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ds区元素

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ds区元素实验报告

ds区元素实验报告

ds区元素实验报告DS区元素实验报告导言：DS区（Discovered and Studied Zone）是指科学家们在研究中发现并深入研究的区域。

在这个实验报告中，我们将探索DS区中的元素，了解它们的性质和特点，以及它们在自然界和人类生活中的应用。

一、氢元素的探索和性质氢是宇宙中最常见的元素之一，它在地球上以气体的形式存在。

氢具有轻质、可燃、无色无味等特点，是一种非常重要的元素。

在实验中，我们通过电解水的方法制取氢气，并观察了氢气的燃烧现象。

氢气的燃烧产生的唯一产物是水，这使得氢成为一种清洁的能源选择。

二、氧元素的探索和性质氧是地球上最常见的元素之一，它占据了地球大气中的大部分。

氧是一种无色、无味、无臭的气体，对于维持生命至关重要。

在实验中，我们通过加热高锰酸钾制取氧气，并观察了氧气对燃烧的促进作用。

氧气是一种强烈的氧化剂，许多物质在氧气中能够燃烧。

此外，氧气还广泛应用于医疗、工业和冶金等领域。

三、碳元素的探索和性质碳是地球上最丰富的元素之一，它存在于各种有机物中。

碳具有多种形态，如石墨、金刚石等。

在实验中，我们通过加热蔗糖制取活性炭，并观察了活性炭对吸附的作用。

碳具有良好的导电性和热导性，因此被广泛应用于电池、电子产品和高温材料等领域。

四、铁元素的探索和性质铁是地球上最常见的金属元素之一，它广泛存在于地壳和岩石中。

铁具有良好的导电性和磁性，是一种重要的结构材料。

在实验中，我们通过还原铁矿石制取铁，并观察了铁的磁性。

铁在建筑、交通工具和机械制造等领域有着广泛的应用。

五、硫元素的探索和性质硫是地球上一种常见的非金属元素，它存在于地壳、水体和生物体中。

硫具有黄色，有刺激性的气味，以及较低的熔点和沸点。

在实验中，我们通过加热硫磺制取硫酸，观察了硫酸的酸性反应。

硫在化学工业、农业和医药领域有着广泛的应用。

结论：通过对DS区中的元素进行实验探索，我们深入了解了它们的性质和特点，以及它们在自然界和人类生活中的应用。

ds 区 元 素

ds 区 元 素
锌、镉的化学性质比较相近，而汞较特殊，下面 着重介绍锌、汞的几种重要的化合物。
ds 区 元 素
2. 锌族元素的重要化合物
（1）锌的化合物。 锌的化合物主要有锌的氧化物、 氢氧化物和卤化物等。
①氧化锌（ZnO）。ZnO是白色粉末状不溶于水的两性 化合物，它既能溶于酸，又能溶于碱：
ZnO+2HCl →ZnCl2+H2O ZnO+2NaOH →Na2ZnO2+H2O
ds 区 元 素
由表可知，卤化银中只有AgF易溶于水，其余 均微溶于水，且溶解度按AgCl→AgBr→AgI的顺序 降低，它们的颜色也依此顺序加深。这种变化趋势 与从AgF到AgI键型的变化有关，即以离子键为主变 成以共价键为主结合。
ds 区 元 素
（2）二价化合物。 铜族元素中氧化态为+2的 只有铜，铜的化合物最重要的有CuO、Cu(OH)2、 CuSO4·5H2O等。
ds 区 元 素
氧化亚铜(Cu2O)是红色固体，很稳定，在自然界中以赤铜 矿形式存在，当灼烧氧化铜达1273~1473 K时，分解出氧，生 成氧化亚铜：
ds 区 元 素
因此，AgNO3晶体或溶液都应在棕色玻璃瓶内保存。AgNO3可溶 于水，其水溶液与卤化物作用，生成卤化银。固体AgNO3或其溶液都是 氧化剂，即使在室温下，许多的有机物都能将它还原成黑色的银粉。
2Cu+H2O+CO2+O2 → Cu2(OH)2CO3
ds 区 元 素
2. 铜族元素的重要化合物
铜、银、金都可以形成氧化数为+1、+2、+3的化合 物，其中，Cu(+2)、Ag(+1) Au(+1) 态。不同氧化数的铜族元素离子能与CN-等简单配体形成稳 定配合物。

ds区元素--课件

ds区元素--课件

（3）硫化亚铜 硫化亚铜是难溶的黑色物质，其溶度积常数为2×1047，由过量 的铜与硫加热制得：2Cu+S=Cu2S 在硫酸铜溶液中加入硫代硫酸钠溶液，加热也能生成硫化亚铜沉 淀：2Cu2++2S2O32+2H2O=Cu2S↓+S↓+2SO42+4H+ 分析化学上常用该反应除去铜。
2、氧化态为+II的化合物 （1）氧化铜和氢氧化铜 在硫酸铜溶液中加入强碱，就生成淡蓝色的氢氧化铜沉淀： CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4 氢氧化铜的热稳定性比较差，在溶液中加热到80℃，即分解为黑 褐色的CuO。 Cu(OH)2=CuO↓+H2O CuO具有一定的氧化性，可被H2、C、CO、NH3等还原为金属铜： 3CuO+2NH3=3Cu+3H2O+N2
无水硫酸铜为白色粉末，不溶于乙醇和乙醚，具有很强的吸水性， 吸水后即显示出特征的蓝色，利用该性质可以检验乙醇和乙醚等 有机溶剂中是否含有少量水分，也可以作为干燥剂使用。 在农业上硫酸铜同石灰乳混合得到一种果园中最常用的杀菌剂---波尔多液，其配方为：CuSO4·5H2O:CaO:H2O=1:1:100
铜的氧化态主要有+I和+II，氧化态为+III的化合物很少见。 1、氧化态为+I的化合物 （1）氧化物 硫酸铜碱性溶液用葡萄糖还原，可以制得Cu2O： 其化学反应方程式为： 2[Cu(OH)4]2+CH2OH(CHOH)4CHO==
3OH+CH2OH(CHOH)4COO+3H2O+Cu2O↓
（2）卤化物 2Cu2++4I=2CuI↓+I2； 定量测定铜。

无机化学：第十一章 ds区元素选述.

无机化学：第十一章 ds区元素选述.

第11章ds区元素选述(I B、II B族: Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Hg)一、铜分族、锌分族通性（掌握）101-21、影响原子半径的因素：①电子层数；②有效核电荷；③核外电子排斥力。

2、ABIVB …… VIII IB IIB IIIAAlZ* 显著↗，主导Ti Cu Zn Ga r↗，次要Zr Ag Cd In ∴金属性渐弱Hf Au Hg Tl（周期性）副族(IVB ~ VIII)和IIIA主族(铝分族)金属性由上到下依次减弱(Z*因素占主导地位)，与其它主族和IIIB族(Sc，Y，镧系，锕系)( r因素占主导地位）规律相反！主族(除IIIA外)和IIIB族金属性、：上→下金→。

3、熔沸点与升华热、颜色的比较：A、熔沸点与升华热熔沸点：IB >IIB IB>IA IIB<IIA升华热：IB >IIB IB>IA IIB<IIAB、颜色(d-d跃迁引起)IB(+1) ：3d104d10 5d10 Cu +，Ag +，Au + 均无色IB(+2) ：Cu2+ 3d9，Ag3+ 4d8，Au3+ 5d8 有色蓝色棕色棕色IIB：Zn2+ 3d10 、Cd2+ 4d10 、Hg2+ 5d10 均无色d1 - d9化合物或配离子有颜色(d-d跃迁引起);d0和d10化合物或配离子多数无色。

特例：HgI2黄色：O2—→ Hg2+ 电荷迁移跃迁引起。

[Hg(II) d10]金属性：同周期：IB＜IIB同族：上→下：渐弱(有效核电荷Z*因素占优)1、与酸反应A、非氧化性酸（如HCl，H3PO4，稀H2SO4……）Zn ZnCl 2+H 2↑+ HCl ＝Cd CdCl 2+H 2↑而Cu 、Ag 、Au 、Hg 不反应。

B 、氧化性酸（如HNO 3， 浓H 2SO 4……）M + HNO 3→M(NO 3)2+NO 2、NO 、NH 4+ (M=Zn)M + H 2SO 4∆−−→MSO 4 + SO 2↑+ H 2O （M ＝Cu 、Ag 、Zn 、Cd 、Hg ，但Au 不反应。

ds区元素

ds区元素

第十一章 ds区元素
教学内容 §11-1 ds区元素概述。 §11-2 ds区元素单质的重要性。 §11-3 ds区元素的重要化合物。〈氧 化物；氢氧化物；铜盐；银 盐；锌盐；汞盐。〉
一、基本性质
Cu 原子量 63.5 价电子 3d104s1 主要氧化态 +1，+2 原子金属半径/pm 127.8 Ag 107.9 4d105s1 +1 144.4 735 2083 -486 —— 285 1.93 Au 197.0 5d106s1 +1，+3 144.2 895 1987 -644 —— 385 2.54
氢氧化铜
Cu(OH)2+2NaOH(6mol/L)===Na2[Cu(OH)4]
Cu(OH)2+4NH3===[Cu(NH3)4](OH)2
此溶液能溶纤维，遇酸后又析出，用来制人 造丝。 Cu(OH)2===CuO+H2O 4CuO===2Cu2O+O2 CuO可以被H2、CO、C、NH3等还原为Cu。 CuO+H2===Cu+H2O
铜(Ⅰ)铜(Ⅱ)的相互转化及铜(Ⅰ)化合物
Cu电极电势 0.158V 0.522V E°(A) Cu2+─── Cu+─── Cu │ 0.34V │ └─────────┘
根据铜的电极电势可知, 在溶液中，Cu+总 是要发生岐化。• 此一价铜化合物只存在于 因 较稳定的配合物中或者是存在于难溶物中。
Hg2+与CN-、SCN-、CNS-、Cl-、Br-、I-离子均生 成[ML4]2-配离子。 Hg2++I-→HgI2↓(红色)+I-→[HgI4]2-，[HgI4]2-与强 碱混合后叫奈氏试剂，用于鉴定NH4+、Hg2+离子。

第十五章 ds区元素

第十五章 ds区元素
+
21
> 1.6*10
.
13
>
1.7*10 > 4.5*10
+
7
5
Ag
Cl
AgCl -
NH3 H2O
Ag(NH3)2
Br
AgBr 2S2O3
3Ag(S2O3)2
Ag2S
S
2
Ag(CN)2
CN
AgI
I
-
Ag(NH3)2
2 [ Ag(NH3)2] + RCHO + 2OH
+
+
-
RCOONH4 +2Ag + 3 NH3 + H2O
Hg2(NO3)2 Hg2Cl2
b、如加入一种试剂使Hg（II）离子形成沉淀或配 合物降低Hg（II）离子的浓度，就会加速亚汞歧化 例：
Hg2+ H2S
2+
Hg2S+2 H HgS +Hg
HgNH2Cl + Hg + NH4Cl
+
Hg2Cl2+ 2 NH3
Hg22++2OH-=Hg2(OH)2=Hg +HgO +H2O
Ag2O + H2O
-
[Ag(NH3)2] + Ag Ag + O2
HNO3 NH3 CO Ag O HCl 2 H2O2 CN 573K
AgNO3 + H2O AgCl + H2O [Ag(CN)2] + OH
-
Ag2O + CO
2Ag + CO2
Ag2O + H2O2

ds元素

第十一章副族元素化学第十章ds区元素第节素概述第一节ds区元素概述ds 区元素是指元素周期表中的ⅠB 、ⅡB 两族元素包括族元素，包括铜、银、金、锌、镉、汞等6种自然形成的金属元素及两种人工合成元素。

ds 区的名称是因为它们的外层电子构型:ⅠB : (n-1)d 10s 1或ⅡB :(n-1)d 10s 2从广义的角度看，ds区实际上是d区的一部分。

因本区元素次外层(n-1)d轨道已填满电子,而最外电子层构型和区相同，所以满电子,而最外电子层构型和s区相同，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层电子是全充满的，所以体现的性质与其他过渡金属有所不同。

如：最高氧化态只能达到+3如：最高氧化态只能达到+3。

3第二节铜族元素（一）铜族元素的单质1.物理性质(1) 特征颜色：Cu(紫红)，Ag(白)，Au(黄)(2) 溶、沸点较其它过渡金属低(3) 导电性、导热性好，且Ag>Cu>Au(3)导电性导热性好且(4)延展性好铜族元素2.化学性质(1)与O 2作用)2CuO(O 2Cu 2黑⎯→⎯+∆)(CO (OH)Cu CO O H O 2Cu 322222绿⎯→⎯+++∆碱式碳酸铜Au 、Ag O 发生反应，当有沉淀剂或g 不与2发生反应，有沉淀剂或配合剂存在时，可发生反应。

5=铜族元素−−−+⎯→⎯+++4OH]4[M(CN)8CN O 2H O 4M AuAg Cu M 222，，−++⎯→⎯+++OH)(])4[Cu(NH 8NH O 2H O 4Cu 23322无色)(])[Cu(NH 243蓝+不可用铜器盛氨水O 2→O2H S 2Ag O S 2H 2Ag 2222+⎯→⎯++6银器年久变黑(2) 与酸作用铜族元素c Cu、Ag、Au不能置换稀酸中的H +d 若生成难溶物或配合物，单质还原能力则增强()2A I 2A (g)H S(s)Ag S H 2Ag 222+⎯→⎯+(g)H 2AgI 4I 2H 2Ag 2-2+⎯→⎯++−+③Cu 、Ag 、Au 可溶于氧化性酸7（二）铜的重要化合物Cu 2O CuO颜色暗红色黑色溶解性难溶于水，易溶于酸热稳定性稳定,1235熔化也不分解高C 加入氨水[Cu(NH 3)2]+(无色)微溶Cu 2O + 2H +→Cu 2++ Cu + H 2OC O +2HCl 2C Cl +H Cu 2O + 2HCl →2CuCl + H 2O 10004CuO Cu O +O C (白色)CuO + 2H +→Cu 2++ H 2O4CuO Cu 2O + O 28（二）铜的重要化合物Cu 2O CuO颜色暗红色黑色溶解性难溶于水，易溶于酸热稳定性稳定,1235 熔化也不分解高C 加入氨水[Cu(NH 3)2]+(无色)微溶Cu 2O+4NH 3+H 2O →2[Cu(NH 3)2]++2OH -在空气中被氧化4[Cu(NH 3)2]++O 2+8NH 3+2H 2O →蓝94[Cu(NH 3)4]2+(深蓝)+4OH -CuOH 不稳定，至今尚未制得为浅蓝色难溶于水2-Cu(OH)2为浅蓝色，难溶于水1.受热易脱水2[Cu(OH)4]+C 6H 12O 6(葡萄糖)→Cu 2O +C 6H 12O 7+4OH -+2H 2O Cu(OH)2 CuO + H 2O 80~90C 两性以碱性为主(葡萄糖酸)2.两性：以碱性为主+2H + →2+ O (用此反应可检查尿糖Cu(OH)2+ 2H Cu +H 2O (浅兰色)Cu(OH)2+ 2OH -→[Cu(OH)4]2-(亮兰色)3. 溶于氨水2++2OH-10Cu(OH)2+4NH 3→[Cu(NH 3)4]2 + 2OH制取:1.,Cu 2+ + Cu + 4Cl -→2[CuCl 2]-1. 在热、浓HCl 溶液中, 用Cu 粉还原CuCl 2(无色)2. 用水稀释-→2CuCl ()+2Cl -总反应：Cu 2+ + Cu + 2Cl -→ 2CuCl2[CuCl 2]2CuCl (白色) + 2Cl 应用：CuCl + CO + HCl →[CuCl(CO)] ·H 2O 11（测CO ）2无水CuCl 2为棕黄色固体,是共价化合物易溶于水和有机溶剂(如乙醇、丙酮)CuCl 2溶液随c (Cl -)不同而呈不同颜色[C Cl 24H O [C (H 2+4Cl [CuCl 4]2-+ 4H 2O [Cu(H 2O)4]2+ + 4Cl -)(12(黄色) (浅蓝色)无水CuSO4为白色粉末，易溶于水，吸水性强，吸水后呈蓝色，可检验有机液体中的微量水分。

元素化学之ds区元素课件


§10.7.2 铜族元素
一、铜族元素的单质
二、铜族元素的化合物
一、
1.存在
铜族元素的单质
单质：Cu，Ag，Au 矿物：孔雀石：Cu2(OH)2CO3 辉银矿：Ag2S 碲金矿：AuTe2 2.物理性质
•特征颜色：Cu(紫红)，Ag(白)，Au(黄) •熔点、沸点较其它过渡金属低 •导电性、导热性好，且Ag>Cu>Au
•延展性好
3.化学性质
•与O2作用 2Cu O2 2CuO(黑)
2Cu O 2 H 2O CO 2
Cu 2 (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，可反应。
M Cu, Ag, Au
4M O2 2H2O 8CN 4[M(CN) ] 4OH 2
Cu2+的氧化性 Cu(I)和Cu(II)的相互转化
1. Cu+有一定的稳定性 4 CuO ＝＝ 2 Cu2O + O2 2 Cu + S(过量) ＝＝ Cu2S 2. Cu+在水溶液中不稳定，发生歧化发应 0.159 0.52 Cu2+ Cu+ Cu 2 Cu+ = Cu2+ + Cu 利用波恩－哈伯循环求算rH
Cu
2+
OH (适量)

Cu(OH)2(s)
浅蓝
OH (过量,浓)
Cu(OH)4
深蓝
2
Cu
2
NH3 (适量)
NH3 (过量) 2 Cu2 (OH)2 SO4 (s) Cu(NH 3 )4
浅蓝 深蓝
氧化物和氢氧化物

ds区元素

r(M2+)/pm Ei,1/(kJ· -1) mol
96
72 750
126
89 735
137
85(M3+) 895
Ei,2/(kJ· -1) mol
h H m (M ,g)/(kJ mol )
+ 1
1970
-582 -2121 340 1.9
1
2083
-485 ─ 285 1.9
1987
△
2A g 2O
A g 2O + C O
4Ag + O 2 ↑
2Ag + C O 2
氧化银具有较强氧化性，容易被 CO 还原： Ag2O 和 MnO2、Co2O3、CuO 的混合物在室温 下就能将 CO 氧化成 CO2，常用于防毒面具中。
(二) 硝酸银
硝酸银是最重要的可溶性银盐。将银溶于硝酸 溶液中，蒸发、结晶，得到硝酸银晶体： 3Ag + 4H N O 3 3 A g N O 3 + N O↑+ 2 H 2 O 硝酸银加热到 713 K 时，按下式发生分解： △ 2AgN O3 2 A g + N O ↑ + O2 ↑ 2 在日光照射下，硝酸银也会按上式缓慢分解，因此 硝酸银晶体或溶液应装在棕色试剂瓶中。 硝酸银具有氧化性，遇微量的有机化合物即被 还原为黑色的单质银。 硝酸银主要用于制造照相底片所需的溴化银乳 剂，它还是一种重要的分析试剂。医药上常用它作 消毒剂和腐蚀剂。
二、铜的重要化合物
(一) 氧化物和氢氧化物
氧化铜为黑色晶体，不溶于水，但可溶于酸溶 液。氧化铜的热稳定性很高，加热到 1000 ℃ 才分 解为氧化亚铜和氧气：
1000 ℃
4C uO

第十一章 ds区元素


金还可用于火箭、导弹、潜艇、宇宙飞船、核反应堆、超级 金还可用于火箭、导弹、潜艇、宇宙飞船、核反应堆、 集成电路核化学工业。 集成电路核化学工业。 铜除了作为导线，还可以制造合金： 铜除了作为导线，还可以制造合金： 青铜（ ％ 、 ％ 、 ％ ）熔点比铜低， 青铜（80％Cu、15％Sn、5％Zn）熔点比铜低，更硬 黄铜（ ％ 、 ％ 黄铜（60％Cu、40％锌）用于制作仪器零件 白铜（ ～ ％ 、 ～ ％ 、 ～ ％ ） 白铜（50～70％Cu、18～20％Ni、13～15％Zn）主要用作刀 具 铜还是人体所需的微量元素，人体中又 多种蛋白质核酶含 铜还是人体所需的微量元素，人体中又30多种蛋白质核酶含 有铜。已知铜的最重要生理功能是人血清中的铜蓝蛋白， 有铜。已知铜的最重要生理功能是人血清中的铜蓝蛋白，有 协同铁的功能。 协同铁的功能。
4、锌、镉、汞ns轨道已填满，能脱离的自由电子数量不多， 、 轨道已填满， 轨道已填满 能脱离的自由电子数量不多， 因此它们具有较高的比电阻（导电性较差）。 因此它们具有较高的比电阻（导电性较差）。 5、锌族元素的标准电极电势比同周期的铜族元素更负，所以 、锌族元素的标准电极电势比同周期的铜族元素更负， 锌族元素比铜族元素活泼。 锌族元素比铜族元素活泼。 Cu2+
+0.158V
Cu+
+0.522V
Cu Cd2+
Zn2+
>-0.6VFra bibliotek-0.7628V
Zn Cd
+0.522V +0.158V +0.7996V
Cd+
<-0.2V
Ag2+ Cu3+
Ag+ Cu+
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所以不可用铜器盛氨水
● 与 X2 作用
[Cu (NH3 )4 ]2+ (蓝 )
Cu +Cl2 →常温下反应 A +Cl2 → g A +Cl2 → u
常温下反应较慢 只能在加热条件下进行
活泼性： 活泼性：Cu>Ag>Au
●与酸作用 ▼ Cu, Ag, Au 不能置换稀酸中的 H+（还原性差） 还原性差） 生成难溶物或配合物， ▼ 生成难溶物或配合物，使单质还原能力增强 2A + H2S→A 2S(s) + H2 (g g g )
1－2 金属单质的存在、冶炼、性质 － 金属单质的存在、冶炼、
(1) 存 在 •CuAg以硫化物形式存在（已知最大的自然铜42吨） 矿物：孔雀石： 辉铜矿： 矿物：孔雀石：Cu2(OH)2CO3，辉铜矿：Cu2S 黄铜矿： 闪银矿Ag 黄铜矿：Cu2S·Fe2S3 即 CuFeS2 闪银矿 2S Au以自然金存在常见的有岩脉金（散存于岩石中）、 冲积金（存在于砂砾中）
特点1：铜族元素的金属性较弱， 特点 ：铜族元素的金属性较弱，它们为不活泼 重金属，碱金属是极活泼的轻金属。 重金属，碱金属是极活泼的轻金属。
• 铜族元素 碱金属 • 存在 有游离态 无 • 与空气中O2 室干→（－） 点燃生成各类氧化物 Cu+O2+H2O+CO2→Cu2(OH)2CO3 • 与水 (-) （＋）激烈放出H2 • 与酸 铜与浓盐酸作用可放出氢气， （＋）激烈放出H2 • 其余均须与氧化性酸作用， • 其中Au连氧化性酸也不作用， • 必须用混酸（氧化性酸+配体） • 与卤素 铜族中铜易，Ag慢， Au较难。 点燃时反应激烈 • 氢氧化物的酸碱性 碱性较弱，Cu(OH)2为两性 强碱 • 稳定性 所有都极易脱水成氧化物 对热稳定 • 配合性 除Cu2+,Au3+外均18e构型，形成配 • 合物能力中等，但从上到下亲硫 • 性增强，形成配合物的能力增强。
（2）硫酸铜 ）
制 备 热分解
Cu + 2 H2SO4(浓) 浓 2 Cu + 2 H2SO4(稀) + O2 稀
CuSO4 + SO2 + 2 H2O 2 CuSO4 + 2 H2O
CuSO4 · 5 H2O 也算是一个配合物，受热时脱水过程如下： 也算是一个配合物，受热时脱水过程如下：
102 C ° 113 C ° Cu 4 ⋅ 5H2O Cu 4 ⋅ 3H2O SO → SO → 258 C ° Cu 4 ⋅ H2O Cu 4 SO → SO
(4) 化学性质 ● 与O2作用 ∆ 2Cu+O2 →2Cu (黑 O )
∆ 2Cu+O2 +H2O+CO2 →Cu2(O )2CO (绿 H ) 3
碱式碳酸铜
4C +O2 +2H2O+8CN− → u 4[Cu N 2]− +4O − (C ) H 4C +O2 +2H2O+8N 3 → u H 4[Cu H3)2]+(无 ) +O − (N 色 H O2
1－3主要化合物 － 主要化合物
• • • • • • • • • 一．铜的化合物（＋1、＋2） 氧化物 卤化物 盐 硫化物 配合物 ＋1 Cu2O CuX Cu2SO4 Cu2S [Cu(NH3)2]+ ＋2 CuO CuX2 CuSO4 CuS [Cu(NH3)4]2+ Cu(OH)2 Cu(NO3)2 1．氧化态为＋1的化合物 ．氧化态为＋ 的化合物 (1) Cu2O ①制法 制法：干法：Cu + CuO→Cu2O(800-900℃) 制法 湿法：2CuSO4 + 3Na3SO3 → Cu2O↓ +3Na2SO4 + 2SO2↑(加适量NaOH维持的许多二元化合物其键 射线测定， 型有相当程度的共价性， 射线测定 型有相当程度的共价性，如CuCl2经X射线测定， 具链状共价结构。 具链状共价结构。
• 碱金属的二元化合物为离子型化合物，离子为无色。 • 原因：①电负性大；②18电子层结构离子，具有很强的极化 力和明显的变形性。
②性质： 性质
• 18e构型，极化能力强，变形能力也强，晶粒 大小不同显黄色、桔黄色、鲜红色、深棕色 • 对热十分稳定 Cu(OH)2 → CuO + H2O CuO → Cu2O +O2(1000℃) • pH＞3以沉淀形式存在，pH＜3发生岐化反应 • Cu2O + H2SO4→ Cu + CuSO4 • 易形成配合物 Cu2O + NH3•H2O →[Cu(NH3)2]+ • 2[Cu(NH3)2]+ +4 NH3•H2O +1/2 O2 →2[Cu(NH3)4]2+ + 2OH- +3H2O • [Cu(NH3)2]Ac +NH3 +CO →[Cu(NH3)3]Ac•CO （合成氨吸收有毒气体CO）
• Cu2+ + e → Cu+ Ψ(+)φ=0.153V I2 + 2e → 2I- Ψ(-)φ=0.54V
• 2Cu2+ + 2I- → 2Cu+ + I2 εφ=-0.387V<0 • 但Cu2+ + 2I-+ e → CuI Ψ(+)φ=0.86V • 2Cu2+ + 4I- → 2CuI↓ + I2 εφ=0.32V>0
特点2： 特点 ：金属性
• 铜族元素 : 从上到下减弱 • 碱金属 : 从上到下增强 • 理论解释: 铜族元素 :半径增大（不多），有效核电 荷增大明显（屏蔽小），其中有效核电荷增大为主 • 半径增大，有效核电荷增大，其中半径增大为主 • 特点3：氧化态 • 铜族元素 ＋1＋2＋3 碱金属＋1 • 理论解释 :铜族元素: ns与(n-1)d电子的能量相差不大， 与其它元素反应时，还可失去(n-1)d电子 • 碱金属 : ns与(n-1)p能量相差很大
•CuSO4（白色）＋5H2O→CuSO4•5H2O（兰色） •（可用作检验乙醇、乙醚中水分，作干燥剂，除去有机物中的水）
结 构
对[Cu(H2O)4]SO4·H2O 结构的解释有两种 ：
H2O Cu H2O OH2 OH2 O H • • • • O H • • • • O S O O
2．氧化态为＋2的化合物 ．氧化态为＋ 的化合物
• • • • • • • • • （1） CuO、Cu(OH)2 ①CuO特点 特点： 特点 碱性氧化物； 加热时易被H2、C、CO、NH3等还原成铜； 热稳定性较高＞1273K时明显分解。 特点: ②Cu(OH)2特点 两性偏碱； 热稳定性差，＞353K时分解； 配合性（加甘油、氨水等）。Cu(OH)2 + 2OH-→ [Cu(OH)4]2-
2A + 2H+ + 4I− → g - + H2 (g g 2A I 2 ) 2Cu + 2H+ + 4CS(N 2 )2 →2Cu H [CS(N 2 )2 ]+ + H2 (g H ) 2
HCl
硫脲
▼ Cu, Ag, Au可溶于氧化性酸 可溶于氧化性酸
C + 4H O3(浓 → (N 3)2 + 2N 2 + 2H2O u N ) Cu O O A + 2H O3(浓 → g O3 + N 2 + H2O g N ) AN O C + 2H2SO4 (浓 → u 4 +SO2 +2H2O u ) C SO 2A + 2H2SO4 (浓 → g2SO4 (s) +SO2 + 2H2O g ) A A + 4H l(浓 + H O3(浓 → u C ) N ) H u l 4 ] + N (g +H2O [A C O )
Au
黄铜矿
黄铜矿
(2) 制
备
•硫化物──氧化物──还原──精炼
•（1）富集：浮选 •（2） 焙烧：除去部分硫或挥发性杂质 •CuFeS2+O2→Cu2S+2FeS+SO2↑ 2FeS+3O2→2FeO+2SO2↑ •（3） 除渣：FeO+SiO2→FeSiO3（ρ小在上层） • mCu2S+nFeS→冰铜（ρ大在下层） • （4） 顶吹还原：冰铜入转炉，鼓风熔炼得98％粗 铜 • 2Cu2S+3O2→Cu2O+2SO2↑ • 2Cu2O+ Cu2S→6Cu+SO2↑ • （5） 电解精炼：以粗铜（泡铜）为阳极，纯铜为 阴极，用低电压电解。用电解法可得纯铜 (99.99%) ，真空精镏得超纯铜 (99.99999%)
（2）CuX
• ①制法：CuSO4 + 4NaCl → 2Na2[CuCl4]+ Na2SO4(合 制法： 制法 成、配位反应) • 2Na2[CuCl4]+SO2+2H2O→CuCl+NaH[CuCl3]+2NaCl+ 2HCl+Na2SO4(还原) • NaH[CuCl3] →CuCl↓+ NaCl +HCl(冲稀分解) • 2Cu2++4I-=2CuI↓(白)+I2 （褐色沉淀，原因含有碘， 用SO2吸收） • 注意：Cu+在水溶液中不能稳定存在，为什么Cu2+溶 注意： 液中I-加入却能得到CuI↓(白)?
•Ag2S→Ag 冲积金→金 •4Ag+8NaCN+2H2O+O2→4Na[Ag(CN)2]+4NaOH •4Au+8NaCN+2H2O+O2→4Na[Au(CN)2]+4NaOH •Ag2S+4NaCN=2Na[Au(CN)2]+Na2S •2Na[Ag(CN)2]+Zn=2Ag↓+Na2[Zn(CN)4] •2Na[Au(CN)2]+Zn=2Au↓+Na2[Zn(CN)4] (3) 物理性质 ▼ 特征颜色：Cu(紫红 ，Ag(白)， Au(黄) 特征颜色： 紫红)， 白， 黄 紫红 ▼ 溶、沸点较其它过渡金属低 ▼ 导电性、导热性好，且Ag>Cu>Au 导电性、导热性好， ▼ 延展性好 铜