是因为CuSO4加过量。
CuI + KSCN === CuSCN↓（白色或灰白色）+ KI
CuSCN + SCN- === [Cu(SCN)2]-加水稀释时反应逆转又析出CuSCN。
4、汞(I)和汞(II)的相互转化
(1)、汞(II)的氧化性
在Hg(NO3)2溶液中，加入SnCl2溶液并过量，观察现象。
Hg(NO3)2+SnCl2（适量）=====Hg2Cl2↓(白色)+Sn(NO3)4
Hg2Cl2+SnCl2(过量)====2Hg↓(黑色)+H2SnCl6
Hg2Cl2 + SnCl2 = SnCl4+2Hg↓（黑色沉淀）？
在酸性溶液中Hg(II)是一个较强的氧化剂。
(2)、Hg2+转化为Hg22+和的Hg22+歧化分解
在0.5ml0.2moll-1的Hg(NO3)2溶液中,滴入1滴金属汞，充分震荡，将清液分成两份分别加入NaCl和氨水。
Hg2++Hg—→Hg22++Cl—→Hg2Cl2↓白色
Hg22++NH3·H2O===HgNH2NO3↓(白) +Hg(黑)
[离心机的使用]:
离心管是偶数，对称放置，溶液的量也应装得差不多。因离心机的转速快，若飞出来打到人身上脑袋上会开花！（定时已经坏！）。盖上上面的盖子，然后开启电源开关，转速由小逐渐加到大，不可一步将转速加到最大！若震荡动荡很剧烈，需要减小转速。若打到最大转速，2分钟可以达到离心沉淀效果。
[单质Hg(有毒)试剂如何取用?]
用水封住Hg, 原因是水银的密度大(1小瓶1斤多!). 滴管插入到瓶子底部吸取Hg, 把多余的滴下去, 只需要滴一滴到试管中做实验用。若万一洒落大量的Hg在桌子上, 用吸管吸取大部分返回到原试剂瓶中。桌面余下的未吸干净的Hg，洒上一层硫磺粉进行覆盖(不能直接用大量的硫磺粉覆盖，很可能几天都没有反应完！)。
试管中未反应完的Hg应倒入到专用Hg收集烧杯中，不能直接倒入到下水道。其它重金属废液也有毒，应倒入到废液桶里面。
[补充材料]:
■实验原理
IB Cu(+2, +1) ；Ag(＋1)；Au(+1, +3)
IIB Zn(+2)；Cd(+2) ；Hg(+2,+1)
蓝色的Cu(OH)2呈现两性，在加热时易脱水而分解为黑色的CuO。AgOH在常温下极易脱水而转化为棕色的Ag2O。Zn(OH)2呈两性，Cd(OH)2显碱性，Hg(I, II)的氢氧化物极易脱水而转变为黄色的HgO(II)和黑色的Hg2O(I)。
易形成配合物是这两副族的特性，Cu2+、Ag+、Zn2+、Cd2+与过量的氨水反应时分别生成[Cu(NH3)4]2+、[Ag(NH3)2]+、[Zn(NH3)4]2+、[Cd(NH3)4]2+。但是Hg2+和Hg22+与过量氨水反应时，如果没有大量的NH4+存在，并不生成氨配离子。如：
HgCl2＋2NH3＝Hg(NH2)Cl↓白＋2 NH4Cl
Hg2Cl2＋2NH3＝Hg(NH2)Cl↓白＋Hg↓黑＋NH4Cl（观察为灰色）Cu2+具有氧化性，与I－反应，产物不是CuI2，而是白色的CuI：
Cu2+＋I- ＝2CuI↓白＋I2
将CuCl2溶液与铜屑混合，加入浓盐酸，加热可得黄褐色[CuCl2]－的溶液。将溶液稀释，得白色CuCl沉淀：
Cu＋Cu2+＋4Cl－＝2[CuCl2]－
[CuCl2]－←稀释→CuCl↓白＋Cl－
卤化银难溶于水，但可利用形成配合物而使之溶解。例如：
AgCl＋2NH3＝[Ag(NH3)2]+＋Cl-
红色HgI2难溶于水，但易溶于过量KI中，形成四碘合汞(II)配离子：
HgI2＋2I-＝[HgI4]2－
黄绿色Hg2I2与过量KI反应时，发生歧化反应，生成[HgI4]2－和Hg：
Hg2I2＋2I-＝[HgI4]2-＋Hg↓黑
[铜和银是周期系第BⅠ族元素，价层电子构型分别为3d104s1和4d105s1。铜的重要氧化值为+1和+2，银主要形成氧化值为+1的化合物。
锌、镉、汞是周期系第BⅡ族元素，价层电子构型(n-1)d10ns2，它们都形成氧化值为+2的化合物，汞还能形成氧化值为+1的化合物。
Zn(OH)2是两性氢氧化物。Cu(OH)2两性偏碱，能溶于较浓的NaOH溶液。Cu(OH)2的热稳定性差，受热分解为CuO和H2O。Cd(OH)2是碱性氢氧化物。AgOH，Hg(OH)2，Hg2(OH)2都很不稳定，极易脱水变成相应的氧化物，而Hg2O也不稳定，易歧化为HgO 和Hg。
某些Cu(Ⅱ)，Ag(Ⅰ)，Hg(Ⅱ)的化合物具有一定的氧化性。例如，Cu2+能与I-反应生成CuI和I2；[Cu(OH)4]2-和[Ag(NH3)2]+都能被醛类或某些糖类还原，分别生成Ag和Cu2O；HgCl2与SnCl2反应用于Hg2+或Sn2+的鉴定。
水溶液中的Cu+不稳定，易歧化为Cu2+和Cu。CuCl和CuI等Cu()Ⅰ的卤化物难溶于水，通过加合反应可分别生成相应的配离子[CuCl2]-和[CuI2]-等，它们在水溶液中较稳定。CuCl2溶液与铜屑及浓HCl混合后加热可制得[CuCl2]-，加水稀释时会析出CuCl沉淀。
Cu2+与K4[Fe(CN)6]在中性或弱酸性溶液中反应，生成红棕色的Cu2[Fe(CN)6]沉淀，此反应用于鉴定Cu2+。
Ag+与稀HCl反应生成AgCl沉淀，AgCl溶于NH3·H2O溶液生成[Ag(NH3)2]+，再加入稀HNO3有AgCl沉淀生成，或加入KI溶液，生成AgI沉淀。利用这一系列反应可以鉴定Ag+。
当加入相应的试剂时，还可以实现下列依次的转化：
[Ag(NH3)2]+→AgBr(s)→[Ag(S2O3)2]3-→AgI(s)→[Ag(CN)2]-→Ag2S(s)
AgCl，AgBr，AgI也能通过加合反应分别生成[AgCl2]-，[AgBr2]-，[AgI2]-等配离子。
Cu2+，Ag+，Zn2+，Cd2+，Hg2+与饱和H2S溶液反应都能生成相应的硫化物。ZnS能溶于稀HCl。CdS不溶于稀HCl，但溶于浓HCl。利用黄色CdS的生成反应可以鉴定Cd2+。CuS和Ag2S溶于浓HNO3。HgS溶于王水。
Cu2+，Cu+，Ag+，Zn2+，Cd2+，Hg2+都能形成氨合物。[Cu(NH3)2]+是无色的，易被空气中的O2氧化为深蓝色的[Cu(NH3)4]2+。Cu2+，Ag+，Zn2+，Cd2+，Hg2+与适量氨水反应生成氢氧化物、氧化物或碱式盐沉淀，而后溶于过量的氨水(有的需要有NH4Cl 存在)。
Hg22+在水溶液中较稳定，不易歧化为Hg2+和Hg。但Hg22+与氨水、饱和H2S或KI溶液反应生成的Hg(Ⅰ)化合物都能被歧化为Hg(Ⅱ)的化合物和Hg。例如：Hg22+与I-反应先生成Hg2I2，当I-过量时则生成[HgI4]2-和Hg。
在碱性条件下，Zn2+与二苯硫腙反应生成粉红色的螯合物，此反应用于鉴定Zn2+。]铜、银是周期系IB族元素，价电子层结构为(n-1)d10n s1，在化合物中，铜的氧化数通常是+2，但也有+1，银的氧化数通常是+1。锌、汞是周期系IIB族元素，价电子层结构为(n-1)d10n s2，在化合物中，锌的氧化数一般为+2，汞的氧化数除了+2外，也有+1。铜、银、锌、汞的氢氧化物酸碱性及其脱水
2++2+2+
2434
则只能形成氨基氯化汞沉淀，而不形成氨配离子。
Cu2+、Ag+、Zn2+、Hg2+离子与H2S作用成难溶的并具有不同颜色的硫化物：CuS(黑)、Ag2S(黑)、ZnS(白)、HgS（黑）。由于硫化物的溶解度不同，它们可溶于不同的酸。
ZnS溶解度较小，当用稀HCl（非氧化性酸）溶解时，生成H2S，使溶液中S2-离子浓度降低，致使溶液中c(Zn2+)·c(S2-)＜K sp(ZnS)而使ZnS溶解。
CuS、AgS等这一类溶解度更小的硫化物，如单独用HCl溶解，则溶解0.1mol·dm-3 CuS所需c(H+)高达106mol·dm-3,因此，是不可能溶于HCl的，但可用稀硝酸溶解。HNO3是一种氧化性酸（氧化剂），它将溶液中S2-离子氧化为游离的S，使溶液中S2-离子浓度大大降低，从而使c(Cu2+)·c(S2-)＜K sp(CuS)、c2(Ag+)·c(S2-)＜K sp(Ag2S)而使CuS、Ag2S溶解。
HgS是比CuS、Ag2S更难溶的硫化物，单独用HNO3氧化S2-离子时，还不能使HgS溶解，如改用王水1[1]作溶剂，王水可使S2-离子氧化为固体S，同时王水中存在大量Cl-离子又可以与Hg2+离子结合成[HgCl4]2-配离子，这样使c(S2-)和c(Hg2+)同时降低，导致溶液中c(Hg2+)·c(S2-)＜K sp(HgS）,而使HgS溶解。
HgS是具有酸性的硫化物。当Hg2+与Na2S作用，最初生成HgS沉淀，沉淀又溶于过量Na2S
形成（硫汞酸根）。人们常利用HgS具有酸性这一性质与一些碱性硫化物CuS、PbS、Ag2S等进行分离。
硫代酸盐不稳定，遇酸分解，重新析出HgS沉淀。
Cu2+、Ag+、Hg2+都具有氧化性。在水溶液中，Cu2+离子的氧化性不是很强的，如从下列电对的
值来看，Cu2+似乎很难得I-离子氧化I2。
但实际上却能发生下列反应：
这是由于Cu+与I-离子反应生成难溶于水的CuI沉淀，使溶液中Cu+离子的浓度变为很小，相对来说Cu2+离子的氧化性增强了，即大于
，当然也大于
，因此Cu2+离子可以把I-离子氧化。
另外从铜的电势图可以看出
>
Cu+离子在溶液中能歧化为Cu2+和Cu。又从下列反应式看：
Cu+离子歧化反应的K值较大，同样说明Cu+离子在水溶液中不稳定，但当Cu+离子形成配合物
后，它能较稳定地存在于溶液中，例如配离子就不易歧化为Cu2+和Cu，这可从其相应的电势图看出：
所以在溶液中是较稳定的。因此在实验中常利用CuSO4或CuCl2溶液与浓HCl和Cu屑混合，在加热的情况下，制定
配离子溶液。
或
将制得的溶液倒入大量水中稀释，会有白色氯化亚铜CuCl沉淀析出。CuCl沉淀也不易歧化为Cu2+和Cu，这同样可由下列电势图得知：
Hg+离子能与反应生成红棕色
沉淀，这个反应可用来鉴定Cu2+离子。但Fe3+离子的
存在有干扰，因为生成蓝色沉淀。为消除干扰，可先加入氨水和NH4Cl溶液，使Fe3+生成Fe(OH)3沉淀，而Cu2+则与氨水形成可溶性
配离子留在溶液中。
Ag+离子可利用其能生成难溶性卤化物及形成氨配离子性质来确定Ag+离子的存在（见P52）。
Zn2+离子与二苯硫腙反应生成粉红色螯合物，可用于鉴定Zn2+。
王水的组成：HNO3 + 3HCl = Cl2(g) + NOCl + 2H2O
ZnS溶于稀酸，可加数滴2 mol·dm-3氨水使其沉淀完全。Hg(NO3)2与少量H2S反应生成白色HgS ·Hg(NO3)2沉淀，过量H2S使之转为黑色HgS沉淀。
用平衡移动原理说明在Hg
2(NO
3
)
2
溶液中通入H
2
S气体会生成什么沉淀？
Hg
22＋
＝Hg2+＋Hg 歧化反应，加入H
2
S气体，会发生Hg2＋＋H
2
S＝HgS ＋ 2 H＋
K
sp
(HgS)=4×10－53 ，会促进歧化反应的进行。
二、实验原理
在周期系中Cu，Ag属ⅠB族元素，Zn，Cd，Hg为ⅡB族元素。Cu，Zn，Cd，Hg常见氧化值为+2，Ag为+1，Cu与Hg的氧化值还有+1。它们化合物的重要性质如下。
1、氢氧化物的酸碱性和脱水性
由上可知：
（1）、Ag+, Hg2+, Hg22+离子与适量NaOH反应时，产物是氧化物，这是由于它们的氢氧化物极不稳定，在常温下易脱水所致。这些氧化物及Cd(OH)2均显碱性。
铜、银、锌、镉、汞 实验目的 1．试验并了解ds 区元素的氢氧化物（或氧化物）的酸碱性及对热稳定性 2．了解铜、银、锌、镉、汞的金属离子形成配合物的特征 3．了解Cu(Ⅱ)与Cu(Ⅰ)，Hg(Ⅱ)与Hg(Ⅰ)的相互转化条件 4．了解铜、银、锌、镉、汞的离子鉴定 实验提要 ds区元素包括铜、银、锌、镉和汞。它们的价电子层结构分别为(n-1)d10ns1和(n-1)d10ns2。在化合物中常见的氧化值。铜为＋2 和＋1，银为＋1，锌和镉为＋2，汞为＋2 和＋1。这些元素的简单阳离子具有或接近18e的构型。在化合物中与某些阳离子有较强的相互极化作用，成键的共价成分较大。多数化合物较难溶于水，对热稳定性较差，易形成配位化合物，化合物常显不同的颜色。 例如，这些元素的氢氧化物均较难溶于水，且易脱水变成氧化物。银和汞的氢氧化物极不稳定。常温下即失水变成Ag2O（棕黑色）和HgO（黄色）。黄色HgO加热则生成桔红色HgO变体。 Cu(OH)2、Zn(OH)2和Cd(OH)2在常温下较稳定，但受热亦会失水成氧化物。浅蓝色Cu(OH)2在80℃失水成棕黑色CuO，白色Zn(OH)2在125℃开始失水成黄色（冷后为白色）的ZnO，白色Cd(OH)2在250℃变成棕红色的CdO。 Zn(OH)2呈典型的两性氢氧化物，Cu(OH)2呈较弱的两性（偏碱），Cd(OH) 2和Hg(OH)2(HgO)呈碱性，而AgOH为强碱性。Cu2+、Ag+、Zn2+、Cd2+、Hg2+与Na2S溶液反应都生成难溶的硫化物，即CuS（黑色），Ag2S（黑色），ZnS（白色），CdS （黄色）和HgS（黑色）。其中HgS可溶于过量的Na2S，与S2?生成无色的HgS22?配离子。若在此溶液中加入盐酸又生成黑色HgS沉淀。此反应可作为分离HgS的方法。根据ZnS、CdS、Ag2S、CuS和HgS溶度积大小，ZnS可溶于稀酸，CdS溶于6mol?L?1HCl 溶液，Ag S和2 CuS溶于氧化性的HNO3，而HgS溶于王水。 ds区元素阳离子都有较强的接受配体的能力，易与H2O、NH3、X?、CN?、SCN?和en等形成配离子。例如Cu(en)22+、Ag(SCN)2?、Zn(H2O)42+、Cd(NH3)42+和HgCl42?等。Hg2+与I?反应先生成桔红色HgI2沉淀，加入过量的I?则生成无色的HgI42?配离子，它和KOH的混合溶液称为奈斯勒试剂，该试剂能有效地检验铵盐的存在。Cu2+、Ag+、Zn2+、
实验11 ds区元素（铜、银、锌、镉、汞）的性质 一、实验目的 1、掌握铜、锌氢氧化物的酸碱性； 2、掌握铜、银、锌、汞的配合物的生成和性质； 6、掌握铜、银、锌、汞离子的分离与鉴定方法。 二、实验原理 IB IIB Cu Zn Cu（＋2，＋1）Zn(+2) Ag Cd Ag（＋1）Cd(+2) Au Hg Au（＋1，＋3）Hg(+2，＋1) 蓝色的Cu(OH) 2 呈现两性，在加热时易脱水而分解为黑色的CuO。AgOH在常温下极易脱水而转化为棕 色的Ag 2O。Zn(OH) 2 呈两性，Cd(OH) 2 显碱性，Hg(I, II)的氢氧化物极易脱水而转变为黄色的HgO(II)和黑色 的Hg 2 O(I)。 易形成配合物是这两副族的特性，Cu 2+ 、Ag + 、Zn 2+ 、Cd 2+ 与过量的氨水反应时分别生成[Cu(NH 3 ) 4 ] 2+ 、 [Ag(NH 3) 2 ] + 、[Zn(NH 3 ) 4 ] 2+ 、[Cd(NH 3 ) 4 ] 2+ 。但是Hg 2+ 和Hg 2 2+ 与过量氨水反应时，如果没有大量的NH 4 + 存在， 并不生成氨配离子。如： HgCl 2 ＋2NH 3 ＝Hg(NH 2 )Cl↓白＋2 NH 4 Cl Hg 2Cl 2 ＋2NH 3 ＝Hg(NH 2 )Cl↓白＋Hg↓黑＋NH 4 Cl （观察为灰色） Cu 2+ 具有氧化性，与I－反应，产物不是CuI 2 ，而是白色的CuI：Cu 2+ ＋I- ＝2CuI↓白＋I 2 将CuCl 2溶液与铜屑混合，加入浓盐酸，加热可得黄褐色[CuCl 2 ]－的溶液。将溶液稀释，得白色CuCl 沉淀： Cu ＋Cu 2+ ＋4Cl－＝2[CuCl 2 ]－ [CuCl 2 ]－←稀释→CuCl↓白＋Cl－ 卤化银难溶于水，但可利用形成配合物而使之溶解。例如： AgCl ＋2NH 3 ＝[Ag(NH 3 ) 2 ] + ＋Cl- 红色HgI 2 难溶于水，但易溶于过量KI中，形成四碘合汞(II)配离子： HgI 2 ＋2I- ＝[HgI 4 ] 2－ 黄绿色Hg 2I 2 与过量KI反应时，发生歧化反应，生成[HgI 4 ] 2－ 和Hg： Hg 2I 2 ＋2I- ＝[HgI 4 ] 2- ＋Hg↓黑 三、实验内容 1、氧化物的生成和性质
火焰原子吸收分光光度法测定环境水中的铜锌铅镉等有害元素 [摘要]本文采用火焰原子吸收分光光度法直接测定水样的铜、锌、铅、镉等有害元素的含量，其结果符合要求，易于操作，值得推广。 [关键字]原子吸收分光光度法铜锌铅镉水 0 前言 铜、锌、铅、镉等重金属元素会危害人体健康及生态环境。人的肌体如果受到有害金属的侵入就会让一些酶丧失活性而出现不同程度的中毒症状，不同的金属种类、浓度产生的毒性不一样。 铜是人体必须的微量元素，缺少铜元素就会发生贫血等情况，但过量掺入也会危害人体。铜对水生生物影响甚大，电镀、五金加工、工业废水等都是铜的主要污染源；适量的锌有益于人体，但影响鱼类及其他水生生物。另一方面，锌会抑制水的自净过程。冶金、颜料、工业废水是锌的主要污染来源；铅对人体及动物都是有毒的，其存在于人体有可能会使人出现贫血、神经机能失调等症状。蓄电池、五金、电镀工业废水等都是铅的主要污染源；镉的毒性也非常强，积累在人的肝肾里面会损害肾脏等内脏器官，引发骨质疏松。电镀、采矿、电池等是镉的主要污染源。 所以为了防止环境污染采取行之有效的分析方法检测铜、锌、铅、镉等重金属元素的含量具体特殊意义。 一般时候，江、河、水库及地下水仅含有非常少的铜、锌、铅、镉等金属元素，对于测定水样采用火焰原子吸收分光光度法进行检测很难检验出来，一般要采用富集的方法如用鳌合萃取或离子交换等方法才进行检测，但是这些方法比较复杂，容易受到干扰、测算量也比较大，测算效果达不到预期。将水样进行10倍的富集浓缩，采用火焰原子吸收分光光度法可以对测样里面的铜、铅、锌、镉等微量元素进行直接测定，这种方法容易操作、精密度及准确度也比较理想，环境监测实验室常常用这种方法监测江、河、水库及地下水的铜、锌、铅、镉等金属元素。 1 实验 1.1 关键仪器及试剂介绍 （1）采用GGX—600型的原子吸收仪，由北京科创海光光学仪器厂生产；（2）采用：北京瑞利普光电器件厂生产的铜、铅、锌、镉空心阴极灯；（3）准备浓度为每升1000毫克的铜、铅、锌、镉标准混合储备液。采用1000 mL容量瓶装入优级硝酸进行加热溶解光谱纯1.0000 g的铜、铅、锌、镉，均匀摇晃；（4）采用千分之二的的优级硝酸溶液稀释铜、铅、锌、镉标准混合储备液制成浓度为
1 适用范围 本标准规定了测定水中铜、锌、铅、镉得火焰原子吸收分光光度法。 本标准分为两部分。第一部分为直接法,适用于测定地下水、地面水与废水中得铜、锌、铅、镉；第二部分为螯合萃取法,适用于测定地下水与清洁地面水中低浓度得铜铅、镉。 ２定义 ２、1溶解得金属,未酸化得样品中能通过０、45ｕm滤膜得金属成分。 2、2金属总量：未经过滤得样品经强烈消解后测得得金属浓度,或样品中溶解与悬浮得两部分金属浓度得总量。 3试剂与材料 除非另有说明，分析时均使用符合国家标准得分析纯试剂;实验用水,GB/T ６６８2,二级。 3、１硝酸:ρ(ＨＮO3）=1、42 g/mL，优级纯。 3、3 硝酸：ρ(HNO3）=1、４2 g/mＬ,分析纯。。 ）=１、６7 ｇ／mL,优级纯。 ３、3 高氯酸:ρ（HＣlO ４ 3、4燃料:乙炔,用钢瓶气或由乙炔发生器供给,纯度不低于９9、6％。 3、5 氧化剂：空气，一般由气体压缩机供给,进入燃烧器以前应经过适当过滤,以除去其中得水、油与其她杂质。 3、6硝酸溶液:１+１。 用硝酸(３、2)配制。 3、7 硝酸溶液:１+499。 用硝酸(３、1)配制。 3、8 金属储备液：1、000g/L。 称取1、000ｇ光谱纯金属,准确到0、０0１ｇ,用硝酸(3、1）溶解,必要时加热,直至溶解完全,然后用水稀释定容至1０0０ｍＬ。 ３、9中间标准溶液。 用硝酸溶液3、７稀释金属贮备液3、8配制，此溶液中铜、锌、铅、镉得浓度分别为50、０0、10、00、100、００、１0、０0mg/L。
4 采样与样品 4、1用聚乙烯塑料瓶采集样品。采样瓶先用洗涤剂洗净，再在硝酸溶液3、6中浸泡,使用前用水冲洗干净。分析金属总量得样品,采集后立即加硝酸３、１酸化至PH=1~2,正常情况下,每1０00mL样品加2ml硝酸3、1。 4、２试样得制备 分析溶解得金属时,样品采集后立即通过０、45ｕm滤膜过滤,得到得滤液再按4、１中得要求酸化。 ５适用范围 5、1测定浓度范围与仪器得特性有关。 ５、2 地下水与地面水中得共存栗子与化合物在常见浓度下不干扰测定。但当钙得浓度高于１000 mg/L时，抑制镉得吸收，浓度为200０ｍg/L时,信号抑制达１9%。铁得含量超过１00ｍg/L时，抑制锌得吸收。当样品中含盐量很高,特征谱线波长又低于350nm时,可能出现非特征吸收。如高浓度得钙因产生背景吸收，使铅得测定结果偏高。 5原理 将样品或消解处理过得样品直接吸入火焰,在火焰中形成得原子对特征电磁辐射产生吸收,将测得得样品吸光度与标准溶液得吸光度进行比较,确定样品中被测元素得浓度。 ６仪器 一般实验室仪器与：原子吸收分光光度计及相应得辅助设备,配有乙炔-空气燃烧器;光源选用空心阴极灯或无极放电灯。仪器操作参数可参照厂家得说明进行选择。 注:实验用得玻璃或塑料器皿用洗涤剂洗净后，在硝酸溶液3、6中浸泡,使用前用水冲洗干净。 ７步骤 7、1 校准 7．1.1 参照下表1,在100mL容量瓶中,用硝酸溶液3、7稀释中间标准溶液３、9,配制至少4个工作标准溶液,其浓度范围应包括样品中被测元素得浓度。 表1
ds区元素（铜、银、锌、镉、汞） 一、实验目的与要求： 1.了解铜、银、锌、镉、汞氧化物或氢氧化物的酸碱性，硫化物的溶解性。 2. 掌握Cu(Ⅰ)、Cu(Ⅱ)重要化合物的性质及相互转化条件。 3. 熟悉铜、银、锌、镉、汞的配位能力，以及Hg22+和Hg2+的转化。 二、教学重点与难点： 了解铜、银、锌、镉、汞氧化物或氢氧化物的酸碱性，硫化物的溶解性，熟悉铜、银、锌、镉、汞的配位能力，以及Hg22+和Hg2+的转化；掌握Cu(Ⅰ)、Cu(Ⅱ)重要化合物的性质及相互转化条件， 三、教学方法与手段：讲授法；演示法 四、教学课时: 4课时 五、课的类型：实验课 一、铜、银、锌、镉、汞氧化物或氢氧化物的生成和性质 1、铜、锌、镉氧化物的生成和性质 向三支试管分别盛有0.5ml 0.2mol.L-1CuSO4、ZnSO4、CdSO4溶液的试管中滴加新配制的2mol.L-1NaOH溶液，观察溶液颜色及状态。将沉淀分成两份, 一份加硫酸另一份加NaOH溶液，观察现象。 Cu2++2OH-===Cu(OH)2↓ (蓝色沉淀) 蓝色沉淀,溶解于酸，微溶于过量的碱，得到深蓝色溶液[Cu(OH)4]2-。Cu(OH) 2两性偏碱，所以需强碱使之生成配离子。 Zn2++2OH-=== Zn(OH)2↓ (白色沉淀) 白色沉淀, 溶解于酸和过量的碱，典型的两性化物。 Cd 2++2OH-===Cd(OH)2↓白色沉淀，溶于酸, 不溶于碱。 碱性) Cd(OH)2 + NaOH (6M)= 不反应 (Cd(OH) 2 2. 银、汞氧化物的生成和性质 (1)、氧化银的生成和性质
取0.5ml 0.1mol.L-1AgNO3溶液，滴加新配制的2mol.L-1的NaOH溶液，观察沉淀的颜色和状态。洗涤并离心，将沉淀分成两份，一份加入HNO3，另一份加入氨水，观察现象。 Ag++OH-===AgOH↓白色沉淀 2AgOH===Ag2O+H2O 黑色沉淀 Ag2O+2HNO3===2AgNO3+H2O Ag2O+2NH3.H2O==2[Ag(NH3)2]++2OH-+H2O 氢氧化银不稳定，很容易被氧化成黑色的Ag2O，此黑色沉淀溶于硝酸得到银离 子，加入氨水得到银氨络合溶液。Ag2O微溶于水，溶液呈微碱性。它的△f H m很小， 不稳定，加热易分解，具有氧化性。 (2)、氧化汞的生成和性质 取0.5ml 0.2mol l-1的Hg(NO3)2溶液，滴加新配置的2mol.L-1的NaOH溶液，观察溶液颜色和状态。将沉淀分成两份一份2mol.L-1的HNO3，另一份加40%的NaOH溶液，观察现象。 Hg2++OH-===Hg(OH)2↓白色沉淀==HgO↓+H2O HgO+2HNO3==Hg(NO3)2+H2O HgO+NaOH(40℅)-----不溶解 补充：Hg22++2OH-=Hg↓+HgO↓+H2O （歧化反应） 沉淀不稳定，脱水得到HgO红色/黄色沉淀，沉淀溶于酸不溶于碱。HgO有黄色和红 色变体，结构相同，颜色差别因其颗粒大小不同所致, 黄色晶粒细小, 红色颗粒较大。 二、锌、镉、汞硫化物的生成和性质 向三支试管分别盛有0.5ml0.2mol.L-1CdSO4、ZnSO4、CdSO4溶液的离心试管中滴加新配制的1mol.L-1Na2S溶液，观察溶液颜色及状态。 Cd2++S2-===CdS 黄色沉淀 Zn2++S2-===ZnS 白色沉淀 Hg2++S2-===HgS 黑色沉淀 ZnS + 2HCl === ZnCl2 +H2S （ZnS能溶于 0.1mol/L的稀HCl） CdS + 2HCl === CdCl2 + H2S （CdS不溶于稀酸，但能溶于浓酸中） 3HgS + 12HCl + 2HNO3 === 3H2[HgCl4] + 3S↓+ 2NO↑+ 4 H2O 3HgS+12Cl-+2NO3-+8H+=3[HgCl4]2-+3S+2NO+4H2O HgS不溶于浓酸，在浓硝酸中也难溶，但它能溶于王水。所有的沉淀都能够溶 于王水中。这反映出三种沉淀的K sp存在差异。 将沉淀离心分离分成三份：一份加入 2 mol.L-1的盐酸，另一份加入浓盐酸，再一份加入王水。
铜、铅、锌、镉试题 （原子吸收分光光度法） 一、填空题 1.中华人民共和国国家标准GB7475－87规定测定水质Cu、Pb、Zn、Cd的方法是。答：原子吸收分光光度法。 2.原子吸收光度法测定水质Cu、Pb、Zn、Cd，可分为两部分，第一部分为法，适用于地下水和中的Cu、Pb、Zn、Cd测定。第二部分分为法，适用于测定地下水和清洁地面水中低浓度的Cu、Pb、Zn、Cd。 答:直接；地面水；废水；螯合萃取。 3.原子吸收法测定水质Cu、Pb、Zn、Cd分析时均使用符合国家标准或专业标准的试剂和水或等浓度的水（除另有说明外）。 答：分析纯；去离子。 4.原子吸收光度计光源使用灯或无极放电灯。 答：空心阴极。 5.原子吸收法测定某一元素时，所选择的火焰应使待测元素获得最大原子化效率即，测Ti、V等金属时因其金属氧化物离解能较高，宜选用富燃性火焰进行测量，而Cu、Pb、Zn、Cd的氧化物离解能较低测量时选用火焰即可。 答：测量灵敏度；贫燃性。 6.原子吸收分光光度计按其功能主要由四个基本部分组成：①；②； ③；④。 答：光源；原子化器；分光系统；检测放大和读出系统。 二、选择、判断题 1.原子吸收光度法测金属浓度时火焰用燃料气为。 A、甲烷气体； B、乙炔气体； C、丙烯气体； D、丙炔气体 答：B 2.用萃取火焰原子吸收分光光度法测定微量镉、铜、铅时，如样品中存在时可能破坏吡咯烷二硫代氨基甲酸铵，萃取前应去除。 A、强氧化剂； B、强还原剂； C、强酸； D、强碱 答：A 3.判断下列说法是否正确。
⑴铅、镉和锌在自然界中是以单一元素形态存在。（） ⑵铜是动植所需的微量元素之一。（） ⑶铅是一种蓄积性毒物，而镉是无毒的。（） ⑷锌为人体必需元素，对酶的功能有很大作用。（） 答：⑴×⑵√⑶×⑷√ 三、问答题 1.原子吸收法测定金属浓度时，若有化学干扰如消除？ 答：①加释放剂②加保护剂③加助熔剂④改变火焰性质⑤预分离 2.简述原子吸收法的特点？ 答：①灵敏度高②原子吸收谱线简单，选择性好，干扰少③操作简单、快速④测量精密度好⑤测定元素多（例举上述三个即可）。 3.原子吸收法测定水质Cu、Pb、Zn、Cd的原理是什么？ 答：将样品或消解处理过的样品直接吸入火焰，在火焰中形成的原子对特征电磁辐射产生吸收，将测得的样品吸光度和标准溶液的吸光度进行比较，确定样品中被测元素的浓度。4.用原子吸收法测定金属总量时水样应如何消解？ 答：样品混匀后取100.0ml置于200ml烧杯中，加入5ml硝酸，在电热板上加热消解，确保样品不沸腾，蒸至10ml左右，加入5ml硝酸和2ml高氯酸，继续消解，蒸至1ml左右。如果消解不完全，再加入5ml硝酸和2ml高氯酸，再蒸至1ml左右。取下冷却，加水溶解残渣，通过中速滤纸（预先用酸洗）滤入100ml容量瓶中，用水稀释至标线。 5.螯合萃取法测量原理是什么？ 答：吡咯烷二硫代氨基甲酸铵在pH3.0时与被测金属离子螯合后萃入甲基异丁基甲酮中然后吸入火焰进行原子吸收光谱测定。 三、计算题 1.已知原子吸收法测定水质总铜，直接测量法测定校准曲线为y＝0.109x－5.17×10－4空白吸光值为0.004，某试样测量吸光度为0.096，求该水样中总铜的浓度。 答： x=（y＋5.17×10－4）/0.109 =[（0.096－0.004）＋5.17×10－4]/0.109 =0.849mg/L
1 适用范围 令狐采学 本标准规定了测定水中铜、锌、铅、镉的火焰原子吸收分光光度法。 本标准分为两部分。第一部分为直接法，适用于测定地下水、地面水和废水中的铜、锌、铅、镉；第二部分为螯合萃取法，适用于测定地下水和清洁地面水中低浓度的铜铅、镉。 2 定义 2.1溶解的金属，未酸化的样品中能通过0.45um滤膜的金属成分。 2.2金属总量：未经过滤的样品经强烈消解后测得的金属浓度，或样品中溶解和悬浮的两部分金属浓度的总量。 3试剂和材料 除非另有说明，分析时均使用符合国家标准的分析纯试剂；实验用水，GB/T 6682，二级。 3.1 硝酸：ρ(HNO3)=1.42 g/mL，优级纯。 3.3 硝酸：ρ(HNO3)=1.42 g/mL，分析纯。。 3.3高氯酸：ρ(HClO4)=1.67 g/mL，优级纯。 3.4 燃料：乙炔，用钢瓶气或由乙炔发生器供给，纯度不低于99.6%。 3.5 氧化剂：空气，一般由气体压缩机供给，进入燃烧器以前应经过适当过滤，以除去其中的水、油和其他杂质。 3.6硝酸溶液：1+1。 用硝酸（3.2）配制。 3.7 硝酸溶液：1+499。 用硝酸（3.1）配制。 3.8金属储备液：1.000g/L。 称取1.000g光谱纯金属，准确到0.001g,用硝酸（3.1）溶解，必
要时加热，直至溶解完全，然后用水稀释定容至1000mL。 3.9 中间标准溶液。 用硝酸溶液3.7稀释金属贮备液3.8配制，此溶液中铜、锌、铅、镉的浓度分别为50.00、10.00、100.00、10.00mg/L。 4采样和样品 4.1用聚乙烯塑料瓶采集样品。采样瓶先用洗涤剂洗净，再在硝酸溶液3.6中浸泡，使用前用水冲洗干净。分析金属总量的样品，采集后立即加硝酸3.1酸化至PH=1~2，正常情况下，每1000mL 样品加2ml硝酸3.1。 4.2试样的制备 分析溶解的金属时，样品采集后立即通过0.45um滤膜过滤，得到的滤液再按4.1中的要求酸化。 5适用范围 5.1 测定浓度范围与仪器的特性有关。 5.2 地下水和地面水中的共存栗子和化合物在常见浓度下不干扰测定。但当钙的浓度高于1000mg/L时，抑制镉的吸收，浓度为2000mg/L时，信号抑制达19%。铁的含量超过100mg/L时，抑制锌的吸收。当样品中含盐量很高，特征谱线波长又低于350nm时，可能出现非特征吸收。如高浓度的钙因产生背景吸收，使铅的测定结果偏高。 5 原理 将样品或消解处理过的样品直接吸入火焰，在火焰中形成的原子对特征电磁辐射产生吸收，将测得的样品吸光度和标准溶液的吸光度进行比较，确定样品中被测元素的浓度。 6仪器 一般实验室仪器和：原子吸收分光光度计及相应的辅助设备，配有乙炔-空气燃烧器；光源选用空心阴极灯或无极放电灯。仪器操作参数可参照厂家的说明进行选择。
实验 ds 区金属（铜、银、锌、镉、汞） 一、实验目的： 1、了解铜、银、锌、镉、汞的氧化物或氢氧化物的酸碱性、硫化物的溶解性。 2、掌握Cu(Ⅰ)、Cu(Ⅱ)重要化合物的性质及相互转化条件。 3、试验并熟悉铜、银、锌、镉、汞的配位能力，以及Hg2 2+ 和Hg 2+ 的转化。 二、实验用品： 仪器：试管、烧杯、离心机、离心试管 固体药品：碘化钾、铜屑 液体药品： HCl(2mol/L、 浓)、 H2SO4(2mol/L)、 HNO3(2mol/L、 浓)、 NaOH(2mol/L、 6mol/L、 40%)、氨水(2mol/L、浓)、CuSO4(0.2mol/L)、ZnSO4(0.2mol/L)、CdSO4(0.2mol/L)、 CuCl2(0.5mol/L) 、 Hg(NO3)2(0.2mol/L) 、 SnCl2(0.2mol/L) 、 AgNO3(0.1mol/L) 、 Na2S(0.1mol/L)、KI(0.2mol/L)、KSCN(0.1mol/L)、Na2S2O3(0.5mol/L)、NaCl(0.2mol/L)、 金属汞、葡萄糖溶液（10%） 材料：pH试纸、玻璃棒 三、实验内容： （一）铜、银、锌、镉、汞氧化物或氢氧化物的生成和性质 1、铜、锌、镉氢氧化物的生成和性质 在分别装有 0.5mL0.2mol/L CuSO4、ZnSO4、CdSO4 溶液的三支试管中滴加新配制 的2mol/L NaOH溶液，观察溶液颜色及状态。 将各沉淀分成两份：分别加入2mol/L H2SO4 和2mol/L NaOH，观察现象。 CuSO4 + 2NaOH === Cu(OH)2↓(兰)+ Na2SO4 ZnSO4 + 2NaOH === Zn(OH)2↓(白) + Na2SO4 CdSO4 + 2NaOH === Cd(OH)2↓(白)+ Na2SO4 Cu(OH)2 + H2SO4 === CuSO4 + 2H2O Cu(OH)2 + 2NaOH === Na2[Cu(OH)4] Zn(OH)2 + H2SO4 === ZnSO4 + 2H2O Zn(OH)2 + 2NaOH === Na2[Zn(OH)4] Cd(OH)2 + H2SO4 === CdSO4 + 2H2O Cd(OH)2 酸性特别弱，不易溶于强碱中，只缓慢溶于热、浓的强碱中。 2、银、汞氧化物的生成和性质 （1）氧化银的生成和性质 AgNO3(0.5mL0.1mol/L)→加入NaOH(2mol/L新配制)→观察沉淀的颜色和状态→离 心分离→沉淀分成两份→一份加氨水(2mol/L)，另一份加HNO3(2mol/L)→观察现象 AgNO3 + NaOH === AgOH + NaNO3
实验三 ds 区金属(铜、银、锌、镉、汞) 实验目的 了解铜、银、锌、镉、汞氧化物或氢氧化物的酸碱性，硫化物的溶解性。掌握Cu(I)、Cu(Ⅱ) 重要化合物的性质及相互转化条件。试验并熟悉铜、银、锌、镉、汞的配位能力，以及+ 22 Hg 和Hg 2+的转化。 实验用品 仪器：试管(10 mL)、烧杯(250 mL)、离心机、离心试管 固体药品：碘化钾、铜屑 液体药品：HCl (2mol · L -1、浓)、H 2SO 4 (mol · L -1)、HNO 3 (2 mol · L -1、浓)、NaOH (2 mol · L -1、6 mol · L -1、40％)、氨水(2 mol · L -1、浓)、CuSO 4 (0.2 mol · L -1)、ZnSO 4 (0.2 mol · L -1)、CdSO 4 (0.2 mol · L -1)、CuCl 2 (0.5 mol · L -1)、Hg(NO 3)2 (0.2 mol · L -1)、SnCl 2 (0.2 mol · L -1)、AgNO 3 (0.1 mol · L -1)、Na 2S (0.1 mol · L -1)、KI (0.2 mol · L -1)、KSCN (0.1 mol · L -1)、Na 2S 2O 3 (0.5 mol · L -1)、NaCl (0.2 mol · L -1)、金属汞、葡萄糖溶液 (10％) 材料：pH 试纸、玻璃棒 实验内容 一 铜、银、锌、镉、汞氢氧化物或氧化物的生成和性质 1．铜、锌、镉氢氧化物的生成和性质 向三支试管分别盛有0.5 mL0.2 mol · L -1CuSO 4、ZnSO 4、CdSO 4溶液的试管中滴加新配制的2 mol·L -1NaOH 溶液，观察溶液颜色及状态。 将各试管中沉淀分成两份：一份加2 mol · L -1 H 2SO 4，另一份继续滴加2 mol · L -1NaOH 溶液。观察现象，写出反应式。 2．银、汞氧化物的生成和性质 (1) 氧化银的生成和性质 取0.5 mL 0.1 mol · L -1 AgNO 3溶液，滴加新配制的 2 mol · L -1NaOH 溶液，观察Ag 2O (为什么不是AgOH) 的颜色和状态。洗涤并离心分离沉淀，将沉淀分成两份：一份加入2 mol · L -1HNO 3，另一份加入2 mol · L -1氨水。观察现象，写出反
水质 铜、锌、铅、镉分析检测实施细则 本标准规定了测定水中铜、锌、铅、镉的原子吸收光谱法。 本标准分为两部分。第一部分为直接法，适用于测定地下水、地面水和废水 中的铜、锌、铅、镉; 第二部分螯合萃取法，适用于测定地下水和清洁地面水中低浓度的铜、铅、镉。 原子吸收分光光度法 1定义 溶解的金属：未酸化的样品中能通过0.45μg 滤膜的金属成分。 金属总量：未经过滤的样品经强烈消解后测得的金属浓度，或样品中溶解和悬浮的两部分金 属浓度的总量。 2采样和样品 2.1用聚乙烯塱料瓶采集样品。采样瓶先用洗涤剂洗净，再在硝酸溶液（5.6）中浸泡，使用前用 水冲洗干净。分析金属总量的样品，采集后立即加硝酸(5.1)酸化至PH1~2，正常情况下，每1000 ml 样品加2硝酸(5.1)。 2.2 试样的制备 分析溶解的金属时，样品采集后立即通过0.45μm 滤膜过滤，得到的滤液再按(2.1)中的要求酸化。 直接法 3适用范围 3.1测定浓度范围与仪器的特性有关，表1列出，般仪器的测定范围。 因产生背景吸收，使铅的测定结果偏高。 1987 - 08 01 实施 元 素 浓度范围，mg/L 铜 0.05 ?5 锌 0.05-1 铅 0.2 镉 0.05 ?1 3.2地下水和地面水中的共存离子和化合物在常见浓度下不干扰测定。但当钙的浓度高于1000mg/l 时，抑制镉的吸收，浓度为2000mg/l 时，信号抑制达19%。铁的含量超过100mg/l 时，抑制锌的 吸收。当样品中含盐量很高，特征谱线波长又低于时，可能出现非特征吸收。 如高浓度的钙，
4 原理 将样品或消解处理过的样品直接吸入火焰，在火焰中形成的原子对特征电磁辐射产生吸收，将测 得的样品吸光度和标准溶液的吸光度进行比较，确定样品中被测元素的浓度。 5试剂 除非另有说明，分析时均使用符合国家标准或专业标准的分析纯试剂、去离子水或同等纯度的水。 硝酸 1.42mg/ml,优级纯。 硝酸1.42g/ml ，分析纯。 高氯酸 1.67g/ml ，优级纯。 燃料：乙炔，用钢瓶气或由乙炔发生器供给，纯度不低于99.6%。 氧化剂：空气，一般由气体压缩机供给，进入燃烧器以前应经过适当过滤，以除去其中的水、 油和其他杂质。 1 + 1硝酸溶液。 用硝酸（5.2）配制。 1 + 499硝酸溶液。 用确酸(5.1)配制。 金属贮备液：1.000g/l 。 称取1.0008光谱纯金属，准确到0.0018，用硝酸（5.1）溶解，必要时加热，直至溶解完全，然 后用水稀释定容至1000ml 。 中间标准溶液。 用硝酸溶液稀释金属贮备液化(5.8）配制，此溶液中铜、锌、铅、镉的浓度分别为50.00、 10.00、100.0 和 10.00mg/l 。 6 仪器 一般实验室仪器和： 原子吸收分光光度计及相应的辅助设备，配有乙炔-空气燃烧器； 灯。仪器操作参数可参照厂家的说明进行选择。 注，实验用的玻璃或塑料器皿用洗涤剂洗净后，在硝酸溶液(5.6)中浸泡 7步骤 7.1 校准 7.1.1 参照表2丨在100ml 容量瓶中，用硝酸溶液5(5.7)稀释中间标准溶液(5.9)，配制至少4个 工作标准溶液，其浓度范围应包括样品中被测元素的浓度。 光源选用空心阴极灯或无极 放电 ，使用前用水冲洗干净。 中间标准溶液( 5.9)加人体积mL 0.50 1.00 3.00 5.00 10.0 工作标准溶液浓度mg/l 铜 0.25 0.50 1.50 2.50 5.00 锌 0.05 0.10 0.30 0.50 1.00
重金属（铜、铅、锌、镉、镍、铁、锰）试题 （原子吸收分光光度法） 一、填空题 1、中华人民共和国国家标准GB7475－87规定测定水质Cu、Pb、Zn、Cd的方法是。答：原子吸收分光光度法。 2、原子吸收光度法测定水质Cu、Pb、Zn、Cd，可分为两部分，第一部分为法，适用于地下水和中的Cu、Pb、Zn、Cd测定。第二部分分为法，适用于测定地下水和清洁地面水中低浓度的Cu、Pb、Zn、Cd。 答:直接；地面水；废水；螯合萃取。 3、原子吸收法测定水质Cu、Pb、Zn、Cd分析时均使用符合国家标准或专业标准的试剂和水或等浓度的水（除另有说明外）。 答：分析纯；去离子。 4、原子吸收光度计光源使用灯或无极放电灯。 答：空心阴极。 5、原子吸收法测定某一元素时，所选择的火焰应使待测元素获得最大原子化效率即，测Ti、V等金属时因其金属氧化物离解能较高，宜选用富燃性火焰进行测量，而Cu、Pb、Zn、Cd的氧化物离解能较低测量时选用火焰即可。 答：测量灵敏度；贫燃性。 6、原子吸收分光光度计按其功能主要由四个基本部分组成：①；②； ③；④。 答：光源；原子化器；分光系统；检测放大和读出系统。 7、国家颁布测定水质铁、锰的标准方法有，方法的国标号码是。 答：火焰原子吸收分光光度法；GB11911－89。 8、火焰原子吸收光度法可测定，，中的铁和锰。 答:地面水；地下水；工业废水； 9、标准分析方法中测定铁、锰的检测限分别是和。校准曲线的浓度范围分别为和。 答：0.03mg/L；0.01mg/L；0.1～5mg/L；0.05～3mg/L； 10、火焰原子吸收法测定水质中的铁、锰时，用瓶采集样品，若仅测定 铁锰，样品采集后尽快通过过滤，并立即加滤液，使pH为。答：聚乙烯；可过滤态；0.45μm滤膜；硝酸酸化，1～2。 11、影响铁、锰原子吸收法准确度的主要干扰是，当硅的浓度大于时，
铁锰铜锌铅镉 1．适用范围 1.1 本标准适用水源水、、饮用水和矿泉水中铁锰铜锌铅镉的测定。2技术依据 2.1 根据《中华人民共和国国家标准》生活饮用水标准检验方法。GB/T5750.6—2006 4.2.1所规定的生活饮用水中铁锰铜锌铅镉的检验方法。(火焰原子吸收分光光度法____直接法) 2. 2 GB/T 8538-2008 4.17.1（火焰原子吸收分光光度法____直接法) 2. 3 SOlAAR M5原子吸收使用説明书 3 原理 3.1水样中金属离子被原子化后，吸收来自各种金属空心阴极灯发出的共振线（铁，248.3nm；锰，279.5 nm；铜，32 4.7nm；锌，213.9nm；铅，217.7nm；镉，228.8nm），吸收共振线的量与样品中该元素的含量成正比。在其他条件不变的情况下，根据测量被吸收的谱线在一定浓度范围，与标准系列比较定量。 4 仪器 4.1火焰原子吸收分光光度仪SOLAAR M5。 4.2铁锰铜锌铅镉空心阴极灯。 4.3电热板。 4.4 抽气甁和玻璃沙芯滤器。 4.5 高纯度乙炔气体和由空气压缩机提供的空气。
5．试剂 5.1所用玻璃仪器均需以硝酸（1+9）浸泡过夜，用水反复冲洗，最后用蒸馏水冲洗干净。 5.2 硝酸: MOS级（国药集团）。 5.3 超纯水：自制。 5.4 1%硝酸溶液：取1ml硝酸溶液稀释到100mL。 5.5铁锰铜锌铅镉标准：水中铁锰标准溶液：上海市计量测试技术研究院国家二级标准物质(编号：PbGBW(E)080278 ,CdGBW(E)080279 FeGBW(E)080281 ,MnGBW(E)080505 ,CuGBW(E)080277 ,ZnGBW(E )080280均定值为1 .000g／L)。 5.6铁标准储备液：取1 .000g／L的铁标准溶液10 .00mL用1％HN03溶液稀释到刻度100mL容量瓶、混匀。此溶液浓度为100.0ug/mL。(冰箱4℃六个月)。 5.7锰标准储备液：取1 .000g／L的锰标准溶液用1％HN03溶液逐级稀释到刻度100ml容量瓶、混匀。此溶液浓度为10.0ug/mL。(冰箱4℃六个月) 5.8铜标准储备液：取1 .000g／L的铜标准溶液10 .00mL用1％HN03溶液稀释到刻度100mL容量瓶、混匀。此溶液浓度为100.0ug/mL。(冰箱4℃六个月)。 5.9锌标准储备液：取1 .000g／L的锌标准溶液10 .00mL用1％HN03溶液稀释到刻度100mL容量瓶、混匀。此溶液浓度为10.0ug/mL。(冰箱4℃六个月)。
无机化学实验第四版实验二十一：ds区金属(铜-银-锌-镉-汞)
实验名称：ds区金属（铜，银，锌，镉，汞）实验日期：温度：气压： 一、实验目的 1.了解铜，银，锌，镉，汞氢氧化物或氧化物的酸碱性，硫化物的溶解性； 2.掌握铜（1+）和铜（2+）重要化合物的性质及相互转化条件； 3.试验并熟悉铜，银，锌，镉，汞的配位能力，以及Hg22+和Hg2+的转化。 二、实验内容 1.铜，银，锌，镉，汞氢氧化物或氧化物的生成和性质 1)铜，锌，镉氢氧化物的生成和性质 实验操作实验现象解释或化学反应方程式CuSO4+NaOH 生成蓝色沉淀，溶液无色CuSO4+2NaOH==Cu(OH)2+Na2SO4 ZnSO4+NaOH 生成蓝色沉淀，溶液无色ZnSO4+2NaOH==Zn(OH)2+Na2SO4 CdSO4+NaOH 生成蓝色沉淀，溶液无色CdSO4+2NaOH==Cd(OH)2+Na2SO4 Cu(OH)2+H2SO4沉淀溶解Cu(OH)2+2H2SO4==CuSO4+2H2O +NaOH 沉淀溶解Cu(OH)2+2NaOH==Na2[Cu(OH)2] Zn(OH)2+H2SO4沉淀溶解Zn(OH)2+2H2SO4==ZnSO4+2H2O +NaOH 沉淀溶解Zn(OH)2+2NaOH==Na2[Zn(OH)2] Cd(OH)2+H2SO4沉淀溶解Cd(OH)2+2H2SO4==CdSO4+2H2O +NaOH 沉淀不溶解不反应 2)银，汞氧化物的生成和性质 a.氧化银的生成和性质 b.氧化汞的生成和性质 实验操作实验现象解释或化学反应方程式AgNO3+NaOH 生成棕色沉淀，溶液无色2AgNO3+2NaOH==Ag2O+2NaNO3+2H2 O Hg(NO3)2+NaOH 生成黄色沉淀，溶液无色Hg(NO3)2+2NaOH==HgO+2NaNO3+H2 O 洗涤Ag2O +HNO3沉淀溶解Ag2O+2HNO3==2AgNO3+H2O +氨水沉淀溶解Ag2O+4NH3H2O==2[Ag(NO3)2]+2OH-
HZHJSZ00117 水质镉铜铅锌的测定示波极谱法 HZ-HJ-SZ-0117 水质铜锌示波极谱法(试行) 1 范围 本方法适用于测定工业废水和生活污水中镉铅镍的测定地面水和地下水本方法的检测下限可达106 mol/L í-?ú???á?§3?μ??a?ê?D2a?¨?|钴钴可以忽赂不计抗坏血酸等还原而消除干扰硝酸存在影响锌的测定 2 原理 将速度变化很快的极化电压(一般约为250mV/s)?úμ??????y±??ˉoüD?μ?ê±???úó?ò???é?????2¨?÷×÷?a2aá?1¤???ú3¤óà??ê?2¨1üé? ?ò?-μ?×ó???·′|àíoóó?????ò?????·ü°2?ú?? ?éó?óú?¨á?·??? ?ü??μ?·?μ?????μ×òo?D?ùo?μ??é?ê2?í???óD?ù±??ˉ í-??ó?????èü3?·ü°2·¨?àí? 3.2 支持电介质 称取54g氯化铵浓氨水250mL 溶解后用水稀释至1Lè?1?ó??èD???ì?3y?? 铝锌其蜂电位值(相对于饱和甘汞电极) 表1 锡锌 Ｃｕ0Cu2 Cu0的还原波 在盐酸底液中镉形成的稳定络离子有良好的还原波Cd2+Pb2+ 3.2.3 1.0mol/L高氯酸支持电介质(使用时适当稀释) ′×?á?§3?μ??a?ê 1.0mol/L (pH3.0) 3.3 极大抑制剂水溶性聚乙烯醇或者明胶 聚乙烯醇(C H4O)n44.061750土50 2 3.5 盐酸羟胺或抗坏血酸 4 仪器 4.1 极谱分析仪(单扫描示波极谱 ４．２ 工作电极铂碳电极
4.3 参比电极氯化银电极或饱和甘汞电极 4.5 电解池 使pH在聚乙烯瓶中贮存 不含有机质如未出现沉淀 废水或者污水可取适量加入5mL浓硝酸冷却后继续加热消解至冒高氯酸白色浓烟用水溶解至50mLà?è′oóó??ì?ù?¨á?????1y????òooí?′μóòo?¨èYμ?100mL 6 操作步骤 仪器和电极的准备 6.1 在氨性底液中测定镉锌 6.1.1 校准曲线的绘制１０．０５０．０１５０．０ 加入氨性支持电解质1mL 盐酸羟胺少量摇匀, 转入电解池中 铜镍-0.25V-0.85V然后绘制峰高 6.1.2 样品的测定如有必要应先调到中性在校准曲线上查出样品含量 先按上述程序测定出样品的峰高(h) ?ù′?2a?¨·???(H)HZ-HJ-SZ-0116 6.2 在盐酸底液中测定铅 分别取含量为020.0100.0200.0ìg 的铅及镉标准溶液于10mL比色管中０．１％极大抑制水溶液0.5mL ?ó????êíμ?±ê??×aè?μ??a3??D?ó -0.45V起始电位时测镉)?¨?èD￡×??ú?? ò?è?êêá?(含金属10~100ìg)已处理好的水样于10mL比色管中 在校准曲线上查出样品含量 先按上述程序测定出水样的峰高(H) ?ù′???DD2a?¨按阳极溶出伏安法中的一次标准加入法的公式进行计算 (1) 在盐酸支持电解质中镉的峰电位约为-0.6V 由于大量铅的存在对镉的测定有影响 (2) 氨性溶液中铅干扰铜的测定铝较多或为除去铅的干扰而加入了铁盐使铅完全进入沉淀建议采用小体积沉淀法进行分离在样品预处理的最后一次蒸至近干后而是用少量0.01mol/L盐酸将残渣全部润湿后搅拌均匀后搅匀后再加入约20mL水 并将烧杯的洗涤液也并入容量瓶摇匀供测定用铝沉淀不呈絮状 (3) 若水样中几种离子含量相差较大宜采用微分测定技术 例如最好能分别测定
铜、锌、铅、镉测定作业指导书 第1 页共7 页 颁布日期：年月 1 目的 准确检测水质中的铜、锌、铜、镉，为各种环境状况分析提供合理依据。 2 定义 2.1 溶解的金属：未酸化的样品中能通过0.45μm滤膜的金属成分。 2.2 金属总量：未经过滤的样品经强烈消解后测得的金属浓度，或样品中溶解和悬浮的两部分金属浓度的总量。 3 采样和样品 3.1 用聚乙烯塑料瓶采集样品。采样瓶先用洗涤剂洗净，再在硝酸溶液（6.6）中浸泡，使用前用不冲洗干净。分析金属总量的样品，采集后立即加硝酸（6.1）酸化至PH1~2，正常情况下，每1000ml样品加2ml硝酸（6.1）。 3.2 试样的制备 分析溶解的金属时，样品采集后立即通过0.45μm滤膜过滤，得到的滤液再按（3.1）中的要求酸化。 第一部分直接法 4 范围 4.1 测定浓度范围与仪器的特性有关，表1表出一般仪器的测定范围。 表1 元素浓度范围，mg/L 铜锌铅镉0.05~5 0.05~1 0.2~10 0.05~1 4.2 地上水和地面水中的共存离子和化合物在常见浓度下不干扰测定。但当钙的浓度高于1000mg/L时，抑制镉的吸收，浓度为2000mg/L时，信号仰制达19%。铁的含量超过100mg/L时，抑制锌的吸收。当样品中含盐量很高，特征谱线波长又低于350nm时，可能出现非特征吸收。如高浓度的钙，因产生背景吸收，使铅的测定结果偏高。 5 原理 将样品或消解处理过的样品直接吸入火焰，在火焰中原子对特征电磁辐射产生吸收，将测得的样品吸光度和标准溶液的吸光度进行比较，确定样品中被测元素的浓度。 6 试剂
第2 页共7 页铜、锌、铅、镉测定作业指导书 颁布日期：年月 除非另有说明，分析时均使用符合国家标准或专业标准的分析纯试剂、去离子水或同等纯度的水。 6.1 硝酸（HNO3）：ρ=1.42g/mL，优级纯。 6.2 硝酸（HNO3）：ρ=1.42g/mL，分析纯。 6.3 高氯酸（HClO4）：ρ=1.42g/mL，优级纯。 6.4 燃料：乙炔，用钢瓶气或由乙炔发生器供给，纯度不低于99.6%。 6.5 氧化剂：空气，一般由气体压缩机供给，进入燃烧器以前应经过适当过滤，以除去其中的水、油和其他杂质。 6.6 1+1硝酸溶液。 用硝酸（6.2）配制。 6.7 1+499硝酸溶液。 用硝酸（6.1）配制。 6.8 金属贮备液：1.000g/L. 称取1.000g光谱纯金属，准确到0.001g，用硝酸（6.1）溶解，必要时加热，直至溶解完全，然后用水定容至1000mL。 6.9 中间标准溶液 用硝酸溶液（6.7）稀释金属贮备液（6.8）配制，此溶液中铜、锌、铅、镉的浓度分别为50.00、10.00、100.0和10.00mg/L。 7 仪器 一般实验室仪器和： 原子吸收分光光度计及相应的辅助设备，配有乙炔-空气燃烧器；光源选用空心阴极灯或无极放电灯。仪器操作参数可参照厂家的说明进行选择。 注：实验用的玻璃或塑料器皿用洗涤剂洗净后，在硝酸溶液（6.6）中浸泡，使用前用水冲洗干净。 8 步骤 8.1 校准 8.1.1 参照表2，在100ml容量瓶中，用硝酸溶液（6.7）稀释中间标准溶液（6.9），配制至少4个工作标准溶液，其浓度范围应包括样品中被测元素的浓度。