d區(qū)、ds區(qū)和f區(qū)元素(2)

1、第第11章章 d區(qū)、區(qū)、dsds區(qū)元素區(qū)元素(2)(2)11.1 銅族元素銅族元素11.2 鋅族元素鋅族元素11.1 銅族元素銅族元素11.1.1 銅族元素的單質(zhì)銅族元素的單質(zhì)11.1.3 水溶液中銅族元素的水溶液中銅族元素的 離子及反應(yīng)離子及反應(yīng)11.1.2 銅族元素的化合物銅族元素的化合物11.1.1 銅族元素的單質(zhì)銅族元素的單質(zhì)單質(zhì)：Cu，Ag，Au礦物：孔雀石：Cu2(OH)2CO3 輝銀礦：Ag2S 碲金礦：AuTe21.存在2.物理性質(zhì)特征顏色：Cu(紫紅)，Ag(白)，Au(黃)熔點(diǎn)、沸點(diǎn)較其它過渡金屬低導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性好，且AgCuAu延展性好3.化學(xué)性質(zhì)與O2作用)2CuO(O

2、2Cu2黑堿式碳酸銅Au，Ag不與O2發(fā)生反應(yīng)，當(dāng)有沉淀劑或配合劑存在時(shí)，可反應(yīng)。)(CO(OH)Cu COOHO2Cu322222綠AuAg,Cu,M)()Cu(NH243藍(lán)所以不可用銅器盛氨水。O2HS2AgOS2H2Ag2222O2銀器年久變黑。OH4)()4Cu(NH 8NHO2HO4Cu23322無色4OH4M(CN)8CNO2HO4M222與X2作用2ClCu常溫下反應(yīng)活潑性：CuAgAu只能在加熱條件下進(jìn)行2ClAu常溫下反應(yīng)較慢2ClAg(g)H)2CuCS(NH)4CS(NH2H2Cu(g)H2AgI4I2H2Ag(g)HS(s)AgSH2Ag2222222-2222硫脲與酸

3、作用Cu,Ag,Au不能置換稀酸中的H+(還原性差)；生成難溶物或配合物,使單質(zhì)還原能力增強(qiáng)； Cu,Ag,Au可溶于氧化性酸。O2H2NO)Cu(NO)(4HNOCu22233濃OH2NO(g)HAuCl )(HNO)4HCl(Au243濃濃O2HSO(s)SOAg)(SO2H2Ag224242濃O2HSOCuSO)(SO2HCu22442濃OHNOAgNO)(2HNOAg2233濃難溶物： CuCl CuBr CuI CuSCN CuCN Cu2S1.銅的化合物11.1.2 銅族元素的化合物銅族元素的化合物Ksp大 小幾種常見的銅的化合物氧化態(tài)+2+2+2+2+1化合物氧化銅CuO硫酸銅C

4、uSO4 5H2O硝酸銅Cu(NO3)23H2O氯化銅CuCl22H2O氯化亞銅CuCl顏色和狀態(tài)棕黑色粉末藍(lán)色晶體藍(lán)色晶體綠色晶體白色四面體晶體密度(g/cm-2)6.326.432.292.052.503.533.68熔點(diǎn)/受熱時(shí)的情況11481000時(shí)分解為，加熱時(shí)能被H2、CO還原為Cu2O或Cu260以上變?yōu)闊o水白色CuSO4粉末，653以上分解為CuO和SO31145熔化，強(qiáng)熱時(shí)分解為堿式鹽。后變?yōu)?。用和乙醇溶液浸濕的紙，干后可自燃?40150時(shí)在干燥的HCl氣流中加熱可得無水CuCl2，呈黃褐色，比重為3.05425熔化約1000沸騰溶解度(g/100gH2O)(無水鹽)幾乎不

5、溶于水(2.310-3%)，易溶于氨水20.7，無水CuSO4易吸水137.8(0)在濕空氣中易潮解，能溶于乙醇77.0，能溶于乙醚和丙醇中，易溶于甲醇和乙醇中1.5（25） ，難溶于水。在空氣中吸濕后變綠，溶于氨水-3 配合物:CuCl2-,CuBr2-,CuI2-,Cu(SCN)2-,Cu(CN)2-例：)CuCl(s,白H2OCu(I)的配合物多為2配位銅的配合物 形成Cu(NH3)2+，但不穩(wěn)定，易被空氣氧化而非歧化。0.013V-0.128V243)Cu(NH23)Cu(NHCu 小 大K f)(2CuCl)4HCl(CuCu22泥黃色濃+4H+Cu(II)的配合物多為4配位2422

6、Cu(OH)(s)Cu(OH)Cu),(OH濃過量)(OH 適量淺藍(lán)深藍(lán)62727222)OCu(P)(OPCuCu-472)(OP過量s淺藍(lán)藍(lán))(適量-472OP2434222)Cu(NH(s)SO(OH)CuCu3)(NH 過量3)(NH 適量淺藍(lán)深藍(lán)4OHO2HOHCO(s)Cu OHC2Cu(OH)271262612624檢驗(yàn)糖尿病：紅色為有病，藍(lán)色沒有病4C25824C11324C10224CuSOOHCuSO O3HCuSOO5HCuSO )10( )(CuCl)(4ClCu-4.64-242黃濃262O)Cu(HH2OO5HCuSO24OHSOO)Cu(H2442也是配合物2.銀

7、和金的化合物幾種銀和金的常見化合物 氧化銀 硝酸銀 硫酸銀 三氯化金 顏色和狀態(tài) 暗棕色粉末 無色菱形片狀晶體 白色晶體 深紅色吸水性固體 密度(g/cm-2) 7.52 4.355 5.40 2.44 熔點(diǎn)/ 受熱時(shí)的變化 300以上即分解為 Ag 和O2 208.5， 強(qiáng)熱時(shí)分解，混有機(jī)物時(shí)見光變黑 660，1085時(shí)分解為Ag，SO2和O2 196 溶解度 (g/100gH2O) 0.0020.005 (20)，微溶于水，呈堿性，易溶于HNO3和 NH3水中 2.22(20)，水溶液呈中性，易溶于甘油，可溶于乙醇，幾乎不溶于濃 HNO3 0.75(18)，1.4（100） ，易溶于 NH

8、3水，不溶于醇類，較易溶于濃 H2SO4中 溶于少量水中呈紅棕色， 在大量水中呈紅黃色， 易溶于醇、醚中，在酸性溶液中穩(wěn)定， 中性溶液中則析出Au 銀的化合物的特點(diǎn)：難溶的多易溶：AgNO3, AgF, AgClO4難溶：AgCl, AgBr, AgI, AgCN, AgSCN, Ag2S, Ag2CO3, Ag2CrO4。熱穩(wěn)定性差 （見光、受熱易分解）I) Br,Cl,(X X21AgAgXO212AgC300OAgO2NO2AgC4402AgNO2h22223顏色AgCl AgBr AgI Ag2O Ag2CrO4 Ag2S白 淺黃 黃 褐 磚紅 黑11.1.3 水溶液中銅族元素的離子及

9、反應(yīng)水溶液中銅族元素的離子及反應(yīng)1.Cu2+的氧化性22I)2CuI(s,4I2Cu白2-2(CN)2CuCN(s,4CN2Cu白) 色 無(CuI-2Cu(CN)2I-2.Cu2+的鑒定：(弱酸性)(s)Fe(CN)CuFe(CN)2Cu62462紅棕CN-OHCuCuSOSOHOCu24422水溶液中：穩(wěn)定性 Cu(I)Cu(II)OHCO )2CuO(s,C200CO(OH)Cu22322棕黑2O212Cu(s)22Cl21CuCl(s)C990(s)CuCl110022O21)O(s,CuC10002CuO(s)暗紅4.Ag(I)離子的反應(yīng)銀鏡反應(yīng)：O2H4NH2AgHCOO 3OHH

10、CHO)2Ag(NH23-23OH)O(s,Ag2OH2Ag22-褐-232322OH)2Ag(NHOH4NHOAg42232NHO(s)AgOH2NH2Ag OH4NH2AgOHC 2OHOHC)2Ag(NH237126-6126232H(s)CrO2AgOHOCr4Ag422-272-3232232)OAg(S)(OS2Ag過量)S(s,AgOH )(s,OSAg)(OS2Ag22322-232黑白少量-2423342CrO)2Ag(NH4NHCrOAg 鑒定S2O32-：)S(s,AgSOH OH)(s,OSAg2422322黑白5.Ag+AgAgCl23)Ag(NHAgBr(s)323

11、2)OAg(SAgI(s)2 Ag(CN)S(s)Ag23 HNOHCl3NH-Br232OS-I2AgICN-2S-I7231067. 1)Ag(NH(K f133232109 . 2)OAg(S(K f2021048. 2)Ag(CN)(K f6.Ag+的鑒定 233)Ag(NHNH )AgCl(s,HClAg3234232332NHAgI(s)I)Ag(NH2NHAgCl(s)Cl2H)Ag(NHCl)Ag(NH2NHAgClHAgCl(s)HClAg)AgCl(s,白),AgI(s 黃I-HNO311.2 鋅族元素鋅族元素11.2.3 水溶液中鋅族元素的水溶液中鋅族元素的 離子及反應(yīng)離

12、子及反應(yīng)11.2.2 鋅族元素的化合物鋅族元素的化合物11.2.1 鋅族元素的單質(zhì)鋅族元素的單質(zhì)11.2.1 鋅族元素的單質(zhì)鋅族元素的單質(zhì)熔點(diǎn)低： Zn：419，Cd：321，Hg：-39。汞是室溫下唯一的液態(tài)金屬易形成合金黃銅：Cu-Zn汞齊：Na-Hg,Au-Hg,Ag-Hg 用于提取貴金屬。以礦物形式存在：閃鋅礦(ZnS),辰砂(HgS)物理性質(zhì)：化學(xué)性質(zhì)與O2的作用：（在干燥空氣中穩(wěn)定）堿式碳酸鋅 3Zn(OH)ZnCO O3HCO2O4Zn23222)2CdO(s,O2Cd)2ZnO(s,O2Zn22紅棕色白穩(wěn)定性下降360470加熱：潮濕：)2HgO(s, O2Hg2紅、黃與S的作

13、用M+S MSZnS(白)CdS(黃)HgS(紅，朱砂) (黑，辰砂)與酸反應(yīng)O4H2NO )(NO3Hg)(8HNO)6Hg(22323冷稀過量鋅與OH-，NH3反應(yīng)2-242HZn(OH)O2H2OHZnCd)Zn,(M HM)(2HM22稀O2HSOHgSO)(SO2HHg22442濃O2H2NO)Hg(NO)(4HNOHg22233濃O4H2NO)Hg(NO),(8HNO3Hg2233過量稀2OHH)Zn(NHO2H4NHZn22432311.2.2 鋅族元素的化合物鋅族元素的化合物1.鹵化物汞的化合物直線型共價(jià)分子,有甜味,難溶于水,無毒。HgBr2,HgI2同HgCl2,但HgF2

14、為離子型化合物。ClHgHgClHg2Cl2：甘汞,直線型共價(jià)分子,易升華,微溶于水,劇毒。ClHgClHgCl2：升汞,2.硝酸鹽Hg2+ 0.9083V Hg22+ 0.7955V Hg制備：Hg(NO3)2，Hg 2(NO3)2是離子型化合物是離子型化合物,易溶于水。易溶于水。2233OH)Hg(NO2HNOHgO22233OH22NO)Hg(NO) 濃(4HNOHg23223)(NOHg)Hg(NOHg）不歧化，（不同于CuHg 2208 HgHgHg222K11.2.3 水溶液中鋅族元素的離子及反應(yīng)水溶液中鋅族元素的離子及反應(yīng)1.與OH-的作用2Cd2Cd(OH)CdO(s)-OHH

15、523K2.與NH3H2O的作用Cd)Zn,(M 2NHM(OH)OH2NHM42232O2H)M(NH2NH2NHM(OH)22433422Zn) 白s,(Zn(OH)2-24Zn(OH)ZnO(s)H)(OH-過量398K)(OH-適量Cd(OH)2腐蝕眼睛、皮膚、胃腸道、呼吸道，皮膚接觸可引起灼傷，吸入可引起遲發(fā)幾小時(shí)的肺水腫，嚴(yán)重病例有死亡危險(xiǎn)。長期或高濃度接觸可引起腎臟和血液損害，能影響嗅覺。 3.與S2-的作用稀酸性條件沉淀完全，溶于6.0molL-1HCl。氨堿性條件沉淀完全，溶于0.3molL-1HCl的特征反應(yīng)。為鑒定2Cd)(s,BaSOZnSBaS(aq)(aq)ZnSO

16、44白鋅鋇白(立德粉)白22 +2H+ )ZnS(s,SHZn黃22 )CdS(s,SHCd+2H+ 加入 (NH4)2S試液，有白色ZnS沉淀生成， ZnS溶于稀鹽酸，不溶于NaOH溶液. Zn2+ + S2- = ZnS ZnS + 2HCl = ZnCl2 + H2S 加入亞鐵氰化鉀試液，有白色亞鐵氰化鋅沉淀生成，加入過量的NaOH溶液，沉淀溶解。 2Zn2+ + Fe(CN)64- = Zn2Fe(CN)6 Zn2Fe(CN)6+8OH-=2Zn(OH)42-+Fe(CN)64-4.Zn2+的鑒定（堿性條件）Zn2+的鑒定（堿性條件）二苯硫腙 (CCl4溶液)綠色粉紅色 (水層)上棕色

17、 (CCl4層)下21 利用氫氧化鋅的兩性進(jìn)行Zn2+的鑒定，在過量的強(qiáng)堿溶液中，先生成氫氧化鋅沉淀，繼而溶解為ZnO22-,酸化后重新生成氫氧化鋅沉淀，氫氧化鋅沉淀溶解于氨水。 Zn2+ +2OH- = Zn(OH)2（白）Zn(OH) +2OH = ZnO-2H OZnOZHZn(OH)Zn(OH)4NHZn(NH2OH2-22222223423)汞的重要反應(yīng)與S2-的反應(yīng)HgHgSSHg)HgS(s,SHg-22222黑與OH-的反應(yīng))Hg(HgO(s)O(s,HgHgO21Hg(s)C400)HgO(s,OHHg22222灰黑褐黃 OH若Hg2+是由Hg(NO3)2溶液提供，則：-3-

18、223232-322NO)3HgS(s,S2HgS)Hg(NO)(s, 2HgS)Hg(NO2S2NO3Hg黑黃色-22-22423HgSSHgSO4H3S2NOHgCl3H12HCl2HNO3HgSHgS： =1.610-52KspHgS能溶解在王水或濃Na2S溶液中:Hg22+與H2S作用生成HgS和 Hg，Hg在 Na2S溶液中溶解不完全。與NH3的反應(yīng)ClNHHg)(ClNH2NHClHg)()(NO)Hg(NHNH2NHNOHgNHHNO)(NOHgNHNH)Hg(NOHCl)(ClHgNHNHHgCl 42322323322-32434332332323232白色灰黑白色白色白色HgHHgNOHgNHNONHHgHg2+與氨水作用生成白色的氨基汞鹽沉淀，HgNH2Cl 和HgNH2NO3 沉淀都可溶解在 NH3-NH4NO3混合溶液中, 生