第十八章 铜锌副族

3 sp 3《铜副族和锌副族元素》典型问题解析问题 1：Cu 的价电子构型为 3d 104s 1，失去 1 个电子后形成的 3d 10 是全充满的稳定结构，为什么还能再失去 1 个电子形成 3d 9 的 Cu 2+化合物呢？ 老师解答：ⅠB 族元素（Cu 、Ag 、Au ）的最外层 n s 轨道上的电子与全充满的次外层(n −1)d 轨道上的电子能量差较小，因此，除 n s 电子参与成键外，(n −1)d 轨道的电子也可能在某些反应 条件下失去，形成+2 价化合物。

问题 2：老师，氯化铜是共价化合物还是离子化合物？网上各种说法均不一致。

老师解答：Cu 2+的极化作用很强，形成的 CuCl 2 共价成分比较多，可看做共价化合物。

但作为一种盐，CuCl 2 与一些典型的共价化合物（如 H 2O 、CO 2）还是有区别的，比如 CuCl 2 的熔点 虽然比典型的离子化合物（如 NaCl ）低，但比 H 2O 、CO 2 等典型的共价化合物要高。

问题 3： CuS 不溶于盐酸、却能溶于硝酸的主要原因是什么？ 老师解答：CuS 的溶度积很小（K sp ϴ = 6.0×10-36），因此溶液中只要有很小浓度的 Cu 2+和 S 2- 存在，都有可能使得 c (Cu 2+)·c (S 2-) > K sp ϴ(CuS)，从而生成 CuS 沉淀。

若想通过提高溶液中 c (H +)，比如加入HCl 与S 2-反应生成H 2S 气体以减小 c (S 2-)，使得 CuS 溶解（或者说不生成 CuS 沉淀），理论上可计算 c (H +)要超过 1000 mol·L -1 以上，这是 HCl 根本无法达到的浓度。

所以 CuS 不溶于 HCl 。

但是 HNO 3 是氧化性酸，能把溶解出的 S 2-氧化为 S （3S 2- + 2NO - + 8H+ = 3S↓ + 2NO↑ + 4H 2O ），使 CuS 的溶解平衡不断向右移动至完全溶解（CuS Cu 2+ + S2-）。

5等。

Cu(I)FeS2, CuCO3.Cu(OH)2, Cu(I)2S 黄铜矿孔雀石辉铜矿11 (1)2Cu2Cuc d(1)精矿(2)SO等，并使部分硫化物变成氧化物：202. 金的提取氰化法提取金：用稀 NaCN(0.03～0.2% 溶液 ) 处理粉碎后的精金矿，通入空气，使Au( 或Ag) 溶解，残渣分离后，用Zn或Al将Au置换出来， 其化学反应如下： 4Au + 8CN- + O2 + 2H2O → 4[Au(CN)2]- + 4OH2[Au(CN)2]- + Zn → 2Au↓+ 2[Au(CN)4]2然后用电解法精炼，制得纯度为99.95%的金。

213. 银的回收仍用氰化法浸取，然后用Zn或Al将Ag置换 出来，反应如下： 4Ag + 8CN- + O2 + 2H2O → 4[Ag(CN)2]- + 4OHAg2S + 4CN- → 2[Ag(CN)2]- + S22[Ag(CN)2]- + Zn ─→ 2Ag↓+ 2[Au(CN)4]222俄国大教堂顶The thin gold leaf coating protects the structure beneath from corrosion.232 铜族元素的化一 M(I)化合物(1)氧化还原性Cu2+ 0.152 Cu+ 0.521 Cu1° Cu(I)化合物的氧化还原性Cu(I)在水溶液中不能稳定存在，要发生歧化反应 2Cu+ →Cu2+ + Cu Cu2O + Kq = 1.0×106 = CuSO4 + Cu + H2O 红色的 Cu2O 不溶于 H2O ，但溶于稀酸，之后歧化 H2SO4 但在固相中 Cu(I) 很稳定，Cu+ :d10稳定。

比如Cu2O 的热稳定性比 CuO 还高。

24Cu(I) 有还原性，在空气中CuCl可被氧化 4CuCl+O2+4H2O = 3CuO·CuCl2·3 H2O + 2HCl Cu(I) 也有氧化性 2CuI(白) + 2Hg = Hg2I2 ( 黄 ) + 2Cu将涂有白色 CuI 的纸条挂在室内， 若常温下 3小时白色不变， 表明空气中 汞的含量不超标。

第十九章铜锌副族本章摘要1.铜副族单质M ( I ) 化合物M ( II) 化合物M ( III) 化合物2.锌副族单质M(II)化合物M(I)化合物存在铜Cu 单质铜，黄铜矿CuFeS2，辉铜矿Cu2S 0.007 % 第26 位银Ag 单质银，闪银矿Ag2S ，角银矿AgCl金Au 单质金，以分散形式分布于岩石中。

锌Zn 闪锌矿ZnS 0.008 % 第25 位镉Cd 极少单独存在，以CdS 形式存在于闪锌矿中。

汞Hg 辰砂HgS ( 又名朱砂)§1.铜副族一.单质1.物理性质人们曾获得的天然金银铜块最大的分别重：金112 公斤（黄色），银13.5 吨（白色），铜42 吨（红色）密度较大；熔点沸点较高；硬度较小；导电性好；延展性好；金易生成合金。

2. 化学性质化学活性明显不如IA族元素1°在空气中的稳定性Cu 在常温下不与干燥的空气中的O2反应，加热时生成CuO2Cu + O2 (空气) === 2CuO(黑)Cu 在常温下与潮湿的空气反应2Cu + O2 + H2O + CO2 ==== Cu(OH)2·CuCO3 ( 铜绿)Au、Ag 加热时也不与空气中的O2反应。

2 °与非氧化性酸的反应Cu、Ag、Au不与H2O和稀盐酸反应，但有氧时，Cu、Ag可缓慢溶于稀盐酸。

2 Cu + 4HCl + O2 === 2 CuCl2 + 2H2O4 Ag + 4HCl + O2 === 4 AgCl(沉淀) + 2H2O2 Cu + 2H2SO4( 稀) + O2 === 2 CuSO4 + 2H2OCu 可与溶解于热浓盐酸和浓KCN 溶液中2 Cu + 8HCl ( 浓) === 2H3[CuCl4] + H2(气体)3°和氧化性酸反应Cu和Ag可与氧化性酸如HNO3、H2SO4（浓）反应，但Ag难些。

Au 只能溶于王水中:4 °Cu、Ag、Au 在碱中稳定3 金的冶炼：一般用氰化法用稀NaCN 溶液处理粉碎的金矿石，金溶入水相(此法称为堆浸法) :用Zn 还原[Au(CN)2]ˉ得Au最后电解精炼，得较纯的金。

第18章铜族元素锌族元素习题1．选择题18-1 在酸度较大的水溶液中也不溶解的盐是………………………………. ( ) (A) Ag2SO4(B) Ag3PO4 (C) Ag2CO3(D) Ag2S18-2 在CuSO4溶液中加入过量的碳酸钠溶液，常形成的产物是…………() (A) Cu(HCO3)2(B) CuCO3 (C) Cu2(OH)2CO3(D) Cu(OH)218-3 下述有关银的性质的正确论述是………………………………………( ) (A) 从稀盐酸中置换出氢(B) 从浓盐酸中置换出氢(C) 从氢碘酸中置换出氢(D) 从稀硫酸中置换出氢18-4 能共存于溶液中的一对离子是…………………………………………..() (A) Fe3＋和I－(B) Pb2＋和Sn2＋(C) Ag＋和PO43－(D) Fe3＋和SCN－18-5 欲除去CuSO4酸性溶液中少量Fe3＋，加入下列试剂效果最好的是( ) (A) 氨水(B) NaOH (C) H2S水(D) Cu2(OH)2CO318-6 Cu2O 和稀H2SO4反应，最后能生成……………………………….() (A)Cu2SO4+ H2O (B) CuSO4+ H2O(C) CuSO4+ Cu + H2O (D) CuS18-7 五水硫酸铜可溶于浓盐酸，关于所得溶液的下列说法中，正确的是( )(A) 所得溶液呈蓝色；(B) 将溶液煮沸时释放出氯气，留下一种Cu(+I) 的配合物溶液；(C) 这种溶液与过量的氢氧化钠溶液反应，不生成沉淀；(D) 此溶液与金属铜一起加热，可被还原为一种Cu(+I)的氯配合物。

18-8 下列描述银的性质中，正确的是……………………………………….()(A) 能与浓HCl作用放出氢(B) 能与氢碘酸作用放出氢(C) 能与稀硫酸作用放出氢(D) 能与沸水作用放出氢18-9 能区别Zn2+和Al3+的下列试剂是………………………………………...() (A)NaOH (B)HCl (C)NH3.H2O (D)Na2CO318-10 已知：K sp(AgSCN ) = 1.1×10－12，K sp(AgI) = 1.5×10－16，K sp(Ag2CrO4) = 1.0×10－11则上述难溶盐与其金属组成的电对的值大小顺序为……………..() (A) AgSCN ＞AgI ＞Ag2CrO4 (B) AgI ＞AgSCN ＞Ag2CrO4(C) Ag2CrO4＞AgSCN ＞AgI (D) Ag2CrO4＞AgI ＞AgSCN18-11 在反应：AgCl(s) + 2 S2O32－(aq) →Ag(S2O3)23－(aq) + Cl－(aq)中起Lewis 酸和Lewis 碱作用的是…………………………………………………………() (A)AgCl和Ag(S2O3)23-(B)AgCl和S2O32－(C)Ag＋和Cl－(D)Ag＋和S2O32－18-12 Hg22+中汞原子之间的化学键为………………………………………() (A) 离子键(B) σ键(C) π键(D) 配位键18-13 加NH3·H2O水于Hg2Cl2上，容易生成的是……………………..() (A) Hg(OH)2(B) [Hg(NH3)4]2＋(C) [Hg(NH3)2]＋(D) HgNH2Cl+Hg18-14 在工业上欲除去ZnSO4溶液中的Fe3＋杂质，需加入最合适的试剂是( ) (A) NaOH (B) Na2CO3 (C) ZnCO3(D) Zn18-15 下列的阳离子中，能与Cl－离子在溶液中生成白色沉淀，加氨水时又将转成黑色的是……………………………………………………………………….( ) (A) 铅(II) (B) 银(I) (C) 汞(I) (D) 锡(II)18-16 下列金属单质可以被HNO3氧化成最高价态的是…………………()(A) Hg (B) Ti (D) Pb (D) Bi18-17 已知：Cd2＋+ CN－[Cd(CN)]＋K1 = 105.48[Cd(CN)]＋+ CN－[Cd(CN)2] K2 = 105.12[Cd(CN)2] + CN－[Cd(CN)3]- K3 = 104.63Cd2＋+ 4CN－[Cd(CN)4]2－K稳= 1018.80则[Cd(CN)3]－+ CN－[Cd(CN)4]2－的K4等于…………………………….. ( ) (A) K4 = 103.57 (B) K4 = 1015.23 (C) K4 = 1013.32(D) K4 = 1013.6818-18 下列化合物中，既能溶于浓碱，又能溶于酸的是………………….. () (A) Ag2O (B) Cu(OH)2(C) HgO (D) Cd(OH)218-19 在含有0.1 mol·L－1的Pb2＋，Cd2＋，Mn2＋和Cu2＋的0.3 mol·L－1HCl 溶液中通入H2S，全部沉淀的一组离子是…………………………………..()(A) Mn2＋，Cd2＋，Cu2＋(B) Cd2＋，Mn2＋(C) Pb2＋，Mn2＋，Cu2＋(D) Cd2＋，Cu2＋，Pb2＋18-20 能共存于酸性溶液中的一组离子是………………………………….() (A) K＋，I－，SO42－，MnO4－(B) Na＋，Zn2＋，SO42－，NO3－(C) Ag＋，AsO43－，S2－，SO32－(D) K＋，S2－，SO42－，Cr2O72－18-21 从Ag＋，Hg2＋，Hg22＋，Pb2＋的混合液中分离出Ag＋，可加入的试剂为( ) (A) H2S (B) SnCl2(C) NaOH (D) NH3·H2O18-22 在下列反应中：①Cu2＋+ I－②Cu2＋+ CN－③Cu2＋+ S2O32－+ H2O④Hg22＋+ I－(适量)⑤Hg22＋+ NH3·H2O金属离子氧化态发生变化的是……………………………………………..() (A) ①②③④(B) ①②③⑤(C) ①②④⑤(D) ②③④⑤18-23 已知下列五组物质性质差异为：Mg(OH)2＞Cd(OH)2；H2SiF6＞HF ；H2PbCl6＞PbCl4；AgF ＞CaF2；Au＋＞Hg22＋，它们依次表示的性质是……………………………………………..()(A) 碱性，酸性，稳定性，溶解度，易歧化；(B) 碱性，酸性，水解度，溶解度，氧化性；(C) 碱性，酸性，稳定性，溶解度，水解度；(D) 碱性，酸性，稳定性，溶解度，配位能力(与NH3)。

第十八章铜锌副族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 热分解时发生水解，得不到无水CuClCuCl22H22O↑ + 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。