《無機化學》第3版-19-銅副族元素和鋅副族元素課件

第19

章銅、鋅副族元素銅副族元素鋅副族元素第19章銅、鋅副族元素銅副族元素鋅副族元素119.1銅副族元素銅副族（ⅠB）：原子核外價層電子的構(gòu)型：

（n－1）d10ns1

常見氧化態(tài):

銅（＋1，＋2）銀（＋1）金（＋1，＋3）19.1銅副族元素銅副族（ⅠB）：原子核外價層電子的構(gòu)2銅

Cu

銅在地殼中的質(zhì)量分數(shù)為

%第26位單質(zhì)銅黃銅礦CuFeS2

輝銅礦Cu2S黑銅礦CuO赤銅礦Cu2O銅Cu銅在地殼中的質(zhì)量分數(shù)單質(zhì)銅黃3銀

Ag

銀在地殼中的質(zhì)量分數(shù)為

710－6%單質(zhì)銀閃銀礦Ag2S角銀礦AgCl銀Ag銀在地殼中的質(zhì)量分數(shù)單質(zhì)銀4金

Au

金在地殼中的質(zhì)量分數(shù)為

1.110－7%

單質(zhì)金，以極分散形式分布于巖石中金Au金在地殼中的質(zhì)量分數(shù)5（1）物理性質(zhì)

銅副族元素屬于重金屬元素，金黃色銀白色銅紅色19.1.1銅副族元素單質(zhì)1.銅副族元素單質(zhì)的性質(zhì)（1）物理性質(zhì)銅副族元素屬于重金屬元素，6

銅副族元素屬于重金屬，導電性和導熱性在所有金屬中是最好的，銀占首位，銅次之。銅副族元素屬于重金屬，導電性和導熱性在所有金7

銅副族單質(zhì)密度較大；熔點沸點較高；硬度較小；延展性好。特別是金的延展性極好。銅副族單質(zhì)密度較大；熔點沸點特別是金的延展性8

例如：1g金可抽3km長的絲；

金銀銅皆可制成器皿。

可壓成極薄的金箔，

1000張的總厚度為0.1mm。例如：1g金可抽39

銅副族單質(zhì)易生成合金，如金汞齊，銀汞齊；黃銅白銅青銅Cu-Zn合金

Cu-Ni合金

Cu-Zn-Sn

合金銅副族單質(zhì)易生成合金，如金汞齊，銀汞齊；黃銅10IB族元素化學活性明顯不如

IA族，見電極電勢的數(shù)值：（2）化學性質(zhì)IB族元素化學活性明顯不如（2）化學性質(zhì)11Cu0.521K－2.931Ag0.7996Rb－2.98Au1.692Cs－E?（M+/M）/VE?（M+/M）/VCu0.521122Cu+O2——2CuOCu在常溫下不與干燥空氣中的

O2反應(yīng)，加熱時生成黑色的CuOAu，Ag加熱時也不與空氣中的O2反應(yīng)。2Cu+O2——2CuO13Cu在常溫下與潮濕的空氣反應(yīng)，生成綠色

CuOH2?CuCO3（）

2Cu+O2+H2O+CO2

——

CuOH2?CuCO3（）Cu在常溫下與潮濕的空氣反（）14

空氣中若含有H2S氣體，與銀接觸后，銀的表面很快會生成一層

Ag2S

黑色薄膜而失去銀白色光澤?？諝庵腥艉蠬2S氣體，與15Cu，Ag，Au不與非氧化性的酸，如稀鹽酸、稀硫酸反應(yīng)而放出氫氣。Ag不溶于氫氟酸。Cu，Ag，Au不與非氧化性的酸，如稀鹽酸16Cu可以與氧化性酸如

HNO3，濃

H2SO4

反應(yīng)。Cu+4HNO3（濃）

——

CuNO32+2NO2↑+2H2O（）3Cu+8HNO3（稀）

——

3CuNO32+2NO↑+4H2O（）Cu可以與氧化性酸如HNO3，17Cu與濃

H2SO4

反應(yīng)需要加熱，且只有當溫度超過270℃

時才有

SO2氣體生成。Cu+2H2SO4（濃）

——

CuSO4+SO2+2H2O

270℃Cu與濃H2SO4反應(yīng)需要加18Cu，Ag，Au在堿中穩(wěn)定。Au只能溶于王水中Au+HNO3+4HCl——

H

[

AuCl4]+NO

+2H2OCu，Ag，Au在堿中穩(wěn)定。Au19

銅在紅熱時與空氣中的氧氣反應(yīng)生成氧化銅，在高溫下又分解為Cu2O。

銀和金沒有銅活潑，高溫下在空氣中也是穩(wěn)定的。銅在紅熱時與空氣中的氧氣銀和20

在

NaCN溶液中，Cu可以置換出

H2

2Cu+8CN－+

2H2O——2[CuCN4]3－

+2OH－

+H2↑（）在NaCN溶液中，Cu可以置2C21

與氨水共存時，Cu可以被空氣中的

O2氧化。

2Cu+8NH3+

O2+

2H2O——2[CuNH3

4]2++4OH－

（）與氨水共存時，Cu可以被空氣中的O2氧22

與

NaCN溶液共存時，Au和

Ag單質(zhì)可以被空氣中的

O2氧化。與NaCN溶液共存時，Au23

4Ag+O2+8CN－

+2H2O——

4[

AgCN2]－

+4OH－（）

4Au+O2+8CN－

+2H2O——

4[

AuCN2]－

+4OH－（）4Ag+O2+8CN－+2H24（1）銅的冶煉2.銅副族元素的提取

從黃銅礦CuFeS2中提取的Cu第一步是焙燒：

2CuFeS2+O2

——Cu2S+2FeS+SO2

（1）銅的冶煉2.銅副族元素的提取25

將焙燒過的礦石與沙子混合，在反射爐中加熱到1273K左右2FeS+3O2

——2FeO+2SO2

將焙燒過的礦石與沙子混2FeS+26

因其密度小而浮在上層。

FeO+SiO2

——FeSiO3FeO與SiO2形成熔渣FeSiO3因其密度小而浮在上層。27Cu2S和剩余的FeS熔融在一起形成

“

冰銅

”，它的密度較大，沉于下層。Cu2S和剩余的FeS熔融在28

將熔融的冰銅和二氧化硅置于轉(zhuǎn)爐中，吹入加壓的空氣熔煉。

冰銅中的FeS進一步轉(zhuǎn)化

FeO并與SiO2形成熔渣。將熔融的冰銅和二氧化硅冰銅中29

冰銅中的Cu2S發(fā)生如下變化得到粗銅：2Cu2O+Cu2S——6Cu+SO2↑2Cu2S+3O2

——2Cu2O+2SO2

冰銅中的Cu2S發(fā)生如下2Cu2O30

工業(yè)上采用電解法精煉粗銅。

以粗銅為陽極、純銅為陰極，CuSO4

和H2SO4溶液為電解質(zhì)，可得99.95%的金屬銅。工業(yè)上采用電解法精煉粗銅。以粗銅31陽極反應(yīng)

Cu（粗銅）——Cu2++2e—

陰極反應(yīng)

Cu2++2e—

——Cu（精銅）陽極反應(yīng)陰極反應(yīng)32以游離態(tài)和以化合態(tài)的銀都可以用氰化鈉浸取：

4Ag

+

8CN－

+2H2O+O2

——

4[

AgCN2]－

+4OH－

（）2[

AgCN2]－+Zn——

[

ZnCN4]2－+2Ag（）（）（2）銀和金的提取以游離態(tài)和以化合態(tài)的銀都4Ag+33

閃銀礦Ag2S，角銀礦AgCl的處理就有所不同，生成[AgCN

2]－的反應(yīng)如下：（）Ag2S+4NaCN——2Na[

AgCN2

]+Na2S（）AgCl+2CN－

——[

AgCN

2

]－

+2Cl－（

）閃銀礦Ag2S，角銀礦AgCl的處（34

金以單質(zhì)形式分散在礦石中，煉金首先要將金礦石磨碎。

有兩種處理金礦石粉的方法，曾在黃金礦業(yè)中使用。金以單質(zhì)形式分散在礦石有兩種35

之后加熱將汞齊中的汞蒸發(fā)掉，得海綿金。

一種是汞齊法提金，用汞處理摻水粉碎的礦石粉，生成金汞齊。之后加熱將汞齊中的汞蒸發(fā)掉，36

這種方法的致命缺點是嚴重污染環(huán)境。

目前這種方法已經(jīng)被嚴令禁止使用。這種方法的致命缺點是嚴重目前37

另一種方法是氰化法提金，用NaCN溶液浸取礦粉，將金溶出：

4Au

+

8CN－

+2H2O+O2

——

4[

AuCN2]－

+4OH－

（

）另一種方法是氰化法提金，用4Au+38

用Zn還原[

AuCN2]－得Au（）2[

AuCN2]－+Zn——

[

ZnCN4]2－+2Au（）（）用Zn還原[AuCN2]－39

也可以直接電解還原[

AuCN2]－（

）[

AuCN2]－+e－

——Au+2CN－（）

陰極主要反應(yīng)也可以直接電解還原[AuCN240

最后電解精煉，得較純的金。CN－

+2OH－－2e－——CNO－

+H2O

陽極主要反應(yīng)2CNO－

+4OH－－6e－

——2CO2+N2+2H2O最后電解精煉，得較純的金。CN－+2411.氧化數(shù)為+1的化合物

（1）氧化物和氫氧化物19.1.2銅的化合物

氧化亞銅可以通過在堿性介質(zhì)中還原

CuⅡ

化合物得到。（）1.氧化數(shù)為+1的化合物（1）氧化物和氫氧化物142

用葡萄糖作還原劑時，反應(yīng)如下：

2

[Cu

OH

4]2－

+CH2OH

CHOH

4CHO

——Cu2O+CH2OH

CHOH

4COOH

+2

H2O+4

OH－（

）（

）（

）用葡萄糖作還原劑時，反應(yīng)如下：2[43

Cu2＋和酒石酸根

C4H4O62－的配位化合物，其溶液呈深藍色，有機化學中稱為斐林（Fehling）溶液。

斐林溶液可用來鑒定醛基，其現(xiàn)象是生成紅色的

Cu2O

沉淀。Cu2＋和酒石酸根C4H4O62－的配44

實驗室里，Cu2O

可由

CuO

熱分解得到4CuO——2Cu2O＋O2

實驗室里，Cu2O可由CuO4CuO45

Cu2＋

鹽的堿性溶液與其它還原劑反應(yīng)，也得到Cu2O，如與聯(lián)氨反應(yīng)：

4Cu2＋＋8OH－＋N2H4

——

2Cu2O＋N2

＋6H2OCu2＋鹽的堿性溶液與其它4Cu2＋46

Cu2O

呈弱堿性，溶于稀酸，并立即歧化為

Cu

和

Cu2＋：

Cu2O+2H＋

——

Cu＋

+Cu2＋

+H2O

Cu2O

十分穩(wěn)定，在

1235℃

熔化但不分解。Cu2O呈弱堿性，溶于稀酸，并47

Cu2O+4NH3

+H2O——

2[Cu

NH3

2]＋

+2OH－（）

Cu2O

溶于氨水，生成無色的絡(luò)離子：Cu2O+4NH3+H2O——（48

銅的+1

價氫氧化物很不穩(wěn)定，易脫水變?yōu)橄鄳?yīng)的氧化物Cu2O。銅的+1價氫氧化物很49

用NaOH處理CuCl的冷鹽酸溶液時，先生成黃色的CuOH沉淀，但沉淀很快變?yōu)槌壬?，最后變?yōu)榧t色成為Cu2O。用NaOH處理CuCl的冷鹽酸50（2）鹵化物

CuCl，CuBr

和

CuI

均為白色，都是難溶化合物，且溶解度依次減小。（2）鹵化物CuCl，CuBr和CuI51

CuCl，CuBr

和

CuI

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：

2Cu2＋

+4I－——2CuI+I2CuCl，CuBr和CuI都可以52

在熱的濃鹽酸中，用銅粉還原

CuCl2，生成土黃色的[CuCl2]–：Cu2++Cu+4Cl–——2[CuCl2]–在熱的濃鹽酸中，用銅粉還原Cu2++Cu53

用水稀釋[CuCl2]–

溶液，能得到難溶的CuCl白色沉淀：2[CuCl2]–——CuCl+Cl–用水稀釋[CuCl2]–溶液，能得254CuCl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[CuNH3

2]＋，[CuCl2]－，[CuCl3]2－或[CuCl4]3－

等配離子。（）CuCl不溶于硫酸、稀硝酸，但（55（3）硫化物

硫化亞銅Cu2S是黑色物質(zhì)，難溶于水。

用金屬單質(zhì)與S直接化合生成硫化物（3）硫化物硫化亞銅Cu2S是黑色56也可以向CuⅠ

溶液中通入H2S制備硫化物。

（）也可以向CuⅠ溶液中通入（）57S2–

的離子半徑比O2–

的大，更易失電子，因此S2–與CuⅠ

間的極化作用更強，硫化物呈深色，水中溶解度比相應(yīng)的氧化物小。

（）S2–的離子半徑比O2–的大58Cu2S只能溶于濃、熱硝酸或氰化鈉（鉀）溶液中:3Cu2S

+

16HNO3——

6CuNO3

2

+3S+4NO+8H2O（）

Cu2S

+4CN

－

——

2[Cu

CN

2]－

+S2－（）Cu2S只能溶于濃、熱硝酸或氰3Cu59（4）配位化合物Cu（I）的配位化合物有幾種常見的構(gòu)型，見下表sp

雜化

sp2雜化

sp3雜化

直線形

三角形

正四面體

外軌型

外軌型

外軌型[

CuNH32]+

[

CuCl3]2－

[CuCN4]3－

（）（）（4）配位化合物Cu（I）的配位化合物有幾60

[CuNH32]＋不穩(wěn)定，遇到空氣則變成深藍色的[CuNH34]2＋：

（）（）

利用這個性質(zhì)可除去氣體中的痕量O2。4[CuNH32]＋

+O2+8NH3+2H2O——4[CuNH34]2＋

+4OH－（）（）[CuNH32]＋不穩(wěn)定，遇61

在合成氨工業(yè)中常用醋酸二氨合銅（Ⅰ）溶液吸收能使催化劑中毒的CO氣體：[CuNH32]++CO+NH3

——[CuCONH33]+（）（

）（）在合成氨工業(yè)中常用醋酸二氨[CuNH62（1）氧化物和氫氧化物2.氧化數(shù)為＋2的化合物

黑色CuO可由某些含氧酸鹽受熱分解制得：2CuNO32——2CuO＋4NO2↑＋O2↑（）（1）氧化物和氫氧化物2.氧化數(shù)為＋63在氧氣中加熱銅粉也可制得CuO：2Cu＋O2——2CuO在氧氣中加熱銅粉也可2Cu＋O64CuO屬于堿性氧化物，難溶于水，可溶于酸：

CuO＋2H＋

——Cu2＋＋H2OCuO屬于堿性氧化物，難CuO＋265CuO

具有氧化性，高溫下可被一些還原劑還原。CuO的熱穩(wěn)定性較好，加熱到1000℃時分解。4CuO——2Cu2O+O2↑△CuO具有氧化性，高溫下可被66

可溶性的CuⅡ

鹽中加入強堿，得到藍綠色的氫氧化銅：（）CuSO4+2NaOH——

CuOH2+Na2SO4（）可溶性的CuⅡ鹽中加入（）67CuOH2

不穩(wěn)定，加熱分解：（）CuOH2——CuO+H2O（）CuOH2不穩(wěn)定，加熱分解68

在NH4＋存在時，氫氧化銅可溶于氨水形成銅氨配離子:

CuOH2

＋4NH3

?

H2O——[CuNH34]2＋＋2OH–+4H2O（）（）NH4+在NH4＋存在時，氫氧化銅可溶CuO69

CuOH2

略顯兩性，既可溶于酸，也可溶于過量的濃堿溶液中：（）CuOH2

＋2NaOH——Na2[CuOH4]（

）（）CuOH2

＋H2SO4

——CuSO4

＋2H2O（）CuOH2略顯兩性，既可溶于酸，70（2）鹵化銅CuF2白色

CuCl2黃褐色

CuBr2黑色CuF2?

2H2O

藍色CuCl2?

2H2O藍綠色（2）鹵化銅CuF271

固態(tài)CuCl2具有鏈狀結(jié)構(gòu)。每個Cu處于4個Cl形成的平面正方形的中心:固態(tài)CuCl2具有鏈狀結(jié)構(gòu)。72

在濃溶液中CuCl2是黃色的，這是由于生成

[

CuCl4]2－配位單元的緣故。在濃溶液中CuCl2是黃色73

稀溶液中水分子多，CuCl2變?yōu)?/p>

[

CuH2O

4]

Cl2，由于水合顯藍色。（）二者同時存在時常顯綠色。稀溶液中水分子多，CuCl2（74CuCl2?2H2O受熱時分解：2CuCl2?2H2O——

CuOH2?CuCl2

＋2HCl

＋2H2O（）CuCl2?2H2O受熱時分解：75

由于脫水時發(fā)生水解，所以用脫水方法制備無水

CuCl2

時，要在

HCl

氣流中進行。由于脫水時發(fā)生水解，所以76無水CuCl2

進一步受熱：2CuCl2————2CuCl+Cl2HCl氣流△無水CuCl2進一步受熱：2Cu77

（3）含氧酸的銅鹽

無水

CuSO4為白色粉末，易溶于水，有很強的吸水作用，吸水后顯出水合銅離子的特征藍色。（3）含氧酸的銅鹽無水CuSO4為白色粉末78此特性用來檢驗一些有機物如乙醇、乙醚等中的微量水分。無水硫酸銅也可用作燥劑。

此特性用來檢驗一些有機物無水硫酸銅也可用作燥79CuSO4在650℃下部分發(fā)生分解，生成CuO，SO3，SO2

及O2。CuSO4在650℃下部分發(fā)生80CuSO4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波爾多液，農(nóng)業(yè)上用來消滅植物病蟲害。CuSO4具有殺菌能力，被用于81Cu2＋為

d9構(gòu)型，有一個成單電子，具有順磁性。（4）配位化合物由于可以發(fā)生

d－d躍遷，化合物都有顏色，比如，CuSO4?5H2O和許多水合銅鹽都是藍色。Cu2＋為d9構(gòu)型，有一個成單電子，具82Cu2＋與單齒配體一般能形成配位數(shù)為4的正方形配位單元，如：

[CuNH34]2＋

[Cu

H2O

4]2＋

[CuCl4]2－（）（）Cu2＋與單齒配體一般能形成配位（83此外，Cu2+

還可以和一些有機配體，如乙二胺，縮二脲等生成配位化合物。此外，Cu2+還可以和一些843.CuⅠ

和CuⅡ

的相互轉(zhuǎn)化（）

（）Cu+在水溶液中不能穩(wěn)定存在，要發(fā)生歧化反應(yīng):

2Cu+（aq）——Cu+Cu2+（aq）

氣態(tài)時，Cu

I十分穩(wěn)定。（）3.CuⅠ和CuⅡ的相互轉(zhuǎn)化（850.153V0.521VCu2+

Cu+

Cu從銅的元素電勢圖上看

E?右

>E?左，Cu＋轉(zhuǎn)化成Cu2＋

和

Cu的趨勢很大，在298K時，此歧化反應(yīng)的平衡常數(shù)K?

=1.7×1060.153V86

例如：

Cu2O+H2SO4（?。?/p>

——Cu+CuSO4+H2O例如：87

使

Cu2+轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>

Cu+，在有還原劑的同時，還要有

Cu+的沉淀劑或配位劑存在，以降低溶液中Cu+

的濃度:使Cu2+轉(zhuǎn)變?yōu)镃u+，在有88

其中，

Cu是還原劑，Cl－是絡(luò)合劑。2Cu2＋＋Cu＋2Cl－——2CuCl其中，2Cu2＋＋Cu＋2Cl89

CuCl的生成使得溶液中游離的Cu＋濃度大大降低，導致

E?

Cu/Cu＋下降，

而E?

Cu2＋/Cu＋升高，故

Cu2＋將

Cu

氧化為CuCl。（）（）CuCl的生成使得溶液中游離（90

在熱的CuⅡ

溶液中加入KCN，得白色CuCN沉淀：

2Cu2++4CN－

——CN2+2CuCN（s）

（）（）在熱的CuⅡ溶液中加入KCN91

這里的CN－既是還原劑，又是

Cu（I）的沉淀劑，反應(yīng)中有白色沉淀CuCN生成。

2Cu2++4CN－

——CN2+2CuCN（s）

（）這里的CN－既是還原劑，又是92

2Cu2++8CN－

——CN2

+2[

CuCN3]2－（）（）若

CN－過量，反應(yīng)則變?yōu)?/p>

這里的CN－既是還原劑，又是Cu（I）的絡(luò)合劑。2Cu2++8CN－——（）（93

用超氧化鉀與氧化銅共熱的方法可制得Cu（III）

2CuO+2KO2——2KCuO2+O2用超氧化鉀與氧化銅共熱的2CuO+941.氧化物和氫氧化物19.1.3銀的化合物

Ag2O可由可溶性銀鹽與強堿反應(yīng)生成。1.氧化物和氫氧化物19.1.3銀的95Ag＋與強堿作用生成白色

AgOH沉淀，其極不穩(wěn)定，立即脫水變?yōu)樽睾谏獳g2O：2Ag＋+2OH－——2AgOH（白）Ag2O（棕黑）+H2OAg＋與強堿作用生成白色2Ag＋+96

Ag2O和Cu2O主要有下列異同點：

①

Ag2O為中強堿，

而Cu2O呈弱堿性；Ag2O和Cu2O主要有下列異同點：97②Ag2O在300℃即發(fā)生分解，生成銀和氧，Cu2O對熱十分穩(wěn)定。②Ag2O在300℃即發(fā)98

③Ag2O與HNO3

反應(yīng)生成穩(wěn)定的AgⅠ

鹽。

（）Ag2O＋2HNO3——2AgNO3

＋H2O③Ag2O與HNO3反應(yīng)生成（99

而Cu2O溶于非氧化性的稀酸，若不能生成CuⅠ

的沉淀或絡(luò)離子時，將立即歧化。（）而Cu2O溶于非氧化性的稀酸，（）100④Ag2O

和Cu2O相似，溶于氨水會生成無色的[AgNH3

2]＋：（）Ag2O+4NH3+H2O——2[AgNH3

2]＋

+2OH－（）④Ag2O和Cu2O相似，溶于氨101

鹵化銀中只有

AgF是離子型化合物，易溶于水，2.其它簡單化合物其它鹵化銀均難溶于水，

且溶解度按AgCl，AgBr，

AgI次序降低，顏色也依次加深。鹵化銀中只有AgF是離子型化合物102

將Ag2O溶于氫氟酸，然后蒸發(fā)至黃色晶體析出而得到氟化銀。

而將硝酸銀與可溶性氯、溴、碘化物反應(yīng)即生成不同顏色的鹵化銀沉淀。將Ag2O溶于氫氟酸，然后蒸1032AgBr———2Ag+Br2hv

鹵化銀有感光性，是指其在光的作用下分解：2AgBr———2Ag+Br2hv104

膠片在攝影過程中的感光就是這一反應(yīng)，底片上的

AgBr感光分解生成Ag。膠片在攝影過程中的感光就是105

然后用氫醌等顯影劑處理，將含有銀核的AgBr還原為金屬銀而顯黑色，這就是顯影。然后用氫醌等顯影劑處理，將106

最后，用

Na2S2O3

等定影液溶解掉未感光的AgBr，這就是定影：AgBr＋2S2O32－——[AgS2O3

2]3－＋Br－（

）最后，用Na2S2O3等定影液溶解A107

難溶鹵化銀

AgX等能和相應(yīng)的鹵離子

X－形成溶解度較大的配離子：AgX＋n－1X－——AgXn(n－1)－

（X=Cl，Br，I；n=2，3，4）（）難溶鹵化銀AgX等能和相應(yīng)的鹵離子108

注意下列相關(guān)反應(yīng)的平衡常數(shù)：AgCl——Ag++Cl–

Ksp×10–10Ag++2Cl–——[AgCl2]–

K穩(wěn)

×105AgCl+Cl–——[AgCl2]–

K×10–5注意下列相關(guān)反應(yīng)的平衡常數(shù)：109用鹵離子沉淀Ag+

進行分離時，必須注意鹵離子的適量，否則會造成Ag+

沉淀不完全。AgCl——Ag++Cl–

Ksp×10–10Ag++2Cl–——[AgCl2]–

K穩(wěn)

×105AgCl+Cl–——[AgCl2]–

K×10–5用鹵離子沉淀Ag+進行分離時，必須110

硫化銀Ag2S是黑色物質(zhì)，難溶于水，需要在濃、熱硝酸或氰化鈉(鉀)溶液才能溶解。硫化銀Ag2S是黑色物質(zhì)，難111Ag2S+4HNO3

濃——

2AgNO3+S+2NO2↑

+2H2O（）Ag2S+4CN–——

2[AgCN2]–+S2–

（）Ag2S+4HNO3濃——112

在光照或加熱到440℃時，硝酸銀分解：2AgNO3——2Ag+2NO2+O2因此，AgNO3

要保存在棕色瓶中。在光照或加熱到440℃時，硝酸2113

在醫(yī)藥上AgNO3常用做消毒劑和防腐劑。

與

AgNO3

相比，CuNO32

的熱穩(wěn)定性更差些，因為CuⅡ

的反極化作用比AgⅠ

強。（）（）（）在醫(yī)藥上AgNO3常用做消毒劑114

3.配位化合物Ag（I）的配位化合物經(jīng)常是直線形的，sp雜化，如[

AgCl2]－，[AgNH3

2]+，

[

AgS2O3

2]3－，[

AgCN2]－（）（

）（）3.配位化合物Ag（I）的配位化合物經(jīng)115

其穩(wěn)定性下面順序依次增強Ag（I），d10組態(tài)，其配位化合物，經(jīng)常是外軌型。

可根據(jù)軟硬酸堿原則加以說明。

[

AgCl2]－<[

AgNH3

2]+<<[

AgS2O3

2]3－<[

AgCN2]－

（）（

）（）其穩(wěn)定性下面順序依次增強Ag116該反應(yīng)稱為銀鏡反應(yīng)，常用于鑒定醛。

[AgNH3

2]＋用于制造保溫瓶和鏡子鍍銀：（）2[AgNH32]＋+RCHO+3OH－——2Ag+RCOO－

+4NH3+2H2O（）該反應(yīng)稱為銀鏡反應(yīng)，常用于[117Ag+

與NH3，S2O32－，CN－等形成穩(wěn)定程度不同的配離子：

Ag＋+2Cl－

——[AgCl2]－

K穩(wěn)

=1.1×105Ag＋+2NH3——[AgNH32]－

K穩(wěn)

=1.1×107（

）Ag+與NH3，S2O32－，CN－118Ag＋+2S2O3

2－——[AgS2O32]3－

K穩(wěn)

=2.9×1013（

）Ag＋+2CN－——[AgCN2]－

K穩(wěn)

=1.3×1021（

）Ag＋+2S2O32－——[AgS2O3119AgCl可很好地溶解在氨水中，

AgBr能很好地溶解在Na2S2O3溶液中，

而AgI可溶解在KCN溶液中。AgCl可很好地溶解在氨水中，12019.1.4金的化合物

金在473K下同氯氣作用，得到反磁性的紅色固體AuCl3。

金在化合態(tài)時的氧化數(shù)主要為＋3。19.1.4金的化合物金在121無論在固態(tài)還是在氣態(tài)下，該化合物均為二聚體，具有氯橋結(jié)構(gòu)：AuClClClClAuClCl無論在固態(tài)還是在氣態(tài)下，該化AuClClCl122

用有機物如草酸、甲醛或葡萄糖等可以將

AuCl3還原為膠態(tài)金。用有機物如草酸、甲醛或123

在鹽酸溶液中，可形成平面

[AuCl4]－，與Br－作用得到

[AuBr4]－，而同I－作用得到不穩(wěn)定的AuI。

在鹽酸溶液中，可形成平面[AuCl4]－，124

水合

Au2O3?H2O是通過往

[AuCl4]–溶液中加堿得到，若用過量的堿反應(yīng)則形成

[AuOH4]–

配離子。（）水合Au2O3?H2O是通過125

在金的化合物中，+3氧化態(tài)是最穩(wěn)定的。AuⅠ

化合物也是存在的，但不穩(wěn)定，很容易轉(zhuǎn)化為AuⅢ

。

（）

（）

3Au+——Au3++2Au在金的化合物中，+3氧化態(tài)是126鋅副族（IIB）ZnCdHg原子核外價層電子的構(gòu)型

（n－1）d10ns2

常見氧化態(tài):

鋅（＋2）鎘（＋2）汞（＋1，＋2）19.2鋅副族元素鋅副族（IIB）ZnCdHg原子核外價層電子的構(gòu)型127鋅

Zn

鋅在地殼中的質(zhì)量分數(shù)為

%

列第24位閃鋅礦ZnS鋅Zn鋅在地殼中的質(zhì)量分數(shù)閃鋅礦128極少單獨存在，以CdS形式混生于閃鋅礦中鎘

Cd

鎘在地殼中的質(zhì)量分數(shù)為

1.110－5%極少單獨存在，以CdS鎘Cd鎘在129辰砂，又名朱砂HgS汞

Hg

汞在地殼中的質(zhì)量分數(shù)為

5

10－6%辰砂，又名朱砂HgS汞Hg汞在地130（1）物理性質(zhì)

鋅副族單質(zhì)熔點低，既比IIA族低，也比

IB族低。

并依

Zn，Cd，Hg次序下降。1.鋅副族元素單質(zhì)的性質(zhì)19.2.1鋅副族元素的單質(zhì)（1）物理性質(zhì)鋅副族單質(zhì)熔點低，既比IIA131Hg是熔點最低的金屬，是常溫常壓下呈液態(tài)的唯一的金屬。Hg是熔點最低的金132

汞與許多金屬能夠直接生成汞齊。

汞齊的組成和溫度有關(guān)。汞與許多金屬能夠直接汞齊的組133

汞齊中汞的質(zhì)量分數(shù)大時常呈液態(tài)。汞的質(zhì)量分數(shù)小時常呈固態(tài)。汞齊中汞的質(zhì)量分數(shù)大汞的質(zhì)量134

銀汞齊和金汞齊可用于提取貴金屬銀和金。Na?nHg既保持

Hg的惰性，又保持

Na的活潑性。銀汞齊和金汞齊可用于提N135

鐵系元素及銅等金屬不溶于汞，可制成容器用以盛裝汞。鐵系元素及銅等金屬136

（2）化學性質(zhì)Cu，Zn

在周期表中相鄰，只差一個電子，而且

Zn的第一電離能比

Cu的大得多，但是

Zn

卻遠比

Cu活潑。

（2）化學性質(zhì)Cu，Zn在周137

其電極電勢

E

?（Cu2+/

Cu）=+

0.34V>0E

?（Zn2+/

Zn）=－0.76V<0

體現(xiàn)出

Zn遠比

Cu活潑。其電極電勢E?（Cu2+/Cu）=138

分析下面過程的能量，以解釋這個問題M（s）

M2+（aq）分析下面過程的能量，以M（s139M（g）

原子化熱A水合熱H

整個過程是可以分解為

M（s）

M2+（aq）

rH

M2+（g）電離能

I1+I2M（g）原子化熱A水合熱H140M（g）A

HM（s）

M2+（aq）

rH

M2+（g）

I1+I2

兩個過程的（I1+I2）差別不大，水合熱

H

也相近。M（g）AHM（s）141

關(guān)鍵是

Zn的原子化熱

A

小。M（g）A

HM（s）

M2+（aq）

rH

M2+（g）

I1+I2關(guān)鍵是Zn的原子化熱A小。142

故導致過程總的熱效應(yīng)是

Zn

比Cu有利。M（s）

M2+（aq）故導致過程總的熱效應(yīng)M（s）143

對于銅和鋅，過程的類型相同，熵變相近，故從焓變出發(fā)討論問題是合理的。對于銅和鋅，過程的類型144

常溫下，IIB

族元素單質(zhì)都很穩(wěn)定。常溫下，IIB族元素145

加熱條件下Zn，Cd，Hg均可與

O2反應(yīng)，

生成氧化物

MO。加熱條件下Zn，Cd，Hg146

其中

CdO為褐色，HgO為紅色。

2Zn+O2——2ZnO2Cd+O2

——2CdO

2Hg+O2——

2HgO其中CdO為褐色，HgO為紅色。147Hg+S———HgS

研磨

由于液態(tài)汞和硫粉之間接觸面積大，故

Hg比

Zn，Cd更易于與硫粉反應(yīng)

Hg+S———HgS研磨148

實驗室中用這個反應(yīng)處理灑落的汞時，要注意使硫粉與汞充分接觸，僅簡單的覆蓋是不科學的。Hg+S———HgS

研磨實驗室中用這個反應(yīng)處理灑落Hg149

和鹵素的反應(yīng)也有類似的現(xiàn)象，即

Hg比

Cd還活潑些。和鹵素的反應(yīng)也有類似150

汞與氯氣可以發(fā)生反應(yīng)，氯氣過量時產(chǎn)物是HgCl2。

汞過量時，產(chǎn)物是甘汞Hg2Cl2。汞與氯氣可以發(fā)生反應(yīng)，氯氣過量時產(chǎn)物是H151

在潮濕的空氣中，Zn將生成堿式鹽

4Zn+2O2+CO2+3H2O——

ZnCO3?3ZnOH2（）在潮濕的空氣中，Zn將4Zn+2152Zn，Cd都能與稀鹽酸、稀硫酸反應(yīng)，放出

H2。

純鋅和稀鹽酸作用很慢。

Zn+2H+——Zn2++H2Zn，Cd都能與稀鹽酸、稀硫153

純鋅和稀鹽酸作用很慢的原因，是因為

H+在

Zn

上放電很困難，

這屬于動力學問題。純鋅和稀鹽酸作用很慢154

若在體系中加入少許

Cu2+，其途徑則變?yōu)閆n+Cu2+——Zn2++Cu

Cu+2H+——Cu2++H2若在體系中加入少許Cu2+，155

熱力學過程不變，但

H+在

Cu表面奪電子的速率很快。Zn+Cu2+——Zn2++CuCu+2H+——Cu2++H2

2H++Zn——Zn2++H2

熱力學過程不變，但H+在Cu156Hg可與氧化性酸，如濃硫酸、濃硝酸反應(yīng)，得汞鹽。Hg不能與稀鹽酸、稀硫酸反應(yīng)。Hg可與氧化性酸，如濃硫157Hg+2H2SO4——

HgSO4+SO2（g）+2H2OHg+4HNO3——

HgNO3

2+2NO2（g）+2H2O（）Hg+2H2SO4——158

冷硝酸與過量的汞反應(yīng)生成硝酸亞汞。

6Hg+8HNO3

——

3Hg2NO3

2+2NO+4H2O（）冷硝酸與過量的汞反應(yīng)6Hg+159Hg可以溶于氫碘酸，生成[HgI4]2—配位單元：Hg+4HI——H2[HgI4]+H2Hg可以溶于氫碘酸，生Hg+4160Cd，Hg不和堿反應(yīng)。

鋅有兩性，不僅可以和稀鹽酸反應(yīng)，也可以和堿反應(yīng)Zn+2NaOH+2H2O——Na2[ZnOH4]+H2（g）（）Cd，Hg不和堿反應(yīng)。鋅161

鋅也能溶于氨水中形成配離子：Zn+4NH3+2H2O——[ZnNH34]2＋

+H2+2OH－（）鋅也能溶于氨水中形成配離子：Zn+4N1622.鋅副族元素的提取

金屬鋅的主要礦物是閃鋅礦ZnS，通常含有少量

CdS雜質(zhì)。（1）鋅的冶煉2.鋅副族元素的提取金屬鋅的主要礦物是閃1632ZnS+3O2——2ZnO（s）+2SO2（g）

經(jīng)高溫焙燒，ZnS轉(zhuǎn)化為ZnO2ZnS+3O2——2ZnO（s）+164

焙燒得到的

SO2可以用于制造硫酸。

雜質(zhì)

CdS

變成CdO和SO2。焙燒得到的SO2可以用于制造165

在高溫下用碳還原焙燒產(chǎn)物>1100℃ZnO+C———Zn（g）+CO（g）在高溫下用碳還原焙燒產(chǎn)物>1100166Zn后揮發(fā)出，冷卻得

Zn粉，屬于粗鋅。

其中

CdO也同時被還原成Cd，它的沸點低，先揮發(fā)出。

最后，通過精餾得到純鋅。Zn后揮發(fā)出，冷卻得Zn粉，屬167

加

Zn粉除去

Cd2+雜質(zhì)

再電解可得

%

的

Zn。Cd2++Zn

——Cd

+Zn2+

若將焙燒得到的

ZnO溶于鹽酸，得Zn2+。含有雜質(zhì)Cd2+。加Zn粉除去Cd2+雜質(zhì)168

世界上生產(chǎn)的鎘，95%來源于金屬鋅的生產(chǎn)。

焙燒辰砂可得到氣態(tài)Hg單質(zhì)，冷凝得液態(tài)Hg，經(jīng)過電解精煉輔以蒸餾提純，其純度可達99.999%。（2）

鎘和汞的提取世