实验七ds区金属铜银锌镉汞完整版
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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。
1ds区元素1.1 本章学习要求(1)掌握铜和银的重要化合物的性质,Cu(Ⅰ)和Cu(Ⅱ)的相互转化。
(2)掌握锌和汞的重要化合物的性质,Hg(Ⅰ)和Hg(Ⅱ)的相互转化。
(3)了解镉的重要化合物性质。
(4)了解含汞、镉废水的处理。
ds区元素包括铜族元素(铜、银、金)和锌族元素(锌、镉、汞)。
这两族元素原子的价电子构型与其它过渡元素有所不同,为(n-1)d10n s1~2。
由于它们的次外层d能级有10个电子(全满结构),而最外层的电子构型又和s区相同,所以称为ds区。
1.2 铜族元素通性和单质1.2.1概述ⅠB族元素包括铜(Cu)、银(Ag)、金(Au)三种元素,通常称为铜族元素。
铜族元素原子的价电子构型为(n-1)d10n s1。
最外层与碱金属相似,只有1个电子,而次外层却有18个电子(碱金属有8个电子)。
因此与同周期的ⅠA族元素相比,铜族元素原子作用在最外层电子上的有效核电荷较多,最外层的s电子受原子核的吸引比碱金属元素原子要强得多,所以铜族元素的电离能比同周期碱金属元素显著增大,原子半径也显著减小,铜族元素单质都是不活泼的重金属,而相应的碱金属元素的单质都是活泼的轻金属。
表 1.2-1 碱金属与铜族元素比较自然界的铜、银主要以硫化矿存在,如辉铜矿(Cu2S),黄铜矿(CuFe S2),孔雀石[Cu2(OH)2C O3]等;银有闪银矿(Ag2S);金主要以单质形式分散在岩石或沙砾中,我国江南、甘肃、云南、新疆、山东和黑龙江等省都蕴藏着丰富的铜矿和金矿。
铜族元素密度较大,熔点和沸点较高,硬度较小,导电性好,延展性好,尤其是金。
1克金可抽3公里长的金丝,可压成0.1微米的金箔,500张的总厚度比头发的直径还薄些。
金易生成合金,尤其是生成汞齐。
铜是宝贵的工业材料,它的导电能力虽然次于银,但比银便宜得多。
目前世界上一半以上的铜用在电器、电机和电讯工业上。
铜的合金如黄铜(Cu-Zn)、青铜(Cu-Sn)等在精密仪器、航天工业方面都有广泛的应用。
实验三十四 ds区:铜 银 锌 镉 汞一、实验目的l.了解铜、银、锌、镉、汞的氢氧化物的酸碱性和热稳定性。
2.了解铜、银、锌、镉、汞的配合物的性质和应用。
3.掌握Cu(I),Cu(II)重要化合物的性质和相互转化条件。
4.熟悉Hg22+,Hg2+的转化,并了解锌镉汞离子的鉴定反应。
二、实验原理铜银锌镉汞分别属ds区中IB和ⅡB列。
在水溶液中分别可以Cu2+、Ag+、Zn2+、Cd2+、Hg2+、Hg22+的水合离子存在,也可以它们的某些配离子存在。
Cu(I)在高温或干态时表现稳定,在水溶液中只可以某些配离子形式存在。
1.Cu2+、Ag+、Zn2+、Cd2+、Hg2+与常见试剂NaOH、NH3·H2O、KI的反应参见附录十七。
重点注意以下几个异同点。
(1)由于它们的氢氧化物热稳定性相差甚大,因而与NaOH作用分别得到Cu(OH)2、Ag2O、Zn(OH)2、Cd(OH)2、HgO。
Cu(OH)2在加热时分解生成黑色的CuO。
这些氢氧化物的酸碱性按Cu—Ag—Zn—Cd—Hg的顺序碱性增强。
Zn(OH)2为典型的两性。
Cd(OH)2则主要呈碱性反应,仅缓慢溶于热的浓强碱。
Cu(OH)2也呈两性,但其碱性大于酸性。
(2)与适量氨水反应时,Cu2+生成相应的碱式盐沉淀。
Ag+生成AgO沉淀。
Zn2+、Cd2+生成Zn(OH)2、Cd(OH)2,而Hg2+则生成氨基汞盐的沉淀物。
与过量的NH3·H2O反应大都生成氨配合物。
但HgNH2Cl不溶于过量NH3·H2O,硝酸氨基汞在有大量铵盐存在时可溶于过量NH3·H2O。
HgCl2+2NH3 HgNH2Cl↓+NH4Cl(白色)2Hg(NO3)2+4NH3十H2O HgO·HgNH2NO3↓+3NH4NO3(白色)Hg22+与过量氨水反应时,同时发生歧化反应;生成氨基汞化合物和汞。
2Hg2(NO3)2+4NH3+H2O HgO·HgNH2NO3↓+2 Hg↓+ 3NH4NO3(3)Cu2+与I-反应即生成Cu2I2白色沉淀,此处I-既作还原剂又作沉淀剂。
无机化学实验报告以下是给大家整理收集的无机化学实验报告,仅供参考。
无机化学实验报告1Ds区元素(铜、银、锌、镉、汞)【学习目标】认知目标:把握铜、银、锌、镉、汞的氢氧化物或氧化物的酸碱性,硫化物的溶解性及配位性。
技能目标:把握Cu+ \ Cu2+及Hg22+\ Hg2+相互转化条件,正确使用汞;思想目标:培养学生观察现象、思考题目的能力。
【教学安排】一课时安排:3课时二实验要点:1、铜、银、锌、镉、汞氢氧化物或氧化物的天生和性质;2、锌、镉、汞硫化物的天生和性质;3、铜、银、锌、汞的配合物;4、铜、银、汞的氧化还原性。
【重点、难点】Cu+ \ Cu2+及Hg22+\ Hg2+相互转化条件;这些元素的氢氧化物或氧化物的酸碱性,硫化物的溶解性及配位性。
【教学方法】实验指导、演示、启发【实验指导】一、铜、银、锌、镉、汞氢氧化物或氧化物的天生和性质1、铜、锌、镉操纵:0.5mL 0.2 mol;L-1MSO4;2 mol;L-1NaOH;; ;2 mol;L-1H2SO4; ;;2 mol;L-1 NaOH指导:离子Cu2+实验现象H2SO4NaOH溶解释及原理Cu2+ +OH-=Cu(OH)2; Cu(OH)2+2H+=Cu2++2H2O Cu(OH)2++OH-=[Cu(OH)4]2-Zn2+ +OH-=Zn(OH)2;方程式同上溶溶浅蓝; 溶Zn2+Cd2+结论白; 白; 溶不溶Cd2+ +OH-=Cd(OH)2; Zn(OH)2、Cu(OH)2具有两性,以碱性为主,能溶于浓的强碱中天生四羟基合M(Ⅱ)酸根配离子。
Cd(OH)2碱性比Zn(OH)2强,仅能缓慢溶于热浓强碱。
2、银、汞氧化物的天生和性质操纵::0.5 mL 0.1 mol;L-1 AgNO3 ;2 mol;L-1NaOH;;;+ 2 mol;L-1HNO3(2 mol;L-1 NH3;H2O):0.5 mL 0.2 mol;L-1 Hg(NO3)2 ; 2 mol;L-1NaOH;;;+ 2 mol;L-1HNO3(40% NaOH) 指导:离子实验现象解释及原理Ag+Ag2O褐;HNO3溶溶无色氨水溶NaOH 不溶Ag2O+ 4NH3 + H2O =2Ag(NH3)2+ +2OHHgO + 2H+=Hg2+ +H2O-Hg2+HgO 黄;结论AgOH、Hg(OH)2沉淀极不稳定,脱水天生成碱性的Ag2O、HgO。
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)+ Na2SO4ZnSO4 + 2NaOH === Zn(OH)2↓(白) + Na2SO4CdSO4 + 2NaOH === Cd(OH)2↓(白)+ Na2SO4Cu(OH)2 + H2SO4 === CuSO4 + 2H2OCu(OH)2 + 2NaOH === Na2[Cu(OH)4]Zn(OH)2 + H2SO4 === ZnSO4 + 2H2OZn(OH)2 + 2NaOH === Na2[Zn(OH)4]Cd(OH)2 + H2SO4 === CdSO4 + 2H2OCd(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。
ds区金属:铜 银 锌 镉 汞一、实验目的l.熟悉铜、银、锌、镉、汞氢氧化物的酸碱性质和热稳定性;2.熟悉铜、银、锌、镉、汞配合物的性质和应用;3.掌握Cu(I)、Cu(II)重要化合物的性质和相互转化条件;4.熟悉Hg22+、Hg2+的转化,了解锌、镉、汞离子的鉴定反应。
二、实验原理铜、银、锌、镉、汞,分别属于ds区IB和ⅡB簇,常见水合离子有Cu2+、Ag+、Zn2+、Cd2+、Hg2+、Hg22+。
Cu(I)在高温或干态时表现稳定,在水溶液中只以一些配离子形式存在。
室温下,Cu2+、Ag+、Zn2+、Cd2+、Hg2+与适量NaOH反应,分别形成Cu(OH)2、Ag2O、Zn(OH)2、Cd(OH)2、HgO,Cu(OH)2在加热时分解生成黑色的CuO。
这些(氢)氧化物中,Zn(OH)2为典型的两性;Cu(OH)2也呈两性,但其碱性大于酸性;Cd(OH)2则主要呈碱性反应,仅缓慢溶于热的浓强碱液中;Ag2O与HgO基本上呈碱性。
Cu2+、Ag+、Zn2+、Cd2+与适量氨水反应时,Cu2+生成相应的碱式盐沉淀。
Ag+生成AgO沉淀,Zn2+、Cd2+生成Zn(OH)2、Cd(OH)2,它们与过量的NH3·H2O 反应都生成氨配合物。
与此不同,在氨水作用下,氯化汞生成氯化氨基汞盐沉淀物,硝酸汞则生成硝酸氨基氧汞。
在有大量铵盐存在时硝酸氨基氧汞可溶于过量NH3·H2O形成氨配合物,但HgNH2Cl不溶于过量NH3·H2O。
HgCl2+2NH3 =Hg(NH2)Cl↓(白色)+NH4Cl2Hg(NO3)2+4NH3+ H2O = HgO·Hg(NH2)NO3↓(白色)+3NH4NO3 Hg22+与过量氨水反应时,同时发生歧化反应,生成氨基汞化合物和汞。
2Hg2(NO3)2+4NH3+H2O = HgO·Hg(NH2)NO3↓+2 Hg↓+ 3NH4NO3Cu2+与I-反应即生成CuI白色沉淀。
铜银锌镉汞实验报告篇一:实验七 ds区金属(铜、银、锌、镉汞)实验七 ds区金属(铜、银、锌、镉、汞)一. 目的要求了解铜锌铬汞氧化物氢氧化物的酸碱性。
硫化物的溶解性了解Cu(?)Cu(?)重要化合物的性质及相互转化条件。
试验并熟悉铜银锌铬汞的配位能力及Hg(?)和Hg(?)的转化二. 实验原理三. 操作步骤四. 思考题篇二:无机化学实验二十一 ds区元素(铜银锌镉汞)的性质实验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 IIBCu Zn Cu(,2,,1) Zn(+2) Ag Cd Ag(,1)Cd(+2) AuHg Au(,1,,3) Hg(+2,,1)蓝色的Cu(OH)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2色的AgO。
Zn(OH)呈两性,Cd(OH)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222的HgO(I)。
2易形成配合物是这两副族的特性,Cu、Ag、Zn、Cd与过量的氨水反应时分别生成[Cu(NH)]、342++2+2+2+[Ag(NH)]、[Zn(NH)]、[Cd(NH)]。
但是Hg和Hg323434+2+2+2+2+2与过量氨水反应时,如果没有大量的NH存在,4+并不生成氨配离子。
如:HgCl, 2NH, Hg(NH)Cl?白, 2 NHCl2324HgCl, 2NH, Hg(NH)Cl?白, Hg?黑,NHCl (观察为灰色)22324Cu具有氧化性,与I反应,产物不是CuI,而是白色的CuI: 22+,Cu2+, I, 2CuI?白, I2,-将CuCl溶液与铜屑混合,加入浓盐酸,加热可得黄褐色[CuCl] 的溶液。
将溶液稀释,得白色CuCl22沉淀:Cu , Cu,2+, 4Cl, 2[CuCl]2,, ,[CuCl]?稀释?CuCl?白, Cl2卤化银难溶于水,但可利用形成配合物而使之溶解。
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)22. 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+H2OAg2O+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。
实验二十:ds区金属(铜、银、锌、镉、汞)〔实验目的〕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.试验并熟悉铜、银、锌、镉、汞的配位能力,以及Hg22+和Hg2+的转化。
〔实验原理〕铜族元素包括铜、银、金,位于周期表ⅠB族;锌族元素包括锌、镉、汞,位于周期表ⅡB 族。
由于铜、锌族元素价电子层构型为(n-1)d10ns1、(n-1)d10ns2,都属ds区,故一并进行讨论。
一、铜族元素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。
1.铜的化合物①Cu(Ⅰ)的化合物:Cu(Ⅰ)的化合物在固态晨稳定性高于Cu(Ⅱ),但在溶液中容易被氧化为Cu(Ⅱ)。
Cu溶液为无色。
几乎所有的Cu(Ⅰ)化合物都难溶于水,其溶解度顺序为:CuCl>CuBr>CuI>CuSCN>CuCN>Cu2S物质颜色溶解性化学性质Cu2O 红色不溶于水。
弱碱性;对热稳定。
CuOH 黄色或橙色不溶于水。
不稳定,生成后立即分解为Cu2O。
CuX 白色CuCl、CuBr、CuI都不溶于水,溶解度按顺序降低Cu2+ + 2Cl- + Cu = 2CuCl→H[CuCl2] CuCl + CO + HCl → Cu(CO)Cl5H2OCu2S 黑色在盐Cu(Ⅰ)中是最小的3Cu2S+16HNO3(浓)=6Cu(NO3)2+4NO+8H2O+3SCu2S + 4CN- = 2[Cu(CN)2]-+ S2-配合物无色溶于水,由于为d10型离子,因此一般为无色。
[Cu(NH3)2]+ + O2→[Cu(NH3)4]+ [Cu(NH3)2]+ + CO → [Cu(NH3)2(CO)]+②Cu(Ⅱ)的化合物:Cu(Ⅱ)为d9构型,它的化合物或配合物因Cu2+可发生d-d跃迁而呈现颜色。
ds区金属实验报告实验目的,通过实验探究不同金属在ds区的性质和反应规律,为金属材料的应用提供实验数据支持。
实验原理,ds区是指金属的d轨道和s轨道的混合区域,金属在这个区域的电子结构和化学性质具有特殊性。
通过对ds区金属的实验研究,可以更好地理解金属的性质和应用。
实验步骤:1. 准备实验所需的金属样品,包括铜、铁、锌等常见金属。
2. 将每种金属样品分别放入硫酸溶液中,观察其溶解情况和产生的气体。
3. 将金属样品分别加热至一定温度,观察其颜色变化和可能产生的氧化物。
4. 使用电解质溶液进行电化学实验,测定不同金属的电极电位和电化学活性。
实验结果与分析:1. 在硫酸溶液中,铜和铁能够产生氢气,而锌则无明显反应产生气体。
这表明铜和铁在酸性条件下能够与酸发生反应,而锌则相对稳定。
2. 加热金属样品后,铜会产生黑色氧化物,铁会产生红色氧化物,而锌则不会发生明显颜色变化。
这说明不同金属在加热条件下会产生不同的氧化物,反映了它们的化学性质差异。
3. 电化学实验结果显示,铜的电极电位较高,电化学活性较强,而锌的电极电位较低,电化学活性较弱。
这与金属在酸性条件下的反应规律相符合。
实验结论,通过对ds区金属的实验研究,我们发现不同金属在酸性条件下的溶解性、加热条件下的氧化物产生以及电化学活性存在明显差异。
这些差异反映了金属在ds区的特殊性质,为金属材料的应用提供了重要参考依据。
实验意义,ds区金属的实验研究有助于深入理解金属的电子结构和化学性质,为金属材料的设计、合金的制备以及电化学领域的应用提供了重要的实验数据支持。
同时,也为金属材料的性能优化和应用拓展提供了新的思路和方法。
总结,通过本次实验,我们深入探究了ds区金属的性质和反应规律,发现不同金属在酸性条件下的溶解性、加热条件下的氧化物产生以及电化学活性存在显著差异。
这些结果为金属材料的应用提供了重要的实验数据支持,具有重要的理论和实际意义。
希望通过这些研究成果,能够为金属材料领域的进一步发展和应用提供有益的参考和指导。