当前位置：文档之家 › 第18章 铜族元素 锌族元素

第18章 铜族元素 锌族元素

  • 格式：doc
  • 大小：172.50 KB
  • 文档页数：12

下载文档原格式

  / 12

合集下载

元素拓展：铜族和锌族元素性质学习课件

元素拓展：铜族和锌族元素性质学习课件
在有机合成中CuCl用作催化剂和还原剂。
铜族元素
（2）CuCl2： C共u价(Ⅱ化)卤合化物物，中平，面C链u状Cl。2较棕重黄要色，固无体水。CuCl2为
性质：
①易溶于水和有机溶剂（如乙醇、丙酮）。
②配离子互变：
[Cu(H2O)4]2++4Cl（浅蓝）
[CuCl4]2-+4H2O （黄）
所以CuCl2的浓溶液通常呈黄绿色或绿色。
H2O
O
O

S
H2O
H2O
Cu
H2O
O
O H2O
H2O
O
H2O
Cu
H2O O
[Cu(H2O)4]SO4·H2O 结构的另一种解释
3、配合物
铜族元素
Cu(Ⅱ)与单齿配体一般形成配位数为4的正方形构型
（dsp2杂化）如[Cu(H2O)4]2+、[CuCl4]2-、 [Cu(NH3)4]2+等。 [Cu(NH3)4]2+为深蓝色。分析上，根据颜色深浅进行比 色分析测Cu的含量。它还能溶解纤维，在所得纤维素
铜族元素
2.化学性质
(1) 与O2作用
2Cu O2 2CuO(黑) 2Cu O2 H2O CO2 Cu2 (OH)2 CO3 (绿)
碱式碳酸铜 Au、 Ag不与O2发生反应，当有沉淀剂或 配合剂存在时，可发生如下反应：
铜族元素
M Cu, Ag, Au 4M O2 2H2O 8CN 4[M(CN)2 ] 4OH 4Cu O2 2H2O 8NH3 4[Cu(NH 3)2 ] (无色) OH
所以将此区域元素称为ds区元素。 ds 区元素都是过渡金属。但由于其d层电子是 全充满，所以体现的性质与其他过渡金属 有所不同（比如说最高的氧化态只能达到 +3）。

高等教育出版社无机化学第十八章课后习题答案

高等教育出版社无机化学第十八章课后习题答案

高等教育出版社无机化学第十八章课后习题答案第十八章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- = AgCNAgCN + 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)2HgSHgS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S3 HgS + 8H+ + 2NO3- + 12Cl- = 3HgCl42- + 3S + 2NO + 4H2OHgS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CuCl2CuCl22H2Cl + H2O↑ + 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。

知识总结——铜族元素和锌族元素

知识总结——铜族元素和锌族元素

第七节铜族元素和锌族元素．知识梳理1．铜族元素1•1单质的化学性质(1)在空气中：Cu：2Cu+O2+H2O+CO2=Cu(OH)2CuCO3Ag：#H2S空气中久置变黑：Ag+H2S+1/2O2=Ag2s+H2OAu：不与空气作用(2)与酸反应：Cu+4HC1(浓)-H3[CuCl4]+1/2H2TAg+HI-Agl；+1/2H2TAu+4HCl+HNO3=H[AuCl4]+NO T+2H2O1•2铜族元素的重要化合物1．氧化数为+1的化合物(2)硝酸银[Cu(I)无硝酸盐]制备：3Ag+4HNO3(稀)=3AgNO3+NO T+2H2OAg+2HNO3(浓)=AgNO3+NO2f+H2O遇蛋白质生成黑色蛋白银，对有机组织有破坏作用，使用时勿使皮肤接触，在医药上用作消毒剂和腐蚀剂。

大量AgNO3用于制造照相底片上的卤化银，是重要的化学试剂。

(3)卤化物：①CuX2Cu2++2X-+SO2+2H2O-CuX；+4H++SO42-Cu2++2Cl-+Cu-2CuCl-2H[CuCl2]2Cu2++4I-=2CuI；+I2；CuX主要性质：在潮湿含氧环境下稳定性差：4CuCl+O2+4H2O=3CuOCuCl2^3H2O+2HCl8CuCl+O2=2Cu2O+4Cu2++8Cl-在相应卤化物中形成较稳定的卤配离子：CuX+X-=^CuX2-(无色)有一定氧化性：4CuI+Hg=Cu2[HgI4]+2Cu白暗红此反应用于检验实验室空气中的汞含量。

②AgX性质：见光分解：AgBr-Ag+Br因此AgBr用作感光材料。

(4)硫化物：Cu2S,Ag2S：黑色；难溶于水；溶于热浓硝酸3Cu2s+16HNO3(浓)一6Cu(NO3)2+3s；+4NO f+8H2O3Ag2s+8HNO3(浓)一6Ag(NO3)2+3S；+2NO f+4H2O2．氧化数为+2的化合物(1)氢氧化铜和氧化铜CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2J+Na2SO4Cu(OH)2O①氧化铜热稳定性：在高温时明显分解2CuO1237K>Cu2O+1/2O2加热可被H2、CO、NH3还原3CuO+2NH3=3Cu+3H2O+N2②氢氧化铜(浅蓝色)微显两性(以碱性为主)，可溶于浓强碱：Cu(OH)2+2OH-[Cu(OH)4]2-溶于氨水Cu(OH)2+4NH3^^[Cu(NH3)4](OH)2(2)氯化铜CuCl2无水CuCl2为共价化合物，结构为链状，其中Cu采取dsp2杂化方式。

锌族元素PPT演示课件

锌族元素PPT演示课件
12
1. 氧化物与氢氧化物：
2Zn + O2 = 2ZnO
568K
ZnCO3 == ZnO＋CO2↑
ZnO是白色粉末，难溶于水，俗名锌白，常用作 白色颜料 。ZnO是两性化合物，溶于酸形成锌（II） 盐，溶于碱形成锌酸盐如[Zn(OH)4]2- 。
在锌盐和镉盐溶液中加入适量强碱，可以得到它 们的氢氧化物。Zn（OH）2是两性氢氧化物， Zn(OH)2和Cd(OH)2均可溶于氨水生成氨配离子。
20
因平衡常数不大当改变条件，使Hg2+生成沉淀或配合物大 大降低Hg2+浓度，歧化反应便可以发生，如：
Hg22+＋S2－ == HgS↓(黑)＋Hg↓ Hg22+＋4CN－ == [Hg(CN)4]2－ ＋Hg↓
Hg22+＋4I－ == Hg↓＋[HgI4]2－ Hg22+＋2OH－ == Hg↓＋ HgO↓＋ H2O
HgS＋Na2S == Na2[HgS2]（ 二硫合汞酸钠）
16
3. 卤化物 (1)ZnCl2
是固体盐中溶解度最大的（283K，333g/100g水）， 溶于水有少量水解
如将氯化锌溶液蒸干 ： ZnCl2＋H2O △ Zn(OH)Cl＋HCl↑
ZnCl2吸水性强，可在有机合成上用作脱水剂
17
（2）HgCl2
由于锌族元素次外层具有18个电子，它对核的屏蔽作用 小，有效核电荷较大，对最外层电子吸引力较强，其 第一、第二电离势之和以及电负性都比碱土金属大， 因此活泼性小于碱土金属。
2.与铜族元素相比：
IB族元素与ⅡB族元素相比，活泼顺序： Zn>Cd>H>Cu>Hg>Ag>Au
总之锌族元素比铜族元素活泼，锌和镉在化学性质相近， 汞与它们相差较大，在性质上汞类似于铜族元素。 43．键型和ຫໍສະໝຸດ 位能力：ⅡB族元素形成共价化合物和配

ds区铜族与锌族元素

ds区铜族与锌族元素
性质来自价电子构 型电负性
M+(g)
M2+(g)
/(kJ ·mol–1) /(kJ ·mol–1)
铜 Cu 3d104s1 1.90
-582
-2121
银 Ag 4d105s1 1.93
-485
-
金 Au 5d106s1 2.54
-644
-
第一页，编辑于星期四：十六点 一分。
铜族元素最外电子层结构与碱金属一样，都只 有一个S电子。但是次外层电子数不同，铜 族元素为18电子构型。由于18电子构型对 核的屏蔽效应比8电子构型的小得多，使得 铜族元素的原子有效核电荷较多，对最外层 的一个S电子吸引力比碱金属要强得多，因 而同族元素原子相应的电离能高得多，具有 金属半径小密度大等特点。
AgNO3和某些试剂反应，得到难溶的化合物，如：白
色Ag2CO3、黄色Ag3PO4、浅黄色Ag4Fe(CN)6、桔黄色
Ag3Fe(CN)6、砖红色Ag2CrO4。
第十七页，编辑于星期四：十六点 一分。
7. 金的化合物
Au（Ⅲ）是金的常见的氧化态，如：
AuF3，AuCl3，AuCl4–，AuBr3，Au2O3 ·H2O等 AuCl3无论在气态或固态，它都是以二聚体Au2Cl6的
键型 离子 过渡 过渡 共价
晶格类型 NaCl NaCl NaCl ZnS
第十五页，编辑于星期四：十六点 一分。
AgCl、AgBr、AgI都有感光分解的性质，可作感光材料。
hν
2AgX
2Ag+X2
AgX hν
银核 AgX
对苯二酚 米吐尔
Ag AgX
Na2S2O3 Ag
定影
α-AgI是一种固体电解质。把AgI固体加热，在418K时发生相 变，这种高温形态α-AgI具有异常高的电导率，比室温时大四个数 量级。实验证实AgI晶体中，I–仍保持原先位置，而Ag+离子的 移动，只需一定的电场力作用就可发生迁移而导电。

铜锌族

铜锌族

铜与浓硫酸反应
铜与稀硫酸在 充足的氧气中反应 氧化铜或氢氧化 铜与稀硫酸反应 CuSO4
CuSO4· 2O受热失水分解 5H
12
无水硫酸铜是白色粉末，不溶于乙醇和乙醚，具有很强的 吸水性，吸水后显特征的蓝色，可利用这一性质检验乙醚、 乙醇等有机溶剂中的微量水分，也可用作干燥剂。 硫酸铜在水溶液中会发生水解而显酸性： 2CuSO4+H2O Cu2(OH)SO4+ +HSO4-
利用难溶盐的颜色可以进 行各种阴离子的鉴定
分析上用铬酸盐作为硝酸银 滴定氯离子的终点指示剂
21
第二节 锌族元素
2-1 锌族元素的通性 一、基本性质
它们的离子水合热特别大，所 与同周期的碱土金属比较，原 由于18电子层结构对原子核的 以+2氧化数是本族元素特征氧 屏蔽效应比8电子结构小得多， 子和离子半径都较小，电负性 因此锌族元素的有效核电荷较 化数 和电离势较大，因而活泼性较 大，对外层S电子的吸引力比碱 低。 土金属强。
氧化铜或氢氧 化铜与氢卤酸 反应可得到卤 化铜。
Cu(OH)2+2HCl==CuCl2+2H2O CuO+2HCl==CuCl2+H2O
法能否制得碘 化铜?为什么?
10
铜与硫加热反应或 用硫代硫酸钠还原Cu2+
Cu2S
黑色 高温 CuS
硫化物
在Cu2+溶液中通入H2S
Ksp(Cu2S)=2×10-47
Ag(S2S3)23-用于做定影液, Ag(CN)2-用于湿法提银和电镀。
20
６、银的常见 难溶盐
大部分的银盐都是难 溶盐，Ag2S最难溶
Ag2S(黑色) Ag2CrO4(红色) AgI(黄色) Ag2SO4（白色）

铜锌副族

铜锌副族
2 化学性质
电势表中，三种金属的标准电极电势都在氢之下，它们不溶于稀盐酸 及稀硫酸中。但当有空气或配位剂存在时，铜能溶于稀酸和浓盐酸： 2Cu + 2H2SO4 + O2 = 2CuSO4 + 2H2O 2Cu + 8HCl（浓）= 2H3[CuCl4] + H2↑ Cu在常温下不与干燥空气中的氧化合，加热时能产生黑色的氧化铜。 Ag、Au在加热时也不与空气中的氧化合。在潮湿的空气中放久后铜 的表面会慢慢生成一层铜绿
1 铜族元素
1.1 铜族通性
ⅠB族：Cu 周期 元素 Ag Au 氧化态 r 117 134 134 I1 746 731 890 升华热 价电子结构
四 五 六
Cu Ag Au
3d104s1 4d105s1 5d106s1
+1、+2、+3 +1、+2、+3 +1、+2、+3
340 285 385
1 铜族元素
位，铜次之。大量的铜应用于电气及冶金工业，电工器材的制造几乎用
去一半以上的铜。铜易与其它金属形成合金，铜合金，如青铜（80％Cu、 15％Sn、5％Zn）质坚硬，易铸；黄铜（60％Cu、40％Zn）广泛用作仪
器零件；白铜（50～70％Cu、18～20％Ni、13～15％Zn）用作刀具等。
1 铜族元素
2.2 锌族单质的物理性质和化学性质
低熔点、低沸点，低于铜族和碱土金属 从上到下熔点、沸点依次降低 汞是常温下唯一的液态金属，有流动性； 汞能溶解许多金属形成汞齐
ⅠA族性质活泼，且从上到下活泼性增加，是强还原剂，可从水中置
换出氢气； Ⅰ B族性质不活泼，从上到下活泼性降低，不能从水和稀酸 中置换出氢气

铜族元素和锌族元素共85页

铜族元素和锌族元素共85页

66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
铜族元素和锌族元素
51、没有哪个社会可以制订一部永远 适用的 宪法， 甚至一 条永远 适用Байду номын сангаас 法律。 ——杰 斐逊 52、法律源于人的自卫本能。——英 格索尔
53、人们通常会发现，法律就是这样 一种的 网，触 犯法律 的人， 小的可 以穿网 而过， 大的可 以破网 而出， 只有中 等的才 会坠入 网中。 ——申 斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟的大 夏，庇 护着我 们大家 ；它的 每一块 砖石都 垒在另 一块砖 石上。 ——高 尔斯华 绥 55、今天的法律未必明天仍是法律。 ——罗·伯顿

无机化学(6)铜锌副族

无机化学(6)铜锌副族
标准电极电势（ 0.799 1.68 标准电极电势（M+/M ) 0.521 过程的总能量变化有关（ 这与 M(S) ----￫ M+(aq)过程的总能量变化有关（p821表） ￫ 表
Cu 总热效应(kJ/mol)
459
Ag
530
Au
631
3、铜族元素有以下特点： 铜族元素有以下特点： 铜族元素的金属性较弱， 1．铜族元素的金属性较弱，它们是不活泼金属
。
2．铜族元素的金属性随原子序数的增加而减弱 金属性随Cu－Ag－Au次序减弱 Cu ，即同族从上至下金属性随Cu－Ag－Au次序减弱
。
3．铜族元素有多种氧化态，铜族元素的氧化数 铜族元素有多种氧化态， 有+Ⅰ、+Ⅱ、+Ⅲ三种。 +Ⅰ、+Ⅱ、 三种。 铜族元素所形成的许多二元化合物， 4．铜族元素所形成的许多二元化合物，其键型 如氯化亚铜CuCl CuCl是共价 具有相当程度的共价性。如氯化亚铜CuCl是共价 化合物。 化合物。 5．铜族元素一般均能形成较稳定的配合物。 ．
2．冶炼 黄铜矿制精铜（黄铜矿： （1）黄铜矿制精铜（黄铜矿：CuFeS2） 主要化学反应： 主要化学反应： 焙烧： 焙烧： 2CuFeS2+O2 -----￫ Cu2S+2FeS+SO2↑ ￫ 2FeS+3O2 -----￫ 2FeO+2SO2↑ ￫ 除渣：把焙烧过的矿石与砂子混合， 除渣：把焙烧过的矿石与砂子混合，加热到 1273K左右，FeS氧化为 左右， 氧化为FeO以后就和 以后就和SiO2形成熔 左右 氧化为 以后就和 ），因密度小而浮在上层 因密度小而浮在上层， 渣（FeSiO3），因密度小而浮在上层，而Cu2S和 和 剩余的FeS熔融在一起生成所谓“冰铜”，冰铜较 剩余的 熔融在一起生成所谓“冰铜” 熔融在一起生成所谓 重沉于下层。 重沉于下层。 FeO+SiO2 -----￫ FeSiO3 ￫ mCu2S+nFeS -----￫冰铜 ￫

铜族元素和锌族元素

铜族元素和锌族元素
第十八章 铜锌副族 Chapter 18 The Copper Subgroup
and Zinc Subgroup (2010级使用) 2011.4
寄
语
• 祝各位同学： • 在大学第一年即将结束的时间里目标明，学业成! • 愉快而充实的度过人生中最美好的大学时光！ • 在专业学习上，会学、乐学加真学！ • 在竞争与挑战面前冲向同仁们前面！ • 珍惜这段最重要的经历，确立更高的人生奋斗 • 目标，不断的努力，不断的进取， 为人生的辉 • 煌积淀坚实的力量！
例如，NaCl和AgCl，前者易溶而后者难溶。同样，锌族元素与
碱土金属元素既有相似之处，也有明显的差异。例如MgO和 ZnO都难溶于水，但前者显碱性而后者显两性。
IB
II B
d 区元素的电子分别填充在 3d 亚层、4d 亚层和 5d 亚层
上 . 1996年2月德国科学家宣布发现112号元素， 使第四过渡 系的空格终于被填满.
二、铜族元素
铜（copper, cuprum） 银（silver, argentum） 金（gold, aurum） 位于长周期表中IB族，通常称为铜族元素， 又称货币金属。
（一）通性
已知铜族元素价电子构型为(n-1)d10ns1，铜族元素原子不仅 可以失去ns电子，也可进一步失去部分d电子。因此铜族元素 都有+1、+2、+3三种氧化态。但由于其稳定性不同，铜常见的 氧化态为+2，银为+1，金为+3。
Cu2S 颜色 Ksp 25 ℃ 稳定性 黑
CuS 黑
Ag2S 黑
ZnS 白
CdS 黄
HgS 黑
2.010-47
8.510-45
6.310-50

铜族元素

铜族元素

暗, Ag 核少, 反应生成Ag少, 残余AgBr多
卤化银
敷有AgBr 曝光 (物亮)感光多 显影 Ag多 定影 黑
照相底片
(物暗)感光少 AgBr多 亮
定 影
用定影剂(主要Na2S2O3)处理
AgBr + 2S2O32- → [Ag(S2O3)2]3- + Br-
亮，Ag 多，底片黑
暗，Ag 少，底片亮
通性
ds 区
ⅠB族
Cu 铜
Ag 银
Au 金
价层电子构型 3d104s1 4d105s1 5d106s1
主要氧化数 +3、+2、+1 +3、+2、+1 +3、+2、+1
离子有较强的极化力，变形性大，其化合 物有一定的共价性
通性
EA /V Cu3+ 2.4 Cu2+ 0.159 Cu+ 0.52 Cu
化学性质——化学活泼性差
单质
3C潮CCuuu湿++：48空HH干NN气OO燥33((中浓稀空表))气面→→中生稳C3成uC定(u铜N(，ON绿O3在)32)含+22+有N2ONCO2 O++224的HH22OO Cu + 2H2SO4(浓) → CuSO4+ SO2 + 2H2O 2AAgA含2gCg++Hu：2+22SO室HH空N22S温+O气O3H4(时接(26O浓5不触%+))与C，→O→氧表2 气→面AAgg和蒙2NSCO水O上u342作+一(+O用N层SHOO，2)A22Cg若++2O2S与HH322OO

《铜族与锌族元素》课件

《铜族与锌族元素》课件

02
镉
用于制造镍镉电池、颜料和塑料稳定 剂等。
01
03
汞
用于制造温度计、气压计、开关设备 和电池等。
镨
由于其独特的物理和化学性质，常用 于制造荧光材料、陶瓷和玻璃等。
05
04
鎘
用于制造电池、颜料和稳定剂等。
05
锌族元素的物理和化学性 质
锌族元素的物理性质
01
02
03
原子结构
锌族元素具有类似的原子 结构，原子序数逐渐增加 ，电子排布相似。
金属性
锌族元素都是金属，具有 良好的导电性和导热性。 随着原子序数的增加，金 属性逐渐增强。
密度与硬度
随着原子序数的增加，密 度和硬度也逐渐增加。例 如，锌的密度为 7.14g/cm³，而镉的密度 为8.65g/cm³。
锌族元素的化学性质
氧化态
锌族元素通常具有+2氧化 态，这是因为它们的电子 构型使得失去两个电子成 为稳定态。
镉（Cd）的特性及用途
镉是一种银白色的重金属元素， 具有较高的密度和良好的延展性
。
镉的化合物常用于电镀、颜料、 塑料稳定剂等领域。
然而，镉是一种有毒物质，长期 接触镉会对人体健康造成严重危 害，如引起肾脏疾病和肺部炎症
等。
汞（Hg）的特性及用途
汞是一种银白色的液态金属，具有高 度挥发性和毒性。
然而，汞是一种全球性的污染物，对 环境和人体健康造成严重危害。长期 接触汞会导致神经系统损伤、肾脏疾 病和免疫系统异常等。03来自铜族元素的具体种类及特 性
铜（Cu）的特性及用途
01
总结词
02
详细描述
导热导电性能良好，具有良好的延展性和可塑性
铜是一种常见的金属元素，具有良好的导热和导电性能，广泛应用于 电气、建筑、制造等领域。由于其良好的延展性和可塑性，铜可以加 工成各种形状和规格的制品，如电线、电缆、管道等。
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

. 精品 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： 4CuO2Cu2O+O2↑ 2CuCl2 + 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： Cu2O+H2SO4 Cu2SO4+H2O Cu2SO4 CuSO4+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 2CuCl + Cl2 ↑. 精品 Cu+转化为Cu2+： Cu2SO4 CuSO4+Cu 4Cu(NH3)2+ + 8NH3 + O2 + 2H2O === 4Cu(NH3)42+ + 4OH- Hg22+转化为Hg2+：Hg2Cl2 + 2NH3 Hg + HgNH2Cl↓+ NH4Cl Hg2Cl2 + Cl2 === 2HgCl2

Hg2+ 转化为Hg22+： Hg2++Hg Hg22+

2HgCl2 + 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 + O2 + H2O + CO2 Cu(OH)2·CuCO3

银在含H2S气体中会生成黑色硫化银，反应如下：

4Ag + 2H2S + O2 2Ag2S + 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。 ZnCl2 + H2O H[ZnCl2(OH)] FeO + 2H[ZnCl2(OH)] Fe[ZnCl2(OH)]2 + H2O. 精品 (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+O2 2CuCl2+2H2O 2Cu+2H2SO4+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

CuCl2•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+2H2O 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+2NH3 [Cu(NH3)2]Cl 4[Cu(NH3)2]++ 8NH3·H2O + O2 4[Cu(NH3)4]2+ + 4OH- + 6H2O AgCl + 2NH3 [Ag(NH3)2]Cl. 精品 Hg2Cl2 + 2NH3 Hg(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++2NO3-+12Cl-3HgCl42-+3S↓+2NO↑+4H2O HgS+Na2SNa2[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。 ==========================================================.

精品 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 HCuCl2

(2) AgBr+2S2O32- [ Ag(S2O3)2]3-+Br-

(3) AgI+2CN-[ Ag(CN)2]-+I-

(4) Cu(OH)2+NH3 2[Cu(NH3)4]2++2OH-

(5) HgI2+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+ + 2NO3- + 12Cl- [ 3HgCl4]2-+3S↓+2NO↑+4H2O

==================================================

======== 18-6 完成反应方程式 答: (1) Cu2O + 2HCl(稀) CuCl2 + H2O + Cu (2) 2CuSO4 + 4KI 2CuI↓ + I2 + 2K2SO4

(3) 2CuSO4 + 4KCN (CN)2↑+2CuCN↓+2K2SO4

2CuSO4 + 10KCN (CN)2↑+2K3[Cu(CN)4]+ 2K2SO4

(4) 2AgNO3 + 2NaOH Ag2O↓+2NaNO3+H2O

(5) AgBr + 2S2O32- [Ag(S2O3)2]3- + Br- (6) ZnSO4 + 4NH3·H2O [Zn(NH3)4]SO4 + 4H2O (7) Hg(NO3)2 + 4KI K2 [HgI4] + 4KNO3. 精品 (8) Hg(NO3)2 + 2NaOH HgO↓ + 2NaNO3 + H2O (9) Hg2Cl2 + 2NH3 HgNH2Cl↓ + Hg↓ + NH4Cl (10) Hg(NO3)2 + 2NH3 HgNH2NO3↓ + NH4NO3

(11) 2HgCl2 + SnCl2 Hg2Cl2↓ + SnCl4

(12) Hg2Cl2+SnCl2 2Hg↓ + SnCl4

==================================================

======== 18-7 铁能使Cu2+ 还原，铜能使Fe3+ 还原，说明两者是否矛盾，为什么？ 答：相关电对电极电势如下： /CuCu2=0.3419V，,77.023/FeFeV

/FeFe2



=-0.447V

/CuCu2

- e/FFe2=0.3419V-(-0.447)=0.7889V，所以铁可使Cu2+还原。

23/FeFe-/CuCu2

=0.77V-0.3419V=0.4281V，所以铜可使Fe3+还原。

两者不矛盾。 ==================================================

======== 18-8 分离下列各组混合物 (1)CuSO4和ZnSO4 ；(2)CuSO4和CdSO4 ；(3)CdS和HgS ；(4)HgCl2和 Hg2Cl2

答：(1) 加入KI溶液，使CuSO4生成沉淀，ZnSO4在溶液中过滤分离 。