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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。
无机化学实验报告-DS区元素实验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) 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 2O(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 22+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 4Cl Hg 2Cl 2 ＋ 2NH 3 ＝ Hg(NH 2)Cl↓白＋ Hg↓黑＋NH 4Cl（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 ：Cu2+＋ 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 ＋ Cu2+＋ 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（1） C u 2O 的生成和性质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）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。
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。
第11章 ds区元素【11-1】试从下表所列的几个方面去比较ⅠA和ⅠB族元素的性质：ⅠA ⅠB 价电子构型原子半径电离能化学活泼性同族元素化学活泼性变化趋势氧化态与水作用氢氧化无的碱性及稳定性形成配合物的能力解：【11-2】试从习题1所列的几个方面去比较ⅡA和ⅡB族元素的性质。
解：ⅡA（碱金属）和ⅡB（铜族）族元素原子最外层只有一个电子，但铜族元素原子次外层为18电子，ⅠA原子次外层为8个电子。
由于18电子结构的屏蔽效应小于8电子结构，使铜族元素原子有效核电荷数大，因而对最外层的一个s电子吸引比碱金属强；原子半径、离子半径小而电离能大，金属活动性弱。
【11-3】解释下列现象并写出反应式：（1）埋在湿土中的铜线变绿。
（2）银器在含H2S的空气中发黑。
（3）金不溶于浓HCl或HNO3中，却溶于此两种酸的混合液中。
解：3. (1) 2Cu+ O2 + CO2 + H2O === Cu2(OH)2CO3(绿色)(2) 4Ag + 2H2S + O2 === 2Ag2S(黑色) + 2H2O(3) Au + 4HCl + HNO3 === H[AuCl4] + NO↑ + 2H2O【11-4】以CuSO4为原料制取下列物质：[Cu(NH3)4]2+Cu(OH)2CuO Cu2O Na2[Cu(OH)4] CuI解：CuSO 4 + 4NH 3 === [Cu(NH 3)4]SO 4CuSO 4 +2 NaOH === Cu(OH)2↓ + H 2OCu(OH)2 + 2NaOH === Na 2[Cu(OH)4]2CuSO 4 + 4KI === 2CuI ↓ + I 2 + K 2SO 44CuO === 2Cu 2O + O 2Cu(OH)2 === CuO + H 2O△△4.【11-5】以Hg(NO3)2为原料制取下列物质： HgOHgCl 2Hg 2Cl 2Hg 2(NO 3)2K 2[HgI 4]解：Hg(NO 3)2＋ 4KI === K 2[HgI 4]Hg(NO 3)2 + Hg === Hg 2(NO 3)25. Hg(NO 3)2 + 2NaOH - === HgO ↓（黄色） + 2NaNO 3 + H 2OHgO + 2HCl === HgCl 2 + H 2O HgCl 2 + Hg === Hg 2Cl 2【11-6】用适当的方法区别下列物质： （1）镁盐和锌盐 （2）AgCl 和Hg 2Cl 2 （3）升汞和甘汞（4）锌盐和铝盐解：（1）加入NaOH 溶液，出现白色沉淀，随后又溶解的是锌盐，不溶解的是镁盐。
（2）分别取三种盐放入试管中，向各试管中加入氨水放置一断时间，有黑色沉淀出现的是Hg 2Cl 2 ，溶解得到无色溶液的氯化银反应如下： Hg 2Cl 2+2NH 3 == HgNH 2Cl ↓+NH 4Cl+Hg ↓AgCl+2NH 3 == 〔Ag(NH 3)2〕++ Cl -（3）加入KI 溶液，出现黄绿色沉淀的是甘汞，溶解成无色溶液的是升汞。
Hg 2Cl 2 + 2I -== Hg 2I 2↓ + 2Cl -HgCl 2+4I - == 〔HgI 4〕2-+2Cl -（4）加入氨水，出现白色沉淀，随后又溶解的是锌盐，不溶解的是铝盐。
【11-7】Cu 和Zn 能否分别与稀HCl 溶液，浓H2SO4溶液，浓HNO3溶液及NaOH 溶液反应？若能反应，试写出反应式。
解：7. 3Cu + 8HNO 3(稀) === 3Cu(NO 3)2 + 3NO ↑ + 4H 2O Cu + 4HNO 3(浓) === Cu(NO 3)2 + 2NO 2↑ + 2H 2O Cu + 2 H 2SO 4(浓) === CuSO 4 + SO 2↑ + 2H 2O3Cu + 8HNO 3(稀) === 3Cu(NO 3)2 + 2NO ↑ + 4H 2O Zn + 2HCl(稀) === ZnCl 2 + H 2↑4Zn + 10HNO 3(稀) === 4Zn(NO 3)2 + N 2O ↑ + 5H 2O Zn+HNO 3(浓) === Zn(NO 3)2+NO 2↑+H 2O Zn + 2NaOH + 2H 2O === Na 2Zn(OH)4 + H 2↑【11-8】碱能否分别与Cu 2+、Ag +、Zn 2+、Hg 2+和Hg 22+反应？若能反应，试指出反应产物及现象。
解：Hg 22+ +2OH - ===Hg ↓+HgO ↓+H 2O Hg 2+ + 2OH - === HgO ↓ (黄色) + H 2O 8. Cu 2＋＋2OH - === Cu(OH)2↓ 2Ag + + 2OH - === Ag 2O ↓(黑色) + 2H 2O Zn 2+ + 2OH - === Zn(OH)2↓(白色)(蓝)【11-9】氨水能否分别与Cu 2+、Ag +、Zn 2+、Hg 2+和Hg 22+反应？若能反应，试指出产物及现象。
解：Zn 2+ + 4NH 3 === [Zn(NH 3)4]2+ (无色)Hg 2Cl 2 + 2NH 3 === Hg(NH 2)Cl ↓ + Hg ↓(黑色) + NH 4Cl （观察为灰色）HgCl 2 + 2NH 3 === Hg(NH 2)Cl ↓(白色) + NH 4Cl9. Cu 2+ + 4NH 3 === [Cu(NH 3)4]2+ (蓝色) Ag + + 4NH 3 === [Ag(NH 3)4]+ (无色)【11-10】I -能否分别与Cu 2+、Ag +、Zn 2+、Hg 2+和Hg 22+反应？若能反应，试指出产物及现象。
解：0. 2Cu 2+ + 4I - === 2CuI ↓(白色) + I 2Ag + + I - === AgI ↓(黄色)42-(无色)Hg 22+ + === Hg 22)Hg 2+ + 2I - === HgI 2(血红色)HgI 42- + Hg ↓ 0. 2Cu 2+ + 4I - === 2CuI ↓(白色) + I 2 Ag + + I - === AgI ↓(黄色)42-(无色)Hg 22+ + === Hg I ↓(淡绿色)Hg 2+ + 2I - === HgI 2(血红色)HgI 42- + Hg ↓【11-11】完成下列反应方程式： （1）2HgCl 2 + SnCl 2 （2）Cu(OH)2+C 6H 12O 6（3）HgS + 12 HCl + 2 HNO 3（4）AgBr + 2Na 2S 2O 3 （5）Hg 2Cl 2 + H 2S（6）Cu 2O + H 2SO4解：1. HgCl 2 + SnCl 2 === Hg + SnCl 42Cu(OH)2 + C 6H 12O 6 === Cu 2O + C 6H 12O 7 + 2H 2O3HgS + 12HCl + 2HNO 3 === 3H 2[HgCl 4] + 3S +2NO + 4H 2O AgBr + 2Na 2S 2O 3(过量) === Na 3[Ag(S 2O 3)2] + NaBr Hg 2Cl 2 + H 2S === Hg + HgS + 2HCl Cu 2O + H 2SO 4 === CuSO 4 + Cu + H 2O【11-12】找出实现下列变化所需的物质，并写出反应方程式：解：△△12. (1) Zn + OH - + H 2O === [Zn(OH)4]2- + H 2↑ [Zn(OH)4]2- + 4H + === Zn 2+ + 4H 2O Zn 2+ + 4NH 3 === [Zn(NH 3)4]2+[Zn(NH 3)4]2+ + S 2- === ZnS ↓ + 4NH 3Cu(OH)2 === CuO + H 2OCuO + 2HCl === CuCl 2 + H 2OCuCl 2 + Cu + 2HCl(浓) === 2[CuCl 2]- + 2H +(2) Cu + 2H 2SO 4(浓) === CuSO 4 + SO 2↑ + 2H 2O CuSO 4 + 2NaOH === Cu(OH)2↓ + Na 2SO 4[CuCl 2]- === CuCl ↓ + Cl -稀释【11-13】试用简便方法将下列混合离子分离： （1）Ag+ 和 Cu2+（2）Zn2+和Mg2+ （3）Zn2+ 和 Al3+（4）Hg2+ 和 Hg22+解：Cu 2+Ag +HClCu 2+AgCl ↓13. (1)(2)Zn2+Mg 2+过量NaOH [Zn(OH)4]2-Mg(OH)2↓(3)Zn 2+Al 3+ 3.2[Zn(NH 3)4]2+Al(OH)3↓(4) Hg 2+ Hg 22+HClHg 2+Hg 2Cl 2↓【11-14】试将Cu 2+、Ag +、Zn 2+及Hg 2+混合离子分类。
解：Cu 2+Ag +Zn 2+Hg2+AgCl ↓Cu 2+Zn 2+Hg2+Hg(NH 2)Cl ↓Cu(NH 3)42+Zn(NH 3)42+CuS ↓Zn 2+Cl -过量NH 3H +(0.3M),H 2S15.【11-15】利用配位反应分别将下列物质溶解，并写出有关的反应方程式。
CuClCu(OH)2Ag 2OAgBrAgIZn(OH)2HgI 2解：Ag 2O + 4NH 3H 2O === 2[Ag(NH 3)2]+ + OH - + 3H 2O Cu(OH)2 + 2OH - (6M) === [Cu(OH)4]2-Zn(OH)2 + 2OH - === [Zn(OH)4]2-AgBr + S 2O 32- === [Ag(S 2O 3)2]3- + Br -HgI 2 + 2I - === [HgI 4]2-CuI ＋ I －(饱和) === [CuI 2]－16.【11-16】有一白色硫酸盐A ，溶于水得蓝色溶液。
在此溶液中加入NaOH 得浅蓝色沉淀，加热B 变成黑色物质C 。
C 可熔于H 2SO 4，在所得的熔于中逐渐加入KI ，先有棕色沉淀D 析出，后又变成红棕色溶液E 和白色沉淀F 。
问A 、B 、C 、D 、E 、F 各为何物？写出有关反应式。
解：7. A: CuSO 4; B: Cu(OH)2; C: CuO; D: I 2 + CuI; E: KI 3; F: CuI CuSO 4 + 2NaOH === Cu(OH)2↓ + Na 2SO 4 Cu(OH)2 === CuO + H 2OCuO + H 2SO 4 === CuSO 4 + H 2O2CuSO 4 + 4KI === 2K 2SO 4 + 2CuI ↓ + I 2↓ 2KI + 3I 2 === 2KI 3【11-17】解释下列现象：（1）当SO 2通入CuSO 4和NaCl 的浓溶液中，析出白色沉淀。
