第18章銅副族和鋅副族_無機(jī)化學(xué)_第1頁
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文檔簡介

1、第第 18 章章 銅副族和鋅副族銅副族和鋅副族18-1 銅族元素銅族元素 18-2 鋅族元素鋅族元素 前前 言言 銅副族銅副族(I B): 原子核外價層電子的構(gòu)型原子核外價層電子的構(gòu)型 :(n1)d10ns1 主要元素及常見氧化態(tài)主要元素及常見氧化態(tài): 銅銅 (1,2 ) 銀銀 (1) 金金 (1,3) 銅、銀、金被稱為銅、銀、金被稱為“貨幣金屬貨幣金屬”。 在自然界中,銅、銀、金可以以單質(zhì)狀態(tài)、也可以在自然界中,銅、銀、金可以以單質(zhì)狀態(tài)、也可以以化合態(tài)存在。以化合態(tài)存在。 銅儲量居世界第三位。以三種形式于自然界:銅儲量居世界第三位。以三種形式于自然界: 自然銅:又稱游離銅,很少;自然銅:又稱

2、游離銅,很少; 硫化物礦:輝銅礦硫化物礦:輝銅礦Cu2S、黃銅礦、黃銅礦CuFeS2 等;等; 含氧礦物:赤銅礦含氧礦物:赤銅礦Cu2O、黑銅礦、黑銅礦CuO、 孔雀石孔雀石CuCO3Cu(OH)2、 膽礬膽礬CuSO45H2O等。等。 銀主要是以硫化物形式存在的,除了較少的閃銀礦銀主要是以硫化物形式存在的,除了較少的閃銀礦Ag2S外,硫化銀常與方鉛礦共存。外,硫化銀常與方鉛礦共存。 金礦主要是以自然金形式存在,包括散布在巖石中金礦主要是以自然金形式存在,包括散布在巖石中的巖脈金和存在于沙礫中的沖積金兩大類。的巖脈金和存在于沙礫中的沖積金兩大類。 鋅副族鋅副族(II B): 原子核外價層電子的

3、構(gòu)型原子核外價層電子的構(gòu)型 (n1)d10ns2 主要元素及常見氧化態(tài)主要元素及常見氧化態(tài): 鋅鋅 (2 ) 鎘和汞除鎘和汞除2之外,還有之外,還有 1 氧化態(tài)氧化態(tài)(Hg22、 Cd22)。但鎘和汞的。但鎘和汞的 1 氧化態(tài)不穩(wěn)定,易發(fā)生歧氧化態(tài)不穩(wěn)定,易發(fā)生歧 化反應(yīng)?;磻?yīng)。 鋅族元素在自然界中主要以硫化物形式存在:鋅族元素在自然界中主要以硫化物形式存在: 鋅的最主要礦物是閃鋅礦鋅的最主要礦物是閃鋅礦ZnS、菱鋅礦、菱鋅礦ZnCO3 汞的最主要礦物是辰砂汞的最主要礦物是辰砂(又名朱砂又名朱砂)HgS 硫化鎘礦常以微量存在于閃鋅礦中。硫化鎘礦常以微量存在于閃鋅礦中。 鋅礦常與鉛、銅、鎘等共

4、存,最常見的是鉛鋅礦。鋅礦常與鉛、銅、鎘等共存,最常見的是鉛鋅礦。閃鋅礦閃鋅礦 辰砂辰砂 鉛鋅礦鉛鋅礦 IA ns1 IIA ns2 IB (n1)d10ns1 IIB (n1)d10ns2 由價電子構(gòu)型可見,由價電子構(gòu)型可見,IA、IIA和和IB、IIB在失去最外在失去最外層層 s電子后分別都呈現(xiàn)電子后分別都呈現(xiàn)1和和2價氧化態(tài),所以價氧化態(tài),所以IB與與IA、IIB 與與 IIA 有相似之處。有相似之處。 但是,由于但是,由于 ds 區(qū)元素原子的次外層有區(qū)元素原子的次外層有18 個電子,而個電子,而 IA與與IIA元素原子次外層有元素原子次外層有8個電子,因此,無論是單質(zhì)個電子,因此,無論

5、是單質(zhì)還是化合物都表現(xiàn)出顯著的差異。還是化合物都表現(xiàn)出顯著的差異。 銅副族和鋅副族的元素電勢圖銅副族和鋅副族的元素電勢圖 EA /V 0.1532.0Cu2O3Cu2Cu0.521Cu0.3419 0.7996 1.980 2.1AgOAg2AgAgAu2 1.41 1.29 1.68 1.29Au3AuAu1.49Cu0.3600.08Cu(OH)2CuO20.2220.3420.6070.739Ag2O3AgOAg2OAg0.7H2AuO3-AuEB /V 0.6Cd2Cd22Cd0.4030 0.92Hg2Hg22Hg 0.789 0.851(飽和液飽和液)HgCl2Hg2Cl2Hg 0

6、.53 0.26810.7618 Zn2ZnEA /V1.249 Zn(OH)2Zn0.809Cd(OH)2CdHgO0.0977HgEB /V 1 物理性質(zhì)物理性質(zhì) 銅副族元素屬于重金屬,銅副族元素屬于重金屬,導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性在所有金屬在所有金屬中是最好的,銀占首位,銅次之。中是最好的,銀占首位,銅次之。 具有很好的具有很好的延展性延展性。如。如 1 g 金能抽成長達(dá)金能抽成長達(dá) 3 km的金的金絲,或壓成厚約絲,或壓成厚約 0.0001 mm的金箔。的金箔。 容易形成容易形成合金合金,尤其以銅合金居多。常見的銅合金有,尤其以銅合金居多。常見的銅合金有黃銅黃銅(鋅鋅40%),青銅

7、,青銅(錫錫 15%,鋅,鋅5%),白銅,白銅(鎳鎳13% 15%)。18 1 銅副族元銅副族元素素一、一、 單質(zhì)的性質(zhì)單質(zhì)的性質(zhì) 2 化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì) 銅副族元素的氧化態(tài)有銅副族元素的氧化態(tài)有 1,2,3 三種,這是三種,這是銅副族元素原子的銅副族元素原子的 (n1)d 和和 ns 軌道能量相近軌道能量相近造成的,造成的,不僅不僅 4s 電子能參加反應(yīng),電子能參加反應(yīng),3d 電子在一定條件下也可失去電子在一定條件下也可失去一個到兩個,所以一個到兩個,所以呈現(xiàn)變價呈現(xiàn)變價。相比之下,堿金屬。相比之下,堿金屬 3s 與次與次外層外層 2p 軌道能量相差很大,在一般條件下很難失去次外軌道能量相差很

8、大,在一般條件下很難失去次外層電子,通常只能為層電子,通常只能為 1價。價。 銅副族元素的金屬性遠(yuǎn)比堿金屬的弱,且銅副族元素銅副族元素的金屬性遠(yuǎn)比堿金屬的弱,且銅副族元素的金屬性隨著原子序數(shù)的增加而減弱,而堿金屬恰恰相反。的金屬性隨著原子序數(shù)的增加而減弱,而堿金屬恰恰相反。 從從Cu 到到 Au,原子半徑雖增加但并不明顯,而核電荷,原子半徑雖增加但并不明顯,而核電荷對最外層電子的吸引力增大了許多,故對最外層電子的吸引力增大了許多,故金屬活潑性依次減金屬活潑性依次減弱弱。 銅銅 銀銀 金金 第一電離能第一電離能/kJmol1 745.5 731.0 890.1 銀應(yīng)比銅稍活潑。實(shí)際上如果在水溶液

9、中反應(yīng),涉及銀應(yīng)比銅稍活潑。實(shí)際上如果在水溶液中反應(yīng),涉及到的能量還有:到的能量還有: 離子的水合熱離子的水合熱 金屬的升華熱金屬的升華熱 若考慮整個過程的能量,從若考慮整個過程的能量,從Cu 到到 Au越來越大,越來越大,銅銅 銀銀 金金化學(xué)活潑性越來越差。化學(xué)活潑性越來越差。 與空氣的作用與空氣的作用 銅在干燥空氣中比較穩(wěn)定,在水中幾乎看不出銅在干燥空氣中比較穩(wěn)定,在水中幾乎看不出反應(yīng),與含有二氧化碳的潮濕空氣接觸,在銅的表反應(yīng),與含有二氧化碳的潮濕空氣接觸,在銅的表面會慢慢生成一層銅綠,其反應(yīng)為:面會慢慢生成一層銅綠,其反應(yīng)為: 2 Cu O2 H2O CO2 Cu(OH)2CuCO3

10、銅綠可防止金屬進(jìn)一步腐蝕。銅綠可防止金屬進(jìn)一步腐蝕。 銅在紅熱時與空氣中的氧氣反應(yīng)生成銅在紅熱時與空氣中的氧氣反應(yīng)生成CuO。在高溫下在高溫下CuO又分解為又分解為Cu2O。 銀和金沒有銅活潑,高溫下在空氣中也是穩(wěn)定的。銀和金沒有銅活潑,高溫下在空氣中也是穩(wěn)定的。 銀和金的活潑性差,不會發(fā)生上述反應(yīng)銀和金的活潑性差,不會發(fā)生上述反應(yīng)??諝庵腥艉???諝庵腥艉杏蠬2S氣體,與銀接觸后,銀的表面很快會生成一層氣體,與銀接觸后,銀的表面很快會生成一層Ag2S黑色薄膜而使銀失去銀白色光澤。銀對黑色薄膜而使銀失去銀白色光澤。銀對 S 和和H2S很敏感。很敏感。 銅、銀、金都不能與稀酸作用而放出氫氣。銅、

11、銀、金都不能與稀酸作用而放出氫氣。 銅和銀可溶于硝酸或熱的濃硫酸:銅和銀可溶于硝酸或熱的濃硫酸: Cu 4 HNO3 (濃濃) Cu(NO3)2 2 NO2 2 H2O 3 Cu 8 HNO3 (稀稀) 3 Cu(NO3)2 2 NO 4 H2O Cu 2 H2SO4 (濃濃) CuSO4 SO2 2 H2O 金的金屬活性最差,只能溶于王水中:金的金屬活性最差,只能溶于王水中: Au 4 HCl HNO3 HAuCl4 NO 2 H2O 問題:問題:Ag為什么不溶于王水?為什么不溶于王水? 與鹵素,硫作用與鹵素,硫作用 反映出銅、銀、金的活潑性是逐漸減弱的。反映出銅、銀、金的活潑性是逐漸減弱的

12、。(常溫反應(yīng)到需要加熱才可進(jìn)行)(常溫反應(yīng)到需要加熱才可進(jìn)行) 而而Cu與配位能力較弱的配體作用時,要在氧與配位能力較弱的配體作用時,要在氧氣存在下方能進(jìn)行:氣存在下方能進(jìn)行: 2 Cu 8 NH3O2 2 H2O 2 Cu(NH3)42 4 OH 形成配合物形成配合物 銅與一些強(qiáng)配體作用放出銅與一些強(qiáng)配體作用放出H2,如,如CN Cu 4 CN H2O Cu (CN)43 OH 1/2 H2 銅在生命系統(tǒng)中起著重要作用,人體有銅在生命系統(tǒng)中起著重要作用,人體有30多種含有多種含有銅的蛋白質(zhì)和酶。血漿中的銅幾乎全部結(jié)合在銅藍(lán)蛋白銅的蛋白質(zhì)和酶。血漿中的銅幾乎全部結(jié)合在銅藍(lán)蛋白中,銅藍(lán)蛋白具有亞

13、鐵氧化酶的功能,在鐵的代謝中起中,銅藍(lán)蛋白具有亞鐵氧化酶的功能,在鐵的代謝中起著重要的作用。著重要的作用。 3 銅副族元素的提取銅副族元素的提取 (1) 銅的冶煉銅的冶煉 礦石礦石粉碎粉碎(增大處理面積增大處理面積), “浮選法浮選法” 將將Cu富集到富集到15 20%。 焙燒焙燒,除去部分的硫和揮發(fā)性雜質(zhì),如,除去部分的硫和揮發(fā)性雜質(zhì),如As2O3等,并等,并 將部分硫化物氧化成氧化物將部分硫化物氧化成氧化物: 2 CuFeS2 O2 Cu2S 2 FeS SO2 2 FeS 3O2 FeO 2 SO2 除渣:將焙燒過的礦石與沙子混合,在反射爐中加熱除渣:將焙燒過的礦石與沙子混合,在反射爐中

14、加熱到到1273 K 左右,左右,F(xiàn)eS 進(jìn)一步氧化為進(jìn)一步氧化為FeO,大部分,大部分FeO與與SiO2形成熔渣形成熔渣FeSiO3,因密度小而浮在上層。而,因密度小而浮在上層。而Cu2S和剩和剩余的余的FeS熔融在一起形成所謂熔融在一起形成所謂“冰銅冰銅”,冰銅較重,沉于,冰銅較重,沉于下層,將冰銅放入轉(zhuǎn)爐熔煉,鼓入大量的空氣,得到大約下層,將冰銅放入轉(zhuǎn)爐熔煉,鼓入大量的空氣,得到大約含銅含銅98%的粗銅的粗銅.FeO SiO2 FeSiO3 m Cu2S n FeS 冰銅冰銅 以游離態(tài)和以化合態(tài)形式存在的銀都可以用氰化鈉浸以游離態(tài)和以化合態(tài)形式存在的銀都可以用氰化鈉浸 ?。喝。?4 Ag

15、 8 NaCN 2 H2O O2 4 NaAg(CN)2 4 NaOH Ag2S 4 NaCN 2 NaAg(CN)2 Na2S 再用鋅等較活潑的金屬,還原再用鋅等較活潑的金屬,還原Ag(CN)2, 即可得到即可得到單質(zhì)銀單質(zhì)銀, 最后用電解法精煉得到純銀最后用電解法精煉得到純銀. 2 Ag(CN)2 Zn Zn (CN)42 2 Ag (2) 銀的提取銀的提取 淘金是人類從自然界獲取黃金的較為古老的方法。淘金是人類從自然界獲取黃金的較為古老的方法。 從礦石中煉金的方法有兩種,即汞齊法和氰化法。從礦石中煉金的方法有兩種,即汞齊法和氰化法。 (3) 金的提取金的提取 汞齊法是將礦粉與汞混合使金與

16、汞生成汞齊,加汞齊法是將礦粉與汞混合使金與汞生成汞齊,加 熱使汞揮發(fā)掉即得單質(zhì)金。熱使汞揮發(fā)掉即得單質(zhì)金。 氰化法是用氰化鈉氰化法是用氰化鈉(氰化物有劇毒氰化物有劇毒!)浸取礦粉,將金浸取礦粉,將金溶出:溶出: 4 Au 8 NaCN 2 H2O O2 4 NaAu(CN)2 4 NaOH 再用金屬鋅還原再用金屬鋅還原Au(CN)2得到單質(zhì)金。得到單質(zhì)金。 一些黃金礦山多是先用汞齊法,再用氰化法,兩種方一些黃金礦山多是先用汞齊法,再用氰化法,兩種方法聯(lián)合使用。法聯(lián)合使用。 金的精制是通過電解金的精制是通過電解 AuCl3 的鹽酸溶液完成的,純度的鹽酸溶液完成的,純度可達(dá)可達(dá) 99.95% 99

17、.98%。 (1) 氧化物和氫氧化物氧化物和氫氧化物 Cu2O由于晶粒大小不同呈現(xiàn)出由于晶粒大小不同呈現(xiàn)出不同的顏色,如黃、桔黃、鮮紅或不同的顏色,如黃、桔黃、鮮紅或深棕色。它本身有毒,主要用于玻深棕色。它本身有毒,主要用于玻璃、搪瓷工業(yè)作紅色染料。具有半璃、搪瓷工業(yè)作紅色染料。具有半導(dǎo)體性質(zhì)。實(shí)驗室加熱氧化銅制備。導(dǎo)體性質(zhì)。實(shí)驗室加熱氧化銅制備。二、二、 銅的化合物銅的化合物 銅的常見氧化數(shù)為銅的常見氧化數(shù)為 1、2,本節(jié)重點(diǎn)介紹常見的,本節(jié)重點(diǎn)介紹常見的Cu(I)、Cu(II)化合物,以及兩種價態(tài)之間的轉(zhuǎn)換?;衔?,以及兩種價態(tài)之間的轉(zhuǎn)換。1 氧化數(shù)為氧化數(shù)為 1 的化合物的化合物 相關(guān)鑒

18、定反應(yīng)相關(guān)鑒定反應(yīng) a、氧化亞銅氧化亞銅Cu2O可以通過在堿性介質(zhì)中還原可以通過在堿性介質(zhì)中還原Cu(II) 化合物得到。用葡萄糖作還原劑時,反應(yīng)如下化合物得到。用葡萄糖作還原劑時,反應(yīng)如下 2 Cu(OH)42 CH2OH(CHOH)4CHO 4 OH CH2OH(CHOH)4COOH 2 H2O Cu2O 桔黃、鮮紅或深棕色桔黃、鮮紅或深棕色 這個反應(yīng)來檢測尿樣中的糖份,以幫助診斷糖尿病。這個反應(yīng)來檢測尿樣中的糖份,以幫助診斷糖尿病。 b、Cu2和酒石酸根和酒石酸根 C4H4O62的配位化合物,其溶的配位化合物,其溶液呈深藍(lán)色,有機(jī)化學(xué)中稱為液呈深藍(lán)色,有機(jī)化學(xué)中稱為Fehling(斐林斐

19、林)溶液,用來鑒溶液,用來鑒定醛基,其現(xiàn)象是生成紅色的定醛基,其現(xiàn)象是生成紅色的Cu2O沉淀。沉淀。 c、 Cu2鹽的堿性溶液與其它還原劑反應(yīng),也可以得鹽的堿性溶液與其它還原劑反應(yīng),也可以得到到Cu2O,如聯(lián)氨:,如聯(lián)氨: 4 Cu2 8 OH N2H4 2 Cu2O N2 6 H2O 性質(zhì):性質(zhì): Cu2O基本屬于共價化合物,不溶于水?;緦儆诠矁r化合物,不溶于水。 Cu2O呈弱堿性,溶于稀酸,并立即歧化為呈弱堿性,溶于稀酸,并立即歧化為Cu和和 Cu2,反應(yīng)如下,反應(yīng)如下: Cu2O 2H Cu Cu2 H2O Cu2O十分穩(wěn)定,在十分穩(wěn)定,在 1235 熔化但不分解。熔化但不分解。 Cu

20、2O溶于氨水,生成無色的絡(luò)離子:溶于氨水,生成無色的絡(luò)離子: Cu2O 4 NH3 H2O 2 Cu(NH3)2 2OH 用用NaOH處理處理CuCl的冷鹽酸溶液時,生成黃色的的冷鹽酸溶液時,生成黃色的CuOH沉淀,很快變成橙色,最后變?yōu)榧t色的沉淀,很快變成橙色,最后變?yōu)榧t色的Cu2O。 CuOH很不穩(wěn)定,易脫水變?yōu)橄鄳?yīng)的氧化物很不穩(wěn)定,易脫水變?yōu)橄鄳?yīng)的氧化物CuO。 結(jié)論:結(jié)論: Cu2O堿性、共價型化合物。堿性、共價型化合物。Cu在溶液中不穩(wěn)定,在溶液中不穩(wěn)定,當(dāng)生成配離子和難溶化合物時穩(wěn)定性增強(qiáng)當(dāng)生成配離子和難溶化合物時穩(wěn)定性增強(qiáng)。 (2) 鹵化物鹵化物 CuCl 、CuBr和和CuI都

21、是難溶化合物,且溶解度依次都是難溶化合物,且溶解度依次減小。減小。 均為白色。均為白色。 都可以通過二價銅離子在相應(yīng)的鹵離子存在的條件都可以通過二價銅離子在相應(yīng)的鹵離子存在的條件下被還原得到,如下被還原得到,如: Cu2 Cu 4 Cl 2 CuCl2 (土黃色土黃色) 2 Cu2 4 I 2 CuI I2 CuCl不溶于硫酸、稀硝酸,但可溶于氨水、濃鹽酸不溶于硫酸、稀硝酸,但可溶于氨水、濃鹽酸及堿金屬的氯化物溶液中,形成及堿金屬的氯化物溶液中,形成 Cu(NH3)2、CuCl2、CuCl32或或 CuCl43 等配離子。等配離子。 用水稀釋用水稀釋 CuCl2 溶液,能得到難溶溶液,能得到難

22、溶的的 CuCl 白色沉淀白色沉淀:CuCl2 CuCl + Cl (3) 硫化物硫化物 硫化亞銅硫化亞銅Cu2S是黑色物質(zhì),難溶于水。是黑色物質(zhì),難溶于水。 用金屬單質(zhì)與用金屬單質(zhì)與S直接化合生成硫化物,也可以向直接化合生成硫化物,也可以向Cu(I)溶液中通入溶液中通入H2S制備相應(yīng)的硫化物。制備相應(yīng)的硫化物。 硫化亞銅硫化亞銅比氧比氧化亞銅化亞銅的顏色的顏色深,深,是因為是因為 S2的離子半的離子半徑比徑比O2的大,的大,S2與與Cu(I)間的極化作用更強(qiáng),共價性增間的極化作用更強(qiáng),共價性增加加。由此可預(yù)計。由此可預(yù)計硫化亞銅在水中的溶解度比氧化亞銅小。硫化亞銅在水中的溶解度比氧化亞銅小。

23、 Cu2S 只能溶于濃、熱硝酸或氰化鈉只能溶于濃、熱硝酸或氰化鈉(鉀鉀)溶液中溶液中: 3 Cu2S 16 HNO3 6 Cu(NO3 )2 3 S4 NO8 H2O Cu2S 4 CN 2 Cu(CN) 2 S2 (4) 配位化合物配位化合物 Cu可與單齒配體形成配位數(shù)為可與單齒配體形成配位數(shù)為2、3、4的配位化合的配位化合物,由于物,由于Cu 的價電子構(gòu)型為的價電子構(gòu)型為d 10,所以配位化合物不會,所以配位化合物不會由于由于dd 躍遷而產(chǎn)生顏色。躍遷而產(chǎn)生顏色。 Cu(NH3)2不穩(wěn)定,遇到空氣則變成深籃色的不穩(wěn)定,遇到空氣則變成深籃色的Cu(NH3)42,利用這個性質(zhì)可除去氣體中的痕量

24、,利用這個性質(zhì)可除去氣體中的痕量O2: 4 Cu(NH3)2 O2 8 NH3 2 H2O 4 Cu(NH3)42 4 OH Cu NH3 2+ + CO + NH3 Cu CO NH3 3+( )( )( ) 在合成氨工業(yè)中常用醋酸二氨合銅在合成氨工業(yè)中常用醋酸二氨合銅(I) Cu(NH3)2Ac 溶液吸收能使催化劑中毒的溶液吸收能使催化劑中毒的CO氣體。氣體。 2 氧化數(shù)為氧化數(shù)為 2 的化合物的化合物 (1) 氧化物和氫氧化物氧化物和氫氧化物 氧化銅氧化銅CuO,用熱分解硝酸銅或在氧氣中加熱銅粉而,用熱分解硝酸銅或在氧氣中加熱銅粉而制得:制得: 2Cu(NO3)2 2CuO 4 NO2

25、O2 2Cu O2 2 CuO CuO屬于堿性氧化物,難溶于水,可溶于酸屬于堿性氧化物,難溶于水,可溶于酸: CuO 2 H Cu2 H2O CuO的熱穩(wěn)定性較好,加熱到的熱穩(wěn)定性較好,加熱到1000 時分解。時分解。 CuO具有氧化性,在高溫下可被一些還原劑還原。具有氧化性,在高溫下可被一些還原劑還原。4 CuO2 Cu2O O2 在有在有H或或NH4存在時,氫氧化銅可溶于氨水形成銅存在時,氫氧化銅可溶于氨水形成銅氨配離子,反應(yīng)如下氨配離子,反應(yīng)如下: Cu(OH)2 2 NH3H2O 2 NH4 Cu(NH3)42 4 H2O Cu(OH)2 4 NH3H2O 2 H Cu(NH3)42

26、6 H2O 氫氧化銅略顯兩性,既可溶于酸,也可溶于過量的氫氧化銅略顯兩性,既可溶于酸,也可溶于過量的濃堿溶液中濃堿溶液中 Cu(OH)2 H2SO4 CuSO4 2 H2O Cu(OH)2 2 NaOH Na2Cu(OH)4 (2) 鹵化銅鹵化銅 有白色有白色 CuF2、黃褐色、黃褐色CuCl2 和黑色和黑色 CuBr2,帶有結(jié),帶有結(jié)晶水的藍(lán)色晶水的藍(lán)色 CuF22H2O和藍(lán)綠色和藍(lán)綠色 CuCl22H2O。鹵化銅的。鹵化銅的顏色隨著陰離子的不同而變化。顏色隨著陰離子的不同而變化。 無水無水CuCl2無限長鏈結(jié)構(gòu)。每個無限長鏈結(jié)構(gòu)。每個Cu處于處于4個個Cl形成的形成的平面正方形的中心平面正

27、方形的中心:ClClCuClClCuClClCuCu CuCl22H2O 受熱時,按下式分解受熱時,按下式分解 2 CuCl22H2O Cu(OH)2CuCl2 2 HCl 2 H2O CuCl2也易溶于一些有機(jī)溶劑,如乙醇和丙酮,說明也易溶于一些有機(jī)溶劑,如乙醇和丙酮,說明CuCl2具有較強(qiáng)的共價性。具有較強(qiáng)的共價性。 CuCl2易溶于水,在很濃的易溶于水,在很濃的CuCl2水溶液中,可形成水溶液中,可形成黃色的黃色的CuCl42: Cu2 4 Cl CuCl42 CuCl2溶液顏色隨濃度下降而不同,黃綠溶液顏色隨濃度下降而不同,黃綠綠綠藍(lán)藍(lán) 由于在高溫脫水時發(fā)生水解,所以用脫水方法制備由于

28、在高溫脫水時發(fā)生水解,所以用脫水方法制備無水無水CuCl2時,要在時,要在HCl氣流中進(jìn)行。無水氣流中進(jìn)行。無水CuCl2 進(jìn)一步進(jìn)一步受熱,則發(fā)生下面的反應(yīng):受熱,則發(fā)生下面的反應(yīng):2 CuCl22 CuCl 強(qiáng)熱強(qiáng)熱 Cl2 (3) 含氧酸的銅鹽含氧酸的銅鹽 無水無水CuSO4為白色粉末,易溶于水,有很強(qiáng)的吸水為白色粉末,易溶于水,有很強(qiáng)的吸水作用。吸水后顯出水合銅離子的特征藍(lán)色。作用。吸水后顯出水合銅離子的特征藍(lán)色。 此特性用來此特性用來檢驗一檢驗一 些有機(jī)物如乙醇、乙醚等中的微量水分。也用作些有機(jī)物如乙醇、乙醚等中的微量水分。也用作干燥劑。干燥劑。 CuSO4在在650 下部分發(fā)生分解

29、。下部分發(fā)生分解。 CuSO4具有殺菌能力,被用于蓄水池、游泳池以防具有殺菌能力,被用于蓄水池、游泳池以防止藻類生長。與石灰乳混合配制的止藻類生長。與石灰乳混合配制的 “波爾多波爾多”液,農(nóng)業(yè)液,農(nóng)業(yè)上用來消滅植物病蟲害。上用來消滅植物病蟲害。 (4) 配位化合物配位化合物 Cu2為為d9構(gòu)型,具有順磁性。由于可以發(fā)生構(gòu)型,具有順磁性。由于可以發(fā)生dd躍躍遷,化合物都有顏色,與單齒配體一般能形成配位數(shù)遷,化合物都有顏色,與單齒配體一般能形成配位數(shù)4的的正方形配位單元,如正方形配位單元,如 Cu(NH3)42 、Cu(H2O)42、 CuCl42等。等??s二脲反應(yīng):蛋白質(zhì)和縮二脲縮二脲反應(yīng):蛋白

30、質(zhì)和縮二脲( (NH2CONHCONH2)在在NaOH溶液中加入溶液中加入CuSO4稀溶液時會呈現(xiàn)紅紫色。稀溶液時會呈現(xiàn)紅紫色。 Cu2(NHCONHCONH)2(OH)22之故:之故:此外,此外,Cu2還可以與一些有機(jī)配體,如乙二胺等,還可以與一些有機(jī)配體,如乙二胺等,在堿性溶液中生成配位化合物。縮二脲在堿性溶液中生成配位化合物??s二脲HN(CONH2)2和和硫酸銅反應(yīng)呈現(xiàn)特征的紫色,是由于生成了配位化合物硫酸銅反應(yīng)呈現(xiàn)特征的紫色,是由于生成了配位化合物COCHNOHNHNCuOOCuHNHNCCOOHN2COCHNOHNHNCuOOCuHNHNCCOOHN2COCHNOHNHNCuOOCu

31、HNHNCCOOHNCOCHNOHNHNCuOOCuHNHNCCOOHNCOCHNOHNHNCuOOCuHNHNCCOOHNCOCHNOHNHNCuOOCuHNHNCCOOHNCOCHNOHNHNCuOOCuHNHNCCOOHNCOCHNOHNHNCuOOCuHNHNCCOOHN2HH 3 Cu(I) 和和Cu(II) 的相互轉(zhuǎn)化的相互轉(zhuǎn)化氣態(tài)時,氣態(tài)時,Cu 的化合物較穩(wěn)定:的化合物較穩(wěn)定:但是但是在水溶液中,電荷高、半徑小的在水溶液中,電荷高、半徑小的Cu2,其水,其水合熱合熱(2121 kJmol1)比比Cu的的(582 kJmol1)大得多,大得多,這說明這說明Cu在溶液中是不穩(wěn)定的。

32、在溶液中是不穩(wěn)定的。 事實(shí)上,在水溶液中,事實(shí)上,在水溶液中,Cu易發(fā)生歧化反應(yīng)生成易發(fā)生歧化反應(yīng)生成Cu2和和Cu: 2Cu Cu2 Cu 2 Cu (g) Cu2 (g) Cu(s) rHm 866.5 kJmol1 Cu2 Cu Cu 同樣,從銅的元素電勢圖上看同樣,從銅的元素電勢圖上看EA / V E右右 E左左,Cu轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)化成Cu2 和和Cu 的趨勢很大,在的趨勢很大,在 298 K時,此歧化反應(yīng)的平衡常數(shù)時,此歧化反應(yīng)的平衡常數(shù) K 1.2 106 由于由于K較大,反應(yīng)進(jìn)行得很徹底。較大,反應(yīng)進(jìn)行得很徹底。0.521 0.1532 Cu 2 Cu 2 Cl 2 CuClE右右 E

33、左左,Au 轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)化成 Au3和和 Au 的的趨勢很大:趨勢很大: Au3 Au Au1.69V 1.401 V從金的元素電勢圖上看:從金的元素電勢圖上看:3Au3+ Au+ + 2 Au IA和和IB的性質(zhì)的性質(zhì) IB IA mp、bp、硬度、硬度較高、較大較高、較大較低、較小較低、較小傳導(dǎo)性、延展性傳導(dǎo)性、延展性 很好很好 較好較好單質(zhì)活潑性及規(guī)律單質(zhì)活潑性及規(guī)律 不活潑,遞減不活潑,遞減極活潑、遞增極活潑、遞增氧化數(shù)氧化數(shù)1、2、31氫氧化物堿性氫氧化物堿性及穩(wěn)定性及穩(wěn)定性弱,不穩(wěn)定脫水弱,不穩(wěn)定脫水 強(qiáng),很穩(wěn)定強(qiáng),很穩(wěn)定配位能力配位能力很強(qiáng)很強(qiáng)很弱很弱鍵型及氧化性鍵型及氧化性明顯共價

34、型,離明顯共價型,離子易被還原子易被還原多為離子型,多為離子型,離子難被還原離子難被還原IA和和IB性質(zhì)性質(zhì)比較比較一、一、 鋅副族元素的單質(zhì)鋅副族元素的單質(zhì) 1 單質(zhì)的性質(zhì)單質(zhì)的性質(zhì)18 2 鋅副族元素鋅副族元素 (1) 物理性質(zhì)物理性質(zhì) 與過渡金屬相比,鋅副族元素金屬鍵較弱,熔、沸與過渡金屬相比,鋅副族元素金屬鍵較弱,熔、沸點(diǎn)較低。點(diǎn)較低。 金屬鍵較弱,有兩點(diǎn)原因金屬鍵較弱,有兩點(diǎn)原因: (a) 原子半徑大;原子半徑大; (b) 次外層次外層 d 軌道全充滿,不參與形成金屬鍵。軌道全充滿,不參與形成金屬鍵。 由于汞原子由于汞原子 6s 軌道上的兩個電子非常穩(wěn)定,因此它軌道上的兩個電子非常穩(wěn)

35、定,因此它的金屬鍵更弱,其熔點(diǎn)是所有金屬中最低的。不潤濕玻璃,的金屬鍵更弱,其熔點(diǎn)是所有金屬中最低的。不潤濕玻璃,所以常被用來做溫度計。所以常被用來做溫度計。 汞蒸氣有毒。汞蒸氣有毒。 汞可以溶解其它金屬汞可以溶解其它金屬形成汞齊形成汞齊,因組成不同,汞齊可,因組成不同,汞齊可以呈液態(tài)和固態(tài)兩種形式。以呈液態(tài)和固態(tài)兩種形式。 汞齊在化學(xué)、化工和冶金中都有重要用途,如鈉汞齊汞齊在化學(xué)、化工和冶金中都有重要用途,如鈉汞齊與水作用,緩慢放出氫氣,在有機(jī)化學(xué)中常用做還原劑。與水作用,緩慢放出氫氣,在有機(jī)化學(xué)中常用做還原劑。此外,利用汞能溶解金、銀的性質(zhì),在冶金中用汞來提煉此外,利用汞能溶解金、銀的性質(zhì)

36、,在冶金中用汞來提煉這些金屬。鋅、鎘、汞與其它金屬容易形成合金,例如,這些金屬。鋅、鎘、汞與其它金屬容易形成合金,例如,黃銅是鋅最重要的合金之一。黃銅是鋅最重要的合金之一。 (2) 化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì) 鋅副族元素與銅副族元素相比有很大的不同,主要鋅副族元素與銅副族元素相比有很大的不同,主要表現(xiàn)在:鋅副族表現(xiàn)在:鋅副族的的常見氧化態(tài)為常見氧化態(tài)為2。 由于鋅、鎘、汞全充滿的由于鋅、鎘、汞全充滿的 d亞層比較穩(wěn)定,這些元素亞層比較穩(wěn)定,這些元素很少表現(xiàn)出過渡金屬的特征。銅副族元素則不然,不僅能很少表現(xiàn)出過渡金屬的特征。銅副族元素則不然,不僅能失去最外層的失去最外層的s電子,還可以失去次外層電子,還可

37、以失去次外層d軌道中的電子。軌道中的電子。 化學(xué)活潑性隨著原子序數(shù)的增大而遞減,與堿土金化學(xué)活潑性隨著原子序數(shù)的增大而遞減,與堿土金屬恰好相反,但比銅族強(qiáng)。屬恰好相反,但比銅族強(qiáng)。 兩族元素的化學(xué)活潑性有如下次序:兩族元素的化學(xué)活潑性有如下次序: Zn Cd H Cu Hg Ag Au 鎘與稀酸反應(yīng)較慢,汞則完全不反應(yīng),但他鎘與稀酸反應(yīng)較慢,汞則完全不反應(yīng),但他們都能溶于稀硝酸們都能溶于稀硝酸。 與酸的反應(yīng)與酸的反應(yīng) 純鋅在稀酸中反應(yīng)極慢,當(dāng)含有純鋅在稀酸中反應(yīng)極慢,當(dāng)含有 Ag,Co, Cu 等少量雜質(zhì)時,加快反應(yīng)速率。等少量雜質(zhì)時,加快反應(yīng)速率。 汞與濃硝酸反應(yīng)生成硝酸汞:汞與濃硝酸反應(yīng)生

38、成硝酸汞: Hg 4 HNO3(濃)(濃) Hg(NO3)2 2 NO 2 2 H2O 但過量的汞與冷的稀硝酸反應(yīng)得到的是硝酸亞汞:但過量的汞與冷的稀硝酸反應(yīng)得到的是硝酸亞汞: 6 Hg 8 HNO3 3 Hg2(NO3)2 2 NO 4 H2O 汞與稀硝酸反應(yīng):汞與稀硝酸反應(yīng): 3Hg 8 HNO3 3Hg(NO3)2 2 NO 4 H2O 鋅是兩性金屬,能溶于強(qiáng)堿溶液(鎘,汞不反應(yīng))鋅是兩性金屬,能溶于強(qiáng)堿溶液(鎘,汞不反應(yīng)): Zn 2 NaOH 2 H2O Na2Zn(OH)4 H2 鋅也能溶于氨水中形成配離子鋅也能溶于氨水中形成配離子: Zn 4 NH3 2 H2O Zn(NH3)4

39、2 H2 2 OH 而同樣是兩性金屬的鋁,卻做不到這一點(diǎn)。而同樣是兩性金屬的鋁,卻做不到這一點(diǎn)。 與堿的反應(yīng)與堿的反應(yīng) 在加熱情況下,均可以與在加熱情況下,均可以與O2,S作用,與鹵素在作用,與鹵素在通常條件下反應(yīng)較慢。通常條件下反應(yīng)較慢。 與非金屬的反應(yīng)與非金屬的反應(yīng) 2 鋅副族元素的提取鋅副族元素的提取 (1) 鋅的冶煉鋅的冶煉 閃鋅礦經(jīng)浮選得到含閃鋅礦經(jīng)浮選得到含ZnS 40 60%的精礦,加以焙燒的精礦,加以焙燒使它轉(zhuǎn)化為氧化鋅使它轉(zhuǎn)化為氧化鋅: 2 ZnS 3 O2 2 ZnO 2 SO2 再把氧化鋅和焦炭混合,在鼓風(fēng)爐中加熱至再把氧化鋅和焦炭混合,在鼓風(fēng)爐中加熱至 1373 157

40、3 K: 2 C O2 2 CO ZnO CO Zn (g) CO2 鎘主要存在于鋅的各種礦石中,大部分是在煉鋅時作鎘主要存在于鋅的各種礦石中,大部分是在煉鋅時作為副產(chǎn)品得到的。由于鎘的沸點(diǎn)為副產(chǎn)品得到的。由于鎘的沸點(diǎn)(1040 K)比鋅的沸點(diǎn)比鋅的沸點(diǎn)(1180 K)低,將含鎘的鋅加熱到鎘的沸點(diǎn)以上、鋅的沸點(diǎn)以下低,將含鎘的鋅加熱到鎘的沸點(diǎn)以上、鋅的沸點(diǎn)以下的溫度,鎘先被蒸出得到粗鎘。再將粗鎘溶于的溫度,鎘先被蒸出得到粗鎘。再將粗鎘溶于HCl,用,用Zn 置換,可以得到較純的鎘。置換,可以得到較純的鎘。 按照以下方式制取按照以下方式制取汞:汞: HgS Fe Hg FeS HgS在空氣中灼燒

41、至在空氣中灼燒至600 700 被還原為汞單質(zhì):被還原為汞單質(zhì): HgS O2 Hg SO2 4 HgS 4 CaO 4 Hg 3 CaS CaSO4 (2) 鎘和汞的提取鎘和汞的提取 鋅副族元素中,鋅和鎘的常見氧化態(tài)為鋅副族元素中,鋅和鎘的常見氧化態(tài)為2。其化合。其化合物有抗磁性,且鋅物有抗磁性,且鋅(II)的化合物經(jīng)常是無色的,這是因為的化合物經(jīng)常是無色的,這是因為不存在不存在dd躍遷的緣故。躍遷的緣故。 事實(shí)上,鋅和鎘也存在事實(shí)上,鋅和鎘也存在1價化合物,只不過價化合物,只不過Zn22、Cd22極不穩(wěn)定,僅在熔融的氯化物中溶解金屬時生成,極不穩(wěn)定,僅在熔融的氯化物中溶解金屬時生成,Zn2

42、2、Cd22在水中立即歧化在水中立即歧化 Cd22 Cd2 Cd 鋅和鎘分別在氧氣中燃燒得到相應(yīng)的氧化物。鋅和鎘分別在氧氣中燃燒得到相應(yīng)的氧化物。CdO、ZnO 也可由相應(yīng)的碳酸鹽、硝酸鹽熱分解而得到。也可由相應(yīng)的碳酸鹽、硝酸鹽熱分解而得到。二、鋅和鎘的化合物二、鋅和鎘的化合物 1 氧化物和氫氧化物氧化物和氫氧化物 ZnO俗名鋅白,純俗名鋅白,純ZnO為白色,加熱則變?yōu)辄S色。為白色,加熱則變?yōu)辄S色。 CdO由于制備方法的不同而顯不同顏色,如鎘在空由于制備方法的不同而顯不同顏色,如鎘在空氣中加熱生成褐色氣中加熱生成褐色CdO。在。在 250 時氫氧化鎘熱分解則時氫氧化鎘熱分解則得到綠色得到綠色C

43、dO。 氧化物的熱穩(wěn)定性依氧化物的熱穩(wěn)定性依ZnO、CdO次序逐漸遞減,次序逐漸遞減,ZnO、CdO較穩(wěn)定,受熱升華但不分解。較穩(wěn)定,受熱升華但不分解。 鋅鹽和鎘鹽溶液中加入適量強(qiáng)堿,得到相應(yīng)的氫氧化鋅鹽和鎘鹽溶液中加入適量強(qiáng)堿,得到相應(yīng)的氫氧化物。物。 ZnCl2 2 NaOH Zn(OH)2 2 NaClCdCl2 2 NaOH Cd(OH)2 2 NaCl 氫氧化鋅為兩性物質(zhì)氫氧化鋅為兩性物質(zhì),與強(qiáng)酸作用生成鋅鹽,與強(qiáng),與強(qiáng)酸作用生成鋅鹽,與強(qiáng)堿作用得到鋅酸鹽。堿作用得到鋅酸鹽。 Zn(OH)2 2 H Zn2 2 H2O Zn(OH)2 2 OH Zn(OH)42 氫氧化鎘也顯兩性,但

44、偏堿性氫氧化鎘也顯兩性,但偏堿性。只有在熱、濃的強(qiáng)。只有在熱、濃的強(qiáng)堿中才緩慢溶解、生成堿中才緩慢溶解、生成Na2Cd(OH)4。 在在NH4存在下,存在下,Zn(OH)2、Cd(OH)2都可以溶于氨都可以溶于氨水形成配位化合物,而水形成配位化合物,而Al(OH)3卻不能,據(jù)此可以將鋁鹽卻不能,據(jù)此可以將鋁鹽與鋅鹽、鎘鹽加以區(qū)分和分離。與鋅鹽、鎘鹽加以區(qū)分和分離。 Zn(OH)2 2 NH3 2 NH4 Zn(NH3)42 2 H2O Cd(OH)2 2 NH3 2 NH4 Cd(NH3)42 2 H2O 鋅、鎘的氧化物和氫氧化物都是共價型化合物。鋅、鎘的氧化物和氫氧化物都是共價型化合物。 Z

45、n(OH)2、Cd(OH)2受熱脫水分別生成受熱脫水分別生成ZnO和和CdO。Zn(OH)2的熱穩(wěn)定性較大。的熱穩(wěn)定性較大。 2 硫化物硫化物 在含在含Zn2、Cd2的溶液中通入的溶液中通入H2S氣體,得到相應(yīng)氣體,得到相應(yīng)的硫化物,的硫化物,ZnS是白色的,是白色的,CdS是黃色的。是黃色的。 ZnS和和CdS都難溶于水。都難溶于水。 硫化鋅硫化鋅ZnS 能溶于能溶于 0.1 molL1 的鹽酸。往鋅鹽溶液的鹽酸。往鋅鹽溶液中通入中通入H2S氣體,氣體,ZnS有可能沉淀不完全,這主要是因為有可能沉淀不完全,這主要是因為在生成沉淀過程中在生成沉淀過程中, H濃度增加,阻礙了濃度增加,阻礙了Zn

46、S進(jìn)一步沉淀。進(jìn)一步沉淀。 ZnS不溶于醋酸。不溶于醋酸。Zn2 H2SZnS 2 H CdS的溶度積更小,不溶于稀酸,但能溶于濃酸。的溶度積更小,不溶于稀酸,但能溶于濃酸。通通過控制溶液的酸度,可以用通入過控制溶液的酸度,可以用通入H2S氣體的方法使氣體的方法使Zn2、Cd2分離。分離。 ZnS本身可做白色顏料,它同硫酸鋇共沉淀形成的混本身可做白色顏料,它同硫酸鋇共沉淀形成的混合晶體合晶體ZnSBaSO4,稱為鋅鋇白或立德粉,是一種很好的,稱為鋅鋇白或立德粉,是一種很好的白色顏料。其制備反應(yīng)如下白色顏料。其制備反應(yīng)如下 ZnSO4(aq) BaS(aq) ZnSBaSO4 CdS被稱作鎘黃,

47、可用做黃色顏料。被稱作鎘黃,可用做黃色顏料。 3 鹵化物鹵化物 由于鋅和鎘的由于鋅和鎘的M2為為18電子構(gòu)型,極化電子構(gòu)型,極化能力和變形能力和變形性都很強(qiáng),所以性都很強(qiáng),所以氯化鋅和氯化鎘具有相當(dāng)程度的共價性氯化鋅和氯化鎘具有相當(dāng)程度的共價性,主要表現(xiàn)在熔、沸點(diǎn)較低,熔融狀態(tài)下導(dǎo)電能力差。主要表現(xiàn)在熔、沸點(diǎn)較低,熔融狀態(tài)下導(dǎo)電能力差。 因此,通過將因此,通過將 ZnCl2 溶液蒸干或加熱含結(jié)晶水的溶液蒸干或加熱含結(jié)晶水的ZnCl2 晶體的方法,是得不到無水晶體的方法,是得不到無水 ZnCl2的,只能得到堿的,只能得到堿式鹽。式鹽。Zn2 H2OZn(OH) H ZnCl2H2OZn(OH)C

48、l HCl ZnCl2在乙醇和其它有機(jī)溶劑中溶解性較好,也從在乙醇和其它有機(jī)溶劑中溶解性較好,也從另另一個側(cè)面說明了它具有共價性。在一個側(cè)面說明了它具有共價性。在ZnCl2的濃溶液中,由的濃溶液中,由于生成二氯于生成二氯羥合鋅羥合鋅(II)酸而具有顯著的酸性:酸而具有顯著的酸性: ZnCl2 H2O HZnCl2(OH) 二氯二氯羥合鋅羥合鋅(II)酸能溶解金屬氧化物酸能溶解金屬氧化物: FeO 2 HZnCl2(OH) FeZnCl2(OH)2 H2O用于焊接金屬時除去金屬表面的氧化物用于焊接金屬時除去金屬表面的氧化物 焊接金屬時用焊接金屬時用ZnCl2濃溶液清除金屬表面的氧化物,濃溶液清除

49、金屬表面的氧化物,就是利用了上述性質(zhì)。當(dāng)烙鐵的高溫使水分蒸發(fā)后,熔就是利用了上述性質(zhì)。當(dāng)烙鐵的高溫使水分蒸發(fā)后,熔化的鹽覆蓋在金屬表面,使之不再氧化,能保證焊接金化的鹽覆蓋在金屬表面,使之不再氧化,能保證焊接金屬表面的直接接觸。氯化鋅濃溶液也被稱作屬表面的直接接觸。氯化鋅濃溶液也被稱作“熟鏹水熟鏹水”,但它不損害金屬表面。但它不損害金屬表面。 1 氧化數(shù)為氧化數(shù)為 1 的化合物的化合物三、汞的化合物三、汞的化合物 在在 Hg2(NO3)2和和Hg2Cl2等化合物中,等化合物中,Hg的氧化態(tài)是的氧化態(tài)是 1,這類化合物被稱為亞汞化合物。,這類化合物被稱為亞汞化合物。 在亞汞化合物中,汞總是以雙聚

50、體在亞汞化合物中,汞總是以雙聚體Hg22形式出現(xiàn)。形式出現(xiàn)。也就是說,兩個也就是說,兩個Hg以共價形式結(jié)合。從以共價形式結(jié)合。從Hg 的價電子的價電子構(gòu)型構(gòu)型5d106s1推測,亞汞化合物應(yīng)是順磁性的,氯化亞汞推測,亞汞化合物應(yīng)是順磁性的,氯化亞汞的化學(xué)式為的化學(xué)式為 Hg2Cl2,分子是直線型的,分子是直線型的: ClHgHgCl 兩個汞原子形成兩個汞原子形成HgHg鍵時,鍵時,6s1電子結(jié)合成對電子結(jié)合成對,所所以沒有單電子存在。以沒有單電子存在。 Hg2Cl2 為白色固體,難溶于水。少量的為白色固體,難溶于水。少量的 Hg2Cl2無毒,無毒,因其味略甜,俗稱甘汞。常被用來制作甘汞電極。因

51、其味略甜,俗稱甘汞。常被用來制作甘汞電極。 Hg2Cl2見光分解,應(yīng)保存在棕色瓶中。見光分解,應(yīng)保存在棕色瓶中。 將金屬汞與氯化汞固體一起研磨,可得到氯化亞汞將金屬汞與氯化汞固體一起研磨,可得到氯化亞汞: HgCl2 Hg Hg2Cl2 Hg2Cl2與與NH3作用,發(fā)生歧化,生成作用,發(fā)生歧化,生成Hg(NH2)Cl: Hg2Cl2 2 NH3 Hg(NH2)Cl Hg NH4Cl 該反應(yīng)被應(yīng)用到離子分離中。該反應(yīng)被應(yīng)用到離子分離中。Hg2Cl2 和和 AgCl 均屬于均屬于氯化物沉淀,加入氨水即可將兩種沉淀進(jìn)一步分開。從而氯化物沉淀,加入氨水即可將兩種沉淀進(jìn)一步分開。從而實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)Hg22和和

52、Ag的分離。的分離。 2 氧化數(shù)為氧化數(shù)為2的化合物的化合物 (1) (1) 氧化物和氫氧化物氧化物和氫氧化物 往往Hg(NO3)2溶液中加入強(qiáng)堿可得到黃色溶液中加入強(qiáng)堿可得到黃色HgO沉淀;沉淀;Hg(NO3)2晶體加熱則得到紅色晶體加熱則得到紅色HgO。汞在氧氣中燃燒。汞在氧氣中燃燒也可以得到也可以得到HgO。 HgO由于晶粒大小不同而顯不同顏色。由于晶粒大小不同而顯不同顏色。2 HgO2 Hg O2573 K HgO是制備多種汞鹽的原料,還用做醫(yī)藥制劑、分是制備多種汞鹽的原料,還用做醫(yī)藥制劑、分析試劑、陶瓷顏料等。析試劑、陶瓷顏料等。 汞鹽與強(qiáng)堿反應(yīng),得到黃色的是汞鹽與強(qiáng)堿反應(yīng),得到黃色

53、的是HgO而得不到而得不到Hg(OH)2: Hg2 2 OH HgO H2O 這一結(jié)果表明這一結(jié)果表明Hg(OH)2不穩(wěn)定,生成后立即分解。不穩(wěn)定,生成后立即分解。 (2) 硫化物硫化物 在含在含Hg2的溶液中通入的溶液中通入H2S氣體,會得到黑色的硫氣體,會得到黑色的硫化汞化汞HgS,天然辰砂,天然辰砂HgS是紅色的。黑色的是紅色的。黑色的HgS變體加變體加熱到熱到 659 K可以轉(zhuǎn)變?yōu)楸容^穩(wěn)定的紅色變體??梢赞D(zhuǎn)變?yōu)楸容^穩(wěn)定的紅色變體。 硫化汞是溶解度最小的硫化物。在濃硝酸中也不能硫化汞是溶解度最小的硫化物。在濃硝酸中也不能溶解,但可溶于過量的濃溶解,但可溶于過量的濃Na2S或或KI溶液中溶

54、液中: HgS (s) Na2S (濃濃) Na2HgS2 HgS 2 H 4 I HgI42 H2S 實(shí)驗室里,常用王水來溶解實(shí)驗室里,常用王水來溶解HgS: 3 HgS 8 H 2 NO3 12 Cl 3 HgCl42 3 S 2 NO 4 H2O (3) 氯化物氯化物 氯化汞為白色針狀晶體,可在過量的氯氣中加熱氯化汞為白色針狀晶體,可在過量的氯氣中加熱金屬汞而制得。金屬汞而制得。HgCl2 為直線形共價化合物,熔點(diǎn)較為直線形共價化合物,熔點(diǎn)較低,易升華,俗稱升汞,略溶于水,有劇毒。稀溶液低,易升華,俗稱升汞,略溶于水,有劇毒。稀溶液有殺菌作用,在醫(yī)療中用作外科消毒劑。氯化汞也用有殺菌作用,在醫(yī)療中用作外科消毒劑。氯化汞也用作有機(jī)反應(yīng)的催化劑。作有機(jī)反應(yīng)的催化劑。 氯化汞在水中的解離度很小,主要是以分子形式氯化汞在水中的解離度很小,主要是以分子形式存在的。存在的。HgCl2HgCl ClK1

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