铜族元素锌族元素PPT

1、关于铜族元素锌族元素第一张，PPT共六十一页，创作于2022年6月本章主要内容 (一) Cu Ag Zn Hg的单质及 化合物性质和用途 (二) Cu+和Cu2+, Hg+和Hg2+的 相互转化 (三) IA族和IB族，IIA和IIB族 性质的不同第二张，PPT共六十一页，创作于2022年6月周期 I B II B (n-1)d10ns1 (n-1)d10ns2 四 Cu Zn 五 Ag Cd 六 Au Hg 铜族 锌族（ds区，I B、IIB族）与过渡金属接近一些,氧化态可变与主族金属接近一些,氧化态以+2为主第三张，PPT共六十一页，创作于2022年6月同周期，IB-IIB族比较 性 质

2、I B II B价电子构型 (n-1)d10ns1 (n-1)d10ns2原子半径r/pm 金属活泼性 CuAu 延展性好；易形成合金第八张，PPT共六十一页，创作于2022年6月 与氧气反应Ag Au与氧气不反应，当有沉淀剂或配合剂存在时，可反应潮湿空气生成铜锈2.单质的化学性质第九张，PPT共六十一页，创作于2022年6月不可用铜器盛氨水O2银器年久变黑第十张，PPT共六十一页，创作于2022年6月 与酸反应 Cu、Ag、Au不与稀酸反应,但在空气中Cu可以缓慢溶于稀H2SO4,HCl Cu与热浓HCl反应非氧化性酸 与卤素反应 程度逐渐下降 Cu(常温) Ag(慢) Au(加热,干燥)第

3、十一张，PPT共六十一页，创作于2022年6月 金与HNO3， 浓H2SO4不反应,但Au可溶于“王水” 银反应相似 (困难些)氧化性酸 铜与HNO3， 浓H2SO4反应 第十二张，PPT共六十一页，创作于2022年6月18.1.3 存在和冶炼单质：Cu，Ag，Au矿物：孔雀石：Cu2(OH)2CO3 辉银矿：Ag2S 碲金矿：AuTe21. 存在2. 冶炼氰化法提炼金和银Ag2S+ 4NaCN= NaAg(CN)2 + Na2S4Ag + 8NaCN + 2H2O + O2 = 4NaAg(CN)2 + 4NaOH4Au+8NaCN+2H2O+O2 = 4NaAu(CN)2 + 4NaOH2

4、NaAg(CN)2 + Zn = 2Ag + 4Na2Zn(CN)4第十三张，PPT共六十一页，创作于2022年6月18.1.4 铜族化合物铜的化合物 (+1 +2) Cu2O 碱性铜酸盐溶液用葡萄糖还原,得Cu2O1. 铜(+I)的化合物测定醛含量,检测糖尿病 CuO加热分解，得Cu2O第十四张，PPT共六十一页，创作于2022年6月 因晶粒大小不同呈黄,桔黄,鲜红或深棕,不溶于水 热稳定性非常高(1508K熔化)，基本属共价化合物 碱性氧化物,遇酸歧化0.1530.521A(V)Cu2+Cu+Cu Cu2O 与氢卤酸反应3Cu2 O +14HNO3 6Cu(NO3)2 + 2NO + 7H

5、2O第十五张，PPT共六十一页，创作于2022年6月Cu2O + 2HCl 2CuCl(白) + H2O A(V) Cu2+ CuCl Cu 0.560.124CuX不歧化 与NH3反应 Cu2O + 4NH3 + H2O = 2Cu(NH3)2+ + 2OH- 红色 无色 (很快被空气中的氧氧化) 可用 Cu(NH3)2 + 除去混合气体中的O2无 色 蓝 色第十六张，PPT共六十一页，创作于2022年6月 CuXCuCl CuBr CuI CuSCN CuCN Cu2S除CuF 为红色外,其它都为白色,都难溶于水, 溶解度逐渐减小热浓HCl中，铜粉还原CuCl2,最终可得CuCl白色沉淀第

6、十七张，PPT共六十一页，创作于2022年6月 Cu+表现一定氧化性 CuCl在空气中可被氧化检测Hg还原剂还原CuX2，可得CuX第十八张，PPT共六十一页，创作于2022年6月 Cu+可形成C.N.=2, 3, 4的配合物d10, 没有dd跃迁，不显颜色无 色 蓝 色 配 合 物 Cu(NH3)2+可吸收CO, 用在合成氨工业中 (CO可使催化剂中毒)循环使用第十九张，PPT共六十一页，创作于2022年6月 Cu2S 黑色,难溶于水 过量Cu与硫加热可得硫化亚铜 加热CuSO4和Na2S2O3混合溶液第二十张，PPT共六十一页，创作于2022年6月 CuO 黑褐色, 难溶于水的(过渡型)

7、热稳定性比较高,但低于Cu2O 碱性氧化物,与酸反应被H2 ,C, CO , NH3等还原为Cu 加热条件下,呈氧化性2. 铜(+II)的化合物第二十一张，PPT共六十一页，创作于2022年6月 淡蓝色, 微溶于水 热稳定性低,受热易分解 Cu(OH)2Cu(OH)2 + H2SO4 CuSO4 + 2H2OCu(OH)2 + 2NaOH Na2Cu(OH)4 过量浓碱 四羟基合铜酸钠 蓝色 微显两性第二十二张，PPT共六十一页，创作于2022年6月 CuX2CuX2易溶于水, CuI2不存在, CuCl2重要溶于水 稀 释 稀 释 CuCl2 黄绿色 绿色 蓝色CuCl42-黄色 同时存在

8、Cu(H2O)62+ 加热CuCl2无水CuCl2易潮解: 以CuCl22H2O存在制备无水CuCl2要在HCl气流中将CuCl22H2O加热无水CuCl2继续加热 第二十三张，PPT共六十一页，创作于2022年6月 CuCl2无水CuCl2黄色，共价化合物，链状结构 CuSO45H2OCuH2O OH2H2O OH2氢键无水CuSO4做干燥剂第二十四张，PPT共六十一页，创作于2022年6月 Cu2+ 配合物 Cu2+离子带两个正电荷,易形成配合物 如: CuCl42- Cu(NH3)42+，但其水溶液可为6配位. Cu2+溶于过量水, 形成蓝色水合配离子NH3NH3H3NH3NCuH2OH

9、2OH2OH2O H2O H2O CuH2OH2OC.N.= 4或6第二十五张，PPT共六十一页，创作于2022年6月 不是Cu2+的任何配合物都比Cu+稳定2Cu 2+ + 4CN- = 2CuCN + (CN)2CuCN + 4CN- =Cu (CN)4 3- (极稳定,通H2S无沉淀)利用此性质,将Cu2+与 Cd2+分离Cu+配合物: CuCl2-, CuBr2-, CuI2-, Cu(SCN)2-, Cu(CN)2-第二十六张，PPT共六十一页，创作于2022年6月重 点 Cu(I) Cu(II) 平衡时，c(Cu2+)占绝对优势 lgK = 0.0592nE 酸性溶液中，Cu+歧化

10、： 2Cu+ = Cu2+ + Cu3. Cu(I) - Cu(II) 互相转化0.1530.521A(V)Cu2+Cu+Cu Cu(I) 被适当氧化剂氧化 无 色 蓝 色第二十七张，PPT共六十一页，创作于2022年6月 Cu(II) + 还原剂 Cu(I) 沉淀剂 Cu(I) 难溶化合物 配位剂 Cu(I) 稳定配合物CuSO4里滴加KI (还原剂兼沉淀剂) SO2H2SO4+HI2Cu 2+ + 4I- = 2CuI (白) + I2 CuCl2或CuBr2热溶液与各种还原剂如SO2, SnCl2 CuCl2 + SO2 + 2H2O = 2CuCl + H2SO4 + 2HCl Cu(

11、II) Cu(I) 第二十八张，PPT共六十一页，创作于2022年6月 CuS溶于KCN溶液中 2CuS(s) + 10 CN- = 2 Cu(CN)43- + (CN)2 + 2S2- CuCl2和Cu(s)在热、浓HCl中逆歧化 固态高温 Cu(II) Cu(I)注: R.T. CuO(s) 、Cu2O都稳定，高温Cu2O更稳定第二十九张，PPT共六十一页，创作于2022年6月 暗棕色固体, 微溶于水(共价性) 热稳定性低,易分解(低于CuO 及Cu2O) Ag2O 碱性氧化物, 与酸反应 与NH3反应银的化合物 (+1)第三十张，PPT共六十一页，创作于2022年6月化学镀银及鉴定醛 注

12、意: “银氨溶液”在气温较高时一天内可形成强爆炸的叠氮化银 Ag(NH3)2+ AgN3 可加盐酸回收Ag(NH3)2+ + 2H+ + Cl- = AgCl + 2NH4+ “银镜反应”第三十一张，PPT共六十一页，创作于2022年6月 氧化性 : 被H2O2 ,CO等还原为AgAg2O +CO= 2Ag+ CO2 Ag2O + H2O2 = 2Ag + H2O + O2 白色, 常温下极不稳定,立即脱水为Ag2O AgOH第三十二张，PPT共六十一页，创作于2022年6月 AgF AgCl AgBr AgI 颜 色 白 白 淡黄 黄溶度积 10-10 10-13 10-16 键 型 离子

13、共价 硝酸银 中强氧化剂 遇蛋白质生成黑色蛋白银 见光分解AgNO3 = 2Ag + 2NO2 + O2 AgX晶体或溶液保存在棕色试剂瓶第三十三张，PPT共六十一页，创作于2022年6月 Ag+ 配合物K = Ksp .K稳Ksp 和 K稳越大, 越易溶解浓氨水中溶解度 : AgCl AgBr AgIAg +重要特征是容易形成配离子, C.N.=2 AgX在含配位剂溶液中的溶解性第三十四张，PPT共六十一页，创作于2022年6月 Ag+ 序列第三十五张，PPT共六十一页，创作于2022年6月 Ag(I) 的反应 第三十六张，PPT共六十一页，创作于2022年6月 Ag(I) 的鉴定 I-HN

14、O3第三十七张，PPT共六十一页，创作于2022年6月第三十八张，PPT共六十一页，创作于2022年6月18.2.1 锌族元素的通性相似性 金属键较弱，熔点较低，硬度小，导电性差 化学活性比铜族元素高，氧化态(+1, +2) 离子无色，很强的极化能力和变形性， 易形成共价化合物 很强的形成配合物的倾向18.2 锌 族 元 素递变性随着原子序数递增 金属活泼性依次减弱第三十九张，PPT共六十一页，创作于2022年6月18.2.2 单质的性质1. 单质的物理性质 银白色金属 低熔点,低沸点.低于铜族元素,也低于碱土金属 Zn： 419，Cd：321，Hg：-39 汞是室温下唯一的液态金属 易形成合

15、金 黄铜：Cu-Zn 汞齐：Na-Hg, Au-Hg, Ag-Hg 用于提取贵金属273K573K区间体积膨胀系数均匀, 用在温度计第四十张，PPT共六十一页，创作于2022年6月 与非金属反应 加热Zn Cd Hg与氧气反应2.单质的化学性质 (Zn与Cd接近；Hg与Au Ag接近) 4Zn+2O2+3H2O+CO2 = ZnCO33Zn(OH)2 (潮湿空气) (保护膜)ZnO白色CdO褐色HgO红色 Hg与卤素反应较快，Zn缓慢 Hg与S接触即反应，Zn与S共热反应第四十一张，PPT共六十一页，创作于2022年6月 与酸反应 非氧化性酸 (如HCl, H3PO4, 稀H2SO4)Zn +

16、 HCl = ZnCl2+ H2 Cd + HCl= CdCl2+ H2 (较慢)Hg不反应 氧化性酸（如HNO3， 浓H2SO4）都反应3Hg + 8HNO3(过量)= 3Hg(NO3)2 +2NO+4H2O6Hg +8HNO3(冷稀)= 3Hg2(NO3)2 +2NO+4H2O第四十二张，PPT共六十一页，创作于2022年6月 与碱溶液反应 只有Zn反应,两性金属（H2O/H2）= -0.829V Zn(OH)42 -/Zn = -1.22VZn + 2NaOH + 2H2O = Na2Zn(OH)4 + H2Zn(s) + 4NH3 + 2H2O = Zn(NH3)42+ + H2 +

17、2OH- Hg易与其它金属生成汞齐 (Na-Hg齐)2Na + 2H2O = 2NaOH + H2 缓和第四十三张，PPT共六十一页，创作于2022年6月18.2.3 存在和冶炼矿物：闪锌矿：ZnS菱锌矿：ZnCO3辰 砂： HgS1. 存在2. 冶炼CdS矿常以微量存在于闪锌矿中自 学第四十四张，PPT共六十一页，创作于2022年6月18.2.4 锌族重要化合物1. 氢氧化物和氧化物 氧化物ZnO CdO HgO白色 褐色 红或黄热稳定性依次减弱 ZnO 和 CdO受热升华但不分解, HgO稳定性差 ZnO 是两性氧化物, CdO是碱性氧化物 第四十五张，PPT共六十一页，创作于2022年6

18、月 氢氧化物 Hg (OH)2 不稳定,立即分解 Zn(OH)2 典型两性 Cd (OH)2 偏碱性,缓慢溶于热浓强碱第四十六张，PPT共六十一页，创作于2022年6月2. 卤 化 物 ZnCl2浓溶液 ZnCl2+H2O=HZnCl2(OH) 熟镪水.焊接金属用ZnCl2 + H2O = Zn(OH)Cl + HCl制无水ZnCl2在干燥 HCl气氛中脱水 氯化锌 白色晶体 水解第四十七张，PPT共六十一页，创作于2022年6月白色针状晶体, 微溶于水, 剧毒,易升华, 称升汞 HgCl2稀水溶液可用于手术器械消毒 水溶液电离度小，主要以HgCl2分子形式存在： K1 = 3.2107； K

19、2 = 1.810-7 水中稍有水解 显弱酸性 HgCl2 + H2O = Hg(OH)Cl + HCl 氨水中氨解 HgCl2 + 2NH3 = Hg(NH2)Cl (白) + NH4Cl HgCl2 酸性介质下具有较强氧化性-Hg2+的鉴定 2HgCl2 + SnCl2 + 2HCl = Hg2Cl2(白) +H2SnCl6 (Hg 黑)第四十八张，PPT共六十一页，创作于2022年6月 无毒,直线型分子, 总以双聚体Hg22+出现 ClHgHgCl 氧化剂2Hg2Cl2 + SnCl2 + 2HCl = 2Hg(黑) +H2SnCl6 (鉴别: HgCl2 Hg2Cl2) 甘汞 Hg2C

20、l2 见光易分解 保存在棕色试剂瓶 Hg2Cl2 = HgCl2 +Hg 氨水中氨解 Hg2Cl2 在氨解时发生“歧化”Hg2Cl2 + 2NH3 = Hg(NH2)Cl (白) + Hg (黑) + NH4Cl 与HgCl2区别 第四十九张，PPT共六十一页，创作于2022年6月 HgI2 Hg2+溶液中加适量I-，生成红色HgI2沉淀I-过量时生成无色溶液 (Nessler)试剂(K2HgI4+KOH混合溶液)-鉴定铵离子红棕色沉淀HgHgO NH2 I第五十张，PPT共六十一页，创作于2022年6月稀酸性条件沉淀完全，溶于6.0molL-1HCl氨碱性条件沉淀完全，溶于0.3molL-1

21、HCl鉴定Cd2+的特征反应锌钡白(立德粉)3. 硫 化 物第五十一张，PPT共六十一页，创作于2022年6月 均难溶于水，其酸溶反应可用“多重平衡原理”计算MS + 2H+ = M2+ + H2S Ksp (MS), 则 MS 酸溶倾向 ZnS(白) CdS(黄) HgS(红或黑) 0.3M HCl 6M HCl 不溶于HCl、HNO3 溶于Na2S浓溶液或王水 HgS(s) + Na2S(浓溶液) = Na2HgS23HgS+12HCl+2HNO3 =3H2HgCl4 + 3S+ 2NO + 4H2O第五十二张，PPT共六十一页，创作于2022年6月* 锌族离子为18e结构,具有很强的极化

22、力与明显的变形性,有较强生成配合物能力Hg22+不易形成配合物 氨配合物 Hg2+、Hg22+不形成氨配合物，发生“氨解反应”4. 配 合 物第五十三张，PPT共六十一页，创作于2022年6月 氰配合物 Hg22+ + 4CN- = Hg(CN)42- + Hg(l ) 卤素离子配合物 -Hg2+ K稳增大K稳增大第五十四张，PPT共六十一页，创作于2022年6月5. Hg(II) , Hg(I)的相互转化Hg2+Hg22+Hg0.9050.7986 Hg (II) Hg (I) 酸性溶液中，逆歧化 达到平衡时Hg2+ 和 Hg基本上都转化为Hg22+还原剂还原Hg2Cl2 ClHgHgClHg(I)为双聚体Hg22+ 抗磁 第五十五张，PPT共六十一页，创作于2022年6月 Hg(I)Hg(II) Hg(I) + Hg(II) + Hg(l)沉淀剂 难溶化合物配位体 稳定配合物 2Hg22+ + H2S = HgS+ Hg(l) + 2H+-I第五十六张，PPT共六十一页，创作于2022年6月1铜与热浓盐酸作用，产物是( D ) A. CuCl2 B. CuCl42- C. CuCl D. CuCl43-2将Cu(OH)2持续加热，最终的产物是( C ) A. CuO B. Cu C. Cu2O D. Cu(OH)23. 将CuCl2的浓溶液逐渐加水稀释，该溶液的 颜