无机化学-22 ds区金属 (2)-059

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（第三版）实验习题答案p区非金属元素（卤素、氧、硫）1．氯能从含碘离子的溶液中取代碘，碘又能从氯酸钾溶液中取代氯，这两个反应有无矛盾？为什么？答：这两个反应无矛盾。

因为氯的氧化性强于碘，而碘的氧化性又强于氯酸钾。

2．根据实验结果比较：①S2O82-与MnO4-氧化性的强弱；②S2O32-与I-还原性的强弱。

答：因为S2O82-可以将Mn2+氧化为MnO4-，所以S2O82-的氧化性强于MnO4-,S2O32-能将I2还原为I-，S2O32-和还原性强于I-。

3．硫代硫酸钠溶液与硝酸银溶液反应时，为何有时为硫化银沉淀，有时又为[Ag(S2O3)2]3-配离子？答：这与溶液的浓度和酸碱性有关，当酸性强时，会生成硫化银沉淀，而在中性条件下就会生成[Ag(S2O3)2]3-配离子。

4．如何区别：①次氯酸钠和氯酸钠；②三种酸性气体：氯化氢、二氧化硫、硫化氢；③硫酸钠、亚硫酸钠、硫代硫酸钠、硫化钠。

答：①分别取少量两种固体，放入试管中，然后分别往试管中加入适量水，使固体全部溶解，再分别向两支试管中滴入两滴品红溶液，使品红溶液褪色的试管中放入的固体为次氯酸钠，剩下的一种为氯酸钠。

②将三种气体分别通入品红溶液中，使品红褪色的是二氧化硫，然后将剩余的两种气体分别通入盛有KMnO4溶液的试管中，产生淡蓝色沉淀的是H2S，剩下的一种气体是氯化氢。

③分别取四种溶液放入四支试管中，然后向四支试管中分别加入适量等量的H2SO4溶液，有刺激性气味气体产生的是亚硫酸钠，产生臭鸡蛋气味气体是的硫化钠，既有刺激性气味气体产生，又有黄色沉淀产生的是硫代硫酸钠，无明显现象的是硫酸钠。

5．设计一张硫的各种氧化态转化关系图。

1．在氯酸钾和次氯酸钠的制备实验中，如果没有二氧化锰，可改用哪些药品代替地二氧化锰？答：可用高锰酸钾代替二氧化锰。

2．用碘化钾淀粉试纸检验氯气时，试纸先呈蓝色，当在氯气中放置时间较长时，蓝色褪去，为什么？答：因为2KI+Cl2=2KCl+I2,I2遇淀粉变蓝，因此试纸呈蓝色，但氯气有氧化性，可生成HClO，可以将蓝色漂白，所以在氯气中放置时间较长时，蓝色褪去。

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＋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(NH)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↓⿊三、实验内容1、氧化物的⽣成和性质（1）Cu2O的⽣成和性质Cu2+＋2OH-＝Cu(OH)2↓蓝⾊Cu(OH)2＋2OH- = [Cu(OH)4]-2-蓝⾊2[Cu(OH)4]2-＋C6H12O6(葡萄糖) ＝Cu2O↓(红) ＋4OH-＋C16H12O7＋2H2O或：2Cu2+ + 5OH- +C6H12O6 = Cu2O↓+ C6H11O7- + 3H2O （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13章氢和稀有气体1.用VSEPR理论判断XeF2、XeF4、XeF6、XeOF6、ClF3的空间构型。

通式为AXnEm m+n的数目为价层电子对数M=（A的族价-X的化合价*X的个数+/-离子电荷相应是电子数）/2物质通式m m+n 空间结构XeF2AX n Em 3 5 直线型XeF4AX n Em 2 6 平面四方形XeF6AX n Em 1 7 变形八面体XeOF6AX n Em 1 6 四方锥ClF3AX n Em 2 5 平面三角形第14章卤素1. 根据电势图计算在298K时，Br2在碱性水溶液中歧化为Br-和BrO3-的反应平衡常数。

2通Cl2于消石灰中，可得漂白粉，而在漂白粉溶液中加入盐酸可产生Cl2，试用电极电势说明这两个现象。

.第16章氮磷砷1.如何除去N2中少量NH3和NH3中的水气？将含有少量NH3的N2气体通入水中。

就可除去NH3，将含有少量H2O的NH3通入CaCl2中，就可除去其中少量的H2O。

2.如何除去NO中微量的NO2和N2O中少量的NO？将含有少量NO2的NO气体通入热水中3NO2+H2O=2HNO3+NO这样就可除去其中的气体。

将N2O和少量的NO气体通入水中。

就可除去其中少量的NO。

3.给下列物质按碱性减弱顺序排序，并给予解释：NH3 N2H4 NH3OH PH3 AsH3答：NH3是所有气态氢化物中唯一显碱性的物质，按N—P—AS 顺序，其气态氢化物的碱性依次减弱，酸性依次增强，故碱性NH3>PH3>ASH3,而同一种元素的氢化物,化合价越低,碱性越强,故NH3>N2H4>NH2OH ,综上可知碱性顺序为NH3>N2H4>NH3OH(碱性)>PH3(酸性)>AsH3 (酸性)4.为了测定铵态氮肥中的含氮量，称取固体样品0.2471g,加过量NaOH溶液并进行蒸馏，用50.00mL 0.01050mol/L HCl吸收蒸出的氨气，然后用0.1022mol/L NaOH溶液滴定吸收液中剩余的HCl，滴定中消耗了11.69mL NaOH溶液，试计算肥料中氮的百分含量。

第22章ds区金属一、选择题1．废弃的溶液不能倒入（）。

A．含的废液中B．含的废液中C．含的酸性废液中D．含的碱性废液中【答案】C2．长久暴露于潮湿空气中的铜，表面会有一层蓝色的铜锈，其组成是（）。

【答案】C3．胆矾的化学式是（）。

【答案】B4．在晶体中，中心离子铜的配位数是（）。

A．4B．5C．6D．8【答案】C5．能较好地解释离子是平面四方构型的理论是（）。

A．VSEPRB．杂化轨道C．晶体场D．姜-泰勒效应【答案】D6．在AgSCN中，Ag＋离子的配位数是（）。

A．2B．3C．4D．6【答案】A7．将过量的KCN加入溶液中，其生成物是（）。

【答案】B8．下列电极反应，标准电极电势代数值最小的是（）。

【答案】A9．在标准状态下，反应达平衡时的温度是（）。

A．71KB．548KC．656KD．1236K【答案】D10．在下列银的配阴离子中，最稳定的是（）。

【答案】D11．铜与许多金属形成合金，制作康铜热电偶的主要成分是（）。

A．Cu-ZnB．Cu-NiC．Cu-SnD．Cu-Be【答案】B12．与的反应中，离子的作用为（）。

A．还原B．配位C．还原、配位D．氧化【答案】C13．与汞不能生成汞齐合金的金属是（）。

A．CuB．AgC．ZnD．Fe【答案】D14．在亚汞的卤化物水溶液中，最不稳定的是（）。

【答案】A15．在下列硫化物中，溶于溶液的是（）。

A．CuSB．C．ZnSD．HgS【答案】D16．下列化合物中，电离度最小的是（）。

【答案】D17．下列氮化物，性质最不安定（易爆炸）的是（）。

【答案】D18．分离，应选用的最佳试剂为（）。

【答案】A19．在最稳定的配离子中，Xˉ应为（）。

【答案】D20．解释上述稳定性大小的理论为（）。

A．价层电子对互斥理论B．惰性电子对效应C．软硬酸碱理论D．对角线规则【答案】C21．在下列离子中，加入离子后产生白色沉淀，继而在加入氨水后又变成灰色的是（）。

【答案】A22．在酸度较大的水溶液中也不溶解的盐是（）。