第十八部分銅鋅副族教學(xué)課件教學(xué)教材

第十八章銅、鋅副族

§18-1銅族元素一、通性二、單質(zhì)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)三、銅族元素的存在和冶煉四、銅族元素的重要化合物2025/1/181一、通性CuAgAuⅠA價(jià)電子層結(jié)構(gòu)3d104s14d105s15d106s1ns1主要氧化數(shù)+1,+2+1+1,+3+1ψθ（M+/M）0.5210.7991.68-2.7～-2.9電負(fù)性1.901.932.540.98～0.97金屬活性逐漸降低逐漸增強(qiáng)2025/1/182問題：1.活潑性ⅠB＜ⅠA2.ⅠB元素有多種氧化態(tài)3.ⅠB的ψθ＞0；ⅠA的ψθ＜04.形成共價(jià)化合物的傾向5.形成配合物的傾向2025/1/183二、單質(zhì)的物理和化學(xué)性質(zhì)

物理性質(zhì)：⑴特征顏色Cu(紫紅)，Ag(銀白)，Au(金黃)⑵熔、沸點(diǎn)較其它過渡金屬低，比ⅠA金屬高⑶導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性好，且Ag>Cu>Au⑷延展性好⑸易形成合金黃銅(Cu-Zn)2025/1/184所以不可用銅器盛氨水[Cu(NH3)4]2+Ag對S、H2S非常敏感；銀器年久變黑O22025/1/1862.與酸的反應(yīng)均不置換非氧化性稀酸（HCI、H2SO4）中的H+

;生成難溶物或配合物，使單質(zhì)還原能力增強(qiáng)。2025/1/187Cu、Ag、Au可溶氧化性酸三者對強(qiáng)堿穩(wěn)定2025/1/188三、銅族元素的存在與冶煉1.存在黃銅礦（CuFeS2)；膽礬(CuSO4·5H2O)；赤銅礦(Cu2O)；孔雀石[Cu2(OH)2CO3]；

輝銀礦(Ag2S);碲金礦(AuTe2)2.火法煉銅2025/1/189⑴2CuFeS2+O2=Cu2S+2Fe2S（焙砂）+SO2↑⑵mCu2S+nFe2S=冰銅FeO+SiO2=FeSiO3(渣浮上）⑶2Cu2S+3O2=2Cu2O+2SO22Cu2O+Cu2S=6Cu+SO2問題：電解銅時(shí),為何Ni、Fe、Zn、Ag、Au、Pt等不在純銅板上沉積？2025/1/18103.Ag的冶煉Ag以游離態(tài)或硫化物礦形式存在于自然界，但常與Pb、Zn、Cu等硫化物共生。4Ag+8NaCN+2H2O+O2=4Na[Ag(CN)2]+4NaOHAg2S+4NaCN=2Na[Ag(CN)2]+Na2S2Na[Ag(CN)2]+Zn=Na2[Zn(CN)4]+2Ag4.Au的冶煉4Au+8NaCN+2H2O+O2=4Na[Au(CN)2]+4NaOH2Na[Au(CN)2]+Zn=Na2[Zn(CN)4]+2Au2025/1/1811四、銅族元素的重要化合物2025/1/18121.氧化物和氫氧化物Ag2O：微溶于水，堿性，共價(jià)化合物，對熱不穩(wěn)定，易溶于HNO3、氨水。Ag2O+2HNO3→2AgNO3+H2O(HCI,H2SO4?)Ag2O+4NH3+H2O→2[Ag(NH3)2]++2OH-2Ag2O→4Ag+O2↑2025/1/1813Cu2O:暗紅（黃），難溶于水的弱堿性共價(jià)化合物，能溶于稀酸、氨水，熱穩(wěn)定性高。Cu2O+2HCI（?。?CuCI↓（白）+H2OCu2O+4HCI（濃）→2H[CuCI2]+H2OCu2O+H2SO4→（Cu2SO4）→CuSO4+Cu+H2OCu2O+4NH3+H2O→2[Cu（NH3)2]++2OH-（無色，不穩(wěn)定）4[Cu（NH3)2]++O2+8NH3+2H2O=4[Cu(NH3)4]2++4OH-（深蘭色）2025/1/1814

CuO:難溶于水的堿性氧化物，易溶于酸，有氧化性，加熱易被H2、C、CO、NH3等還原。2025/1/1815Cu（OH）2：淺蘭絮狀沉淀，兩性偏堿，能溶于酸，氨水，濃強(qiáng)堿。Cu(OH)2=CuO+H2OCu(OH)2+2H+=Cu2++2H2OCu(OH)2+2NaOH(濃）=Na2[Cu(OH)4]葡萄糖Cu2O↓（磚紅）Cu(OH)2+4NH3=Cu(NH3)42++2OH-[CuSO4+4NH3=Cu2(OH)2SO4→Cu(NH3)4SO4]檢驗(yàn)糖尿?。杭t色有病，藍(lán)色沒病2025/1/18162.鹽類⑴CuX（CuF）

CuCICuBrCuI顏色紅白白白水溶性難難難難制法：*

CuCI2+Cu+2HCI=2H[CuCI2]H2OCuCI↓白2025/1/1817CuCI2+SO32-→CuCI↓+SO42-*CuSO4+4KI→2CuI↓+I2+2K2SO4

I2+2Na2S2O3→Na2S4O6+2NaICuCI的氨溶液或鹽酸溶液能吸收CO，形成配合物[Cu(CO)CI]H2O-測氣體混合物中CO含量。CuCI：難溶于H2SO4，稀HNO3，但能溶于氨水、濃鹽酸及堿金屬氯化物的濃溶液形成Cu(NH3)2+,CuCI2-(CuCI32-,CuCI43-)2025/1/1818(2)AgX2025/1/1819(3)AgNO3無色晶體，易溶于水，見光受熱易分解。儲存？中強(qiáng)氧化劑（ψθ=0.7999V）皮膚+AgNO3→黑色蛋白銀(4)Ag2SO4白色晶體，微溶于水，易溶于NH3→Ag(NH3)2+2025/1/1820(5)CuCI2棕黃色固體，共價(jià)物，易溶于水及一些有機(jī)溶劑。極濃液濃溶液稀溶液[CuCI4]2-

[CuCI4]2-與[Cu(H2O)4]2+

[Cu(H2O)4]2+

黃綠色

綠色

蘭色2025/1/1821(6)CuSO4無水CuSO4是白色粉末，吸水性強(qiáng)，吸水后顯蘭色。難溶乙醇、乙醚?？捎脕頇z驗(yàn)和除去乙醇、乙醚等有機(jī)溶劑中的微量水分。波爾多液：CuSO4·5H2O:CaO:H2O=1:1:100主要組分Cu2(OH)2SO4,農(nóng)業(yè)、果園殺菌劑。(7)硫化物2CuS+10NaCN=2Na3[Cu(CN)4]+2Na2S+(CN)2↑2025/1/18223.配合物⑴銀的配合物（sp雜化）K穩(wěn)：[AgCI2]-<[Ag(NH3)2]+<[Ag(S2O3)2]3-<[Ag(CN)2]-RCHOAg鏡2[Ag(NH3)2]++HCHO+2OH-=2Ag↓+HCOONH4+3NH3+H2O2025/1/18232025/1/18242Ag+(過量)+S2O32-=Ag2S2O3↓(白)Ag2S2O3↓+H2O=Ag2S↓(黑)+H2SO4Ag++2S2O32-(過量)

=[Ag(S2O3)2]3-2025/1/1825⑵Cu(Ⅰ)的配合物(多為2配位）CuCl2-,CuBr2-,CuI2-,Cu(SCN)2-,Cu(CN)2-大CuCI+HCI（濃）→HCuCI2CuS+CN-

→[Cu(CN)4]3-+(CN)2CuCI(Cu2O)+NH3→Cu(NH3)2+

→[Cu(NH3)4]2+K穩(wěn)2025/1/1826⑶Cu(Ⅱ)的配合物(多為4配位）RCHOCu2O2025/1/1827[Cu(H2O)4]SO4·H2O2025/1/1828Cu(II)與Cu(I)的轉(zhuǎn)化(1)水溶液中：穩(wěn)定性Cu(I)<Cu(II)ψθ(右)>ψθ(左)，Cu+易歧化，不穩(wěn)定2Cu+=Cu2++CuK

=1.0×106Cu2O+H2SO4→CuSO4+Cu+H2O2025/1/1829⑵有配合劑、沉淀劑、還原劑存在時(shí)Cu(I)穩(wěn)定性提高Cu2O+2HCI→2CuCI+H2OCu2++I-→CuI+I2CuCI2+Cu→2CuCICu2++CN-→CuCN↓(白)→[Cu(CN)X]3-X(X=2～4)2025/1/1830(3)高溫，固態(tài)時(shí)：穩(wěn)定性Cu(I)>Cu(II)1800℃2025/1/18315.Au的化合物3Au+=Au3++2AuK=10132Au+3CI2=2AuCI3(褐紅色晶體),二聚，共價(jià).2025/1/1832§18-2鋅族元素一、通性二、單質(zhì)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)三、鋅、汞的存在和冶煉四、鋅族元素的重要化合物2025/1/1833一、通性ZnCdHg價(jià)電子層結(jié)構(gòu)：3d104s24d105s25d106s2主要氧化態(tài)：+2+2+1,+2電負(fù)性：1.651.692.002025/1/1834二、單質(zhì)的物理、化學(xué)性質(zhì)物理性質(zhì)：低熔、沸點(diǎn)……..

ZnCdHg

熔點(diǎn)693K594K234K

汞的特性⑴金屬中熔點(diǎn)最低，唯一的液態(tài)金屬；⑵有滾動性，273-573K間，膨脹系數(shù)均勻，不潤濕玻璃，做溫度計(jì)；⑶蒸氣壓低，做氣壓計(jì)；⑷有毒，灑落后用S粉收集；2025/1/1835⑸溶解金屬（Na、K、Ag、Au、Zn、Cd、Sn、Pb、TI）形成汞齊,鐵族金屬不形成汞齊，可用鐵制容器盛水銀?；瘜W(xué)性質(zhì)：⑴與O2反應(yīng)（干燥空氣中穩(wěn)定）潮濕保護(hù)膜，常溫不與水作用2025/1/1836⑵與S作用M+S→MSZnS(白)CdS(黃)HgS(紅，朱砂)(黑，辰砂)2025/1/1837⑶與酸作用⑷與堿作用2025/1/1838三、鋅、汞的存在和冶煉2025/1/1839四、鋅族元素的重要化合物特征：18電子構(gòu)型，離子均無色Zn2+→Cd2+→Hg2+

極化力，變形性均增大，與易變形的S2-、I-形成化合物。呈很深的顏色和較低的溶解度。ZnCdHg硫化物白，難溶黃，難溶黑或紅，極難溶碘化物無色，易溶黃，可溶紅或黃，微溶氧化物白，難溶棕灰，難溶紅或黃，極難溶2025/1/18401.氧化物和氫氧化物氧化物ZnO：白，難溶于水，兩性，高溫升華不分解。CdO：棕，難溶于水，弱堿性，高溫升華不分解。HgO：紅或黃，極難溶于水，堿性，受熱易分解。堿熱性穩(wěn)增定強(qiáng)性減弱均共價(jià)化合物，溶于酸2025/1/1841氫氧化物Zn2+Cd2+Hg2+OH-Zn(OH)2,白↓,兩性,溶酸、堿、氨水。Cd(OH)2,白↓,兩性偏堿,溶酸、濃強(qiáng)堿、氨水。HgO，堿性，溶酸。ⅠB、ⅡB所有氫氧化物均易脫水為氧化物，Ag、Au、Hg的氧化物受熱易分解為單質(zhì)。2025/1/18422.鹽類⑴鹵化物ZnCI2:白色易潮解固體，溶解度是固體鹽中最大的，吸水性強(qiáng)，有機(jī)合成中做脫水劑。

ZnCI2濃溶液（熟鏹水），強(qiáng)配位酸，能溶解許多金屬氧化物。ZnCI2+H2O=H[ZnCI2(OH)]FeO+2H[ZnCI2(OH)]=Fe[ZnCI2(OH)]2+H2O焊藥，清除金屬表面上的氧化物，而不損害金屬表面，水分蒸發(fā)后，熔化物覆蓋在金屬表面，使之不再氧化。2025/1/1843HgCI2（升汞）

CI-Hg-CI直線型共價(jià)分子,易升華,微溶于水,水中主以分子形式存在，劇毒。*HgCI2+2NH3=Hg(NH2)CI↓（白）+NH4CI

2HgCI2+SnCI2+2HCI=Hg2CI2↓+H2SnCI6Hg2CI2+SnCI2+2HCI=2Hg↓+H2SnCI62HgCI2+SO2+2H2O=Hg2CI2↓+H2SO4+2HCIHgCI2+2CI-=[HgCI4]2-HgCI2的稀溶液有殺菌作用，在外科上做消毒劑2025/1/1844Hg2Cl2（甘汞):CI-Hg-Hg-CI直線型共價(jià)分子,有甜味,難溶于水,無毒。在醫(yī)藥上用做瀉劑和利尿劑。Hg2CI2+2NH3=Hg(NH2)CI↓(白)+Hg↓+NH4CIHg2CI2+SnCI2+2HCI=2Hg↓+H2SnCI6制備2025/1/1845⑵硝酸鹽Hg(NO3)2,Hg2(NO3)2是離子型化合物,易溶于水。制備2025/1/1846*Hg(NO3)2水解：Hg(NO3)2+H2O=Hg(OH)NO3↓+HNO3穩(wěn)定性:2Hg(NO3)2=2HgO+4NO2↑+O2↑與NH3反應(yīng):2Hg(NO3)2+4NH3+H2O=HgO·Hg(NH2)NO3↓(白色)+3NH4NO3與OH-反應(yīng):Hg2++2OH-=HgO↓(黃色)+H2O與KI反應(yīng):Hg2++2I-=HgI2↓(橘紅）HgI2+2KI=K2[HgI4](無色）K2[HgI4]+KOH→奈氏試劑(檢驗(yàn)NH4+離子)2025/1/1847Hg2(NO3)2

制備:Hg(NO3)2+Hg=Hg2(NO3)2氧化:2Hg2(NO3)2+O2+4HNO3=4Hg(NO3)2+2H2O水解：Hg2(NO3)2+H2O=Hg2(OH)NO3↓+HNO3與NH3反應(yīng):Hg2(NO3)2+2NH3=Hg↓+Hg(NH2)NO3↓

+NH4NO3與OH-反應(yīng):Hg22++2OH-=HgO↓+Hg↓+

H2O與KI反應(yīng):Hg22++2I-=Hg2I2↓(黃綠色）Hg2I2+2KI=K2[HgI4]+Hg↓2025/1/1848⑶硫化物鋅鋇白(立德粉)ZnO:鋅白2025/1/1849三、配合物Zn2+、Cd2+、Hg2+能與X-(F除外)、NH3、CN-、SCN-等形成四配位的配離子,Hg22+形成配合物的傾向較小。Hg2++S2-→HgS↓（黑）Hg22++S2-→HgS↓（黑）+Hg2025/1/1850四、Hg2+與Hg22+的相互轉(zhuǎn)化Hg2+0.92VHg22+0.789VHgHg22+不歧化2025/1/1851當(dāng)Hg2+生成難溶物或穩(wěn)定配合物，Hg22+→Hg2+Hg22++4I-=[HgI4]2-+Hg↓Hg22++2OH-=HgO↓+Hg↓+H2OHg22++S2-=HgS↓+Hg↓Hg2CI2+2NH3=Hg(NH2)CI↓+Hg↓+NH4CI2025/1/1852習(xí)題解答：1.(1)2Cu+H2O+CO2+O2=Cu2(OH)2CO3(2)Au+HNO3+4HCI=H[AuCI4]+NO↑+2H2O(3)CuCI42-+4H2O=Cu(H2O)42++4CI-(黃棕)(藍(lán)色）(4)2Cu2++2CI-+SO2+2H2O=2CuCI↓+4H++SO42-(5)Ag++CN-=AgCN↓；AgCN+CN-=[Ag(CN)2]-2[Ag(CN)2]-+S2-=Ag2S↓+4CN-2025/1/18534.(1)Hg22++2OH-=HgO↓+Hg↓+H2O(2)Zn2++4OH-=[Zn(OH)4]2-

(3)Hg2++2OH-=HgO↓+H2O(4)Cu2++4OH-=[Cu(OH)4]2-(5)2Cu++2OH-=Cu2O↓+H2O(6)2Ag++2OH-=Ag2O↓+H2O(7)3HgS+2AI+8OH-=3Hg↓+3S2-+2[AI(OH)4]-(8)2Cu2O+8NH3+8NH4++O2=4[Cu(NH3)4]2++4H2O2025/1/18547.解設(shè)：合金中含銅x克，有關(guān)反應(yīng)如下2Cu→2Cu2+2Cu2++4I-=2CuI↓+I2I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6相當(dāng)量關(guān)系式2Cu

2Cu2+

I2

2Na2S2O322X/63.550.1052×29.84×10-3X=0.199（克）Cu質(zhì)量分?jǐn)?shù)=19.8%2025/1/18558.(1)2025/1/1856二、1.Cu2+Zn2+Hg2+Fe3+Co2+NH3(過量）藍(lán)色無色白↓紅棕↓土黃→淺棕Cu2+Zn2+Hg2+Fe3+Co2+NaOH(適量）淺藍(lán)↓白↓黃↓紅棕↓淺粉↓2025/1/18572.CuCIAgCIHg2CI2NH3(過量)[Cu(NH3)2]+→[Cu(NH3)4]2+[Ag(NH3)2]+HgNH2CI↓+Hg↓3.Cu2+Ag+Zn2+Hg2+Hg22+NaOHCu(OH)2→Cu(OH)42-Ag2OZn(OH)2→Zn(OH)42-HgOHgO+HgNH3Cu2(OH)2SO4→Cu(NH3)42+Ag2O→Ag(NH3)2+Zn(OH)2→Zn(NH3)42+HgNH2NO3HgNH2NO3+Hg2025/1/18584.Cu2+Ag+Hg2+Hg22+KI適量CuI+I2AgIHgI2Hg2I2KI過量不溶AgI2-HgI42-HgI42-+Hg7.A：HgCI2B:HgOC:HgSD:Na2[HgS2]E:AgCIF:[Ag(NH3)2]CIG:Hg2CI2H:Hg2025/1/1859A:CuCI2B:Cu(OH)2C:CuSD:AgCI①CuCI2+2NaOH=Cu(OH)2↓+2NaCI②Cu(OH)2+2HCI=CuCI2+2H2O③Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4](OH)2④CuCI2+H2S=CuS↓+2HCI⑤3CuS+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+3S↓+4H2O⑥CuCI2+2AgNO3=Cu(NO3)2+2AgCI↓⑦Ag