大學(xué)無機(jī)化學(xué)d區(qū)元素二大連理工版

第十七章d區(qū)元素(二)§17.1銅族元素§17.2鋅族元素1/50§17.1銅族元素17.1.1

銅族元素單質(zhì)17.1.3

水溶液中銅族元素離子及反應(yīng)17.1.2

銅族元素化合物2/5017.1.1

銅族元素單質(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Ag>Cu>Au延展性好3/503.化學(xué)性質(zhì)與O2作用堿式碳酸銅Au，Ag不與O2發(fā)生反應(yīng)，當(dāng)有沉淀劑或配合劑存在時，可反應(yīng)。4/50所以不可用銅器盛氨水。O2銀器年久變黑。5/50與X2作用常溫下反應(yīng)活潑性：Cu>Ag>Au只能在加熱條件下進(jìn)行常溫下反應(yīng)較慢6/50HCl硫脲與酸作用①Cu,Ag,Au不能置換稀酸中H+(還原性差)；②生成難溶物或配合物,使單質(zhì)還原能力增強(qiáng)；7/50③Cu,Ag,Au可溶于氧化性酸。8/50難溶物：

CuClCuBrCuICuSCNCuCNCu2S1.銅化合物17.1.2

銅族元素化合物大小9/50幾個常見銅化合物：-3

10/50配合物:CuCl2-,CuBr2-,CuI2-,Cu(SCN)2-,Cu(CN)2-例：H2OCu(I)配合物多為2配位銅配合物形成Cu(NH3)2+，但不穩(wěn)定，易被空氣氧化而非歧化。0.013V-0.128V小大+4H+11/50Cu(II)配合物多為4配位-+2422Cu(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-472OP+++2434222)Cu(NH(s)SO(OH)CuCu3)(NH過量3)(NH適量淺藍(lán)深藍(lán)檢驗糖尿病：紅色為有病，藍(lán)色沒有病12/50對[Cu(H2O)4]SO4·H2O結(jié)構(gòu)解釋有兩種H2O也是配合物13/502.銀和金化合物幾個銀和金常見化合物14/50銀化合物特點(diǎn)：難溶多易溶：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）15/50顏色AgClAgBrAgIAg2OAg2CrO4Ag2S白淺黃黃褐磚紅黑16/5017.1.3

水溶液中銅族元素離子及反應(yīng)1.Cu2+氧化性I-2.Cu2+判定：(弱酸性)紅棕CN-17/50水溶液中：穩(wěn)定性Cu(I)<Cu(II)Cu2+Cu+Cu0.161V0.52V3.Cu(II)與Cu(I)轉(zhuǎn)化

(右)＞

(左)，Cu+易歧化，不穩(wěn)定。2Cu+Cu2++Cu，

=1.0×10618/50Cu2+0.859VCuI-0.185VCuCu2+0.447VCuCl2-0.232VCuCu2+0.561VCuCl0.117VCuCu(NH3)42+0.013VCu(NH3)2+-0.128VCu有配合劑、沉淀劑存在時Cu(I)穩(wěn)定性提升19/50高溫，固態(tài)時：穩(wěn)定性Cu(I)>Cu(II)1800℃20/504.Ag(I)離子反應(yīng)銀鏡反應(yīng)：①②21/50③④22/50判定S2O32-：)S(s,AgSOH

OH)(s,OSAg2422322黑白++23/505.Ag+序7231067.1))Ag(NH(×=+133=-232109.2))OAg(S(×2021048.2)Ag(CN)(×=-24/506.Ag+判定I-HNO325/50§17.2鋅族元素17.2.3

水溶液中鋅族元素離子及反應(yīng)17.2.2

鋅族元素化合物17.2.1

鋅族元素單質(zhì)26/5017.2.1

鋅族元素單質(zhì)熔點(diǎn)低：

Zn：419℃，Cd：321℃，Hg：-39℃。汞是室溫下唯一液態(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)：27/50化學(xué)性質(zhì)與O2作用：（在干燥空氣中穩(wěn)定）穩(wěn)定性下降360℃470℃加熱：潮濕：28/50與S作用M+SMSZnS(白)CdS(黃)HgS(紅，朱砂)(黑，辰砂)29/50與酸反應(yīng)鋅與OH-，NH3反應(yīng)30/5017.2.2

鋅族元素化合物1.鹵化物汞化合物直線型共價分子,有甜味,難溶于水,無毒。HgBr2,HgI2同HgCl2,但HgF2為離子型化合物。Hg2Cl2：甘汞,直線型共價分子,易升華,微溶于水,劇毒。HgCl2：升汞,31/502.硝酸鹽Hg2+0.9083VHg22+0.7955VHg制備：Hg(NO3)2，Hg2(NO3)2是離子型化合物,易溶于水。2233OH)Hg(NO2HNOHgO++22233OH22NO)Hg(NO)

濃(4HNOHg+++23223)(NOHg)Hg(NOHg+32/5017.2.3

水溶液中鋅族元素離子及反應(yīng)1.與OH-作用523K2.與NH3?H2O作用398K33/503.與S2-作用稀酸性條件沉淀完全，溶于6.0mol

L-1HCl。氨堿性條件沉淀完全，溶于0.3mol

L-1HCl特征反應(yīng)。為判定+2Cd鋅鋇白(立德粉)白++22+2H+

)ZnS(s,SHZn黃++22

)CdS(s,SHCd+2H+34/504.Zn2+判定（堿性條件）二苯硫腙(CCl4溶液)綠色粉紅色(水層)上棕色(CCl4層)下2135/50汞主要反應(yīng)2.與S2-反應(yīng)1.與OH-反應(yīng)36/50若Hg2+是由Hg(NO3)2溶液提供，則：HgS-0.758VHg2S-0.598VHgHgS：=1.6×10-52可見：Hg(I)在游離時不歧化，形成沉淀(除Hg2Cl2)、配合物時歧化。37/50胺基氯化汞3.與NH3反應(yīng)-4232ClNHHgCl(s)NH2NHHgCl

++++只有在含有NH4Cl過量氨水中，HgCl2才能生成2433223Cl])[Hg(NH2NH]Cl)[Hg(NH+NH4ClHgCl2+2NH3

[

Hg(NH3)2Cl2]38/50加有利于平衡右移39/504-24NHNesslerHgI

+試劑，用于判定為-I4.與I-，SCN-反應(yīng)2-2)(s,HgI2IHg

++金紅色+-24-2)(aq,HgI2IHgI

無色222-22HgHgI)(s,IHg2IHg

+++草綠色2-O3H7I++2--244)I(s,NH

HgHg

4OH]2[HgINH+++紅棕色O40/50反之：可利用HgCl2判定Sn2+5.Hg2+判定)(aq,Hg(SCN)2SCNHg(SCN)-24-2無色+(s)Hg(SCN)2SCNHg

2-2++41/501、一棕黑色固體(A)不溶于水，但可溶于濃鹽酸，生成近乎無色溶液(B)和黃綠色氣體(C)。在少許(B)中加入硝酸和少許NaBiO3(s)，生成紫紅色溶液(D)。在(D)中加入一淡綠色溶液(E)，紫紅色褪去，在得到溶液(F)中加入KNCS溶液又生成血紅色溶液(G)。再加入足量NaF則溶液顏色又褪去。在(E)中加入BaCl2溶液則生成不溶于硝酸白色沉淀(H)。試確定各字母所代表物質(zhì)物質(zhì)推斷42/50A：MnO2；B：Mn2+(MnCl2)；C：Cl2

D：NaMnO4(MnO4-)E：FeSO4

F：Fe3+；G：Fe(NCS)63-

43/5044/50(1)Pb3O4(2)PbO2(3)Pb(NO3)2

(4)PbCl2(5)Cl2(6)I2

(7)黃色沉淀(8)PbCrO4Pb3O4+4HNO3=2Pb(NO3)2+PbO2+2H2OPbO2+4HCl(濃)=PbCl2+2H2O+Cl2Pb2++CrO42-=PbCrO4Cl2+21-=2Cl-+I245/50簡答題：

Fe3+能腐蝕Cu，而Cu2+又能腐蝕Fe，從相關(guān)電正確標(biāo)準(zhǔn)電極電勢解釋上述現(xiàn)象，并寫出相關(guān)方程式。

Fe3+

＋0.771VFe2+

-0.44VFe，

Cu2+

0.337VCuFe3＋＋CuFe2+＋Cu2+，（2分）Cu2+＋FeCu＋Fe2+，

46/50計算題

1、450℃時HgO分解反應(yīng)為：2HgO(s)2Hg(g)+O2(g)，若將0.05molHgO固體放在1L密閉容器中加熱到450℃，平衡時測得總壓力為108.0KPa,求該反應(yīng)在450℃時平衡常數(shù)Kθ及HgO轉(zhuǎn)化率。47/50解：Hg蒸汽分壓為：2/3×108.0kPa=72.0kPaO2分壓為：1/3×108.0kPa=36.0kPa所以：Kθ=(p(Hg)/pθ)2

?(p(O2)/pθ)=0.722×0.36=0.187=-2.303RTlg

Kθ

=-2.303×8.314×(450+273.15)lg0.187=10.1kJ?mol-1

pV=nRT72×1=n×8.314×(450+273.15)求得：n=0.012mol所以轉(zhuǎn)化率為：0.012/0.05×10