无机化学性质实验报告 镉锰锌铜

无机化学性质实验报告课程名称：无机化学实验实验名称：铜银锌镉汞实验目的。了解ds区元素单质及化合物的结构对性质的影响。掌握ds区元素单质的氧化物或氢化物的性质。掌握ds区元素单质的金属离子形成配合物的特征。掌握Cu(Ⅰ)与Cu(Ⅱ)的相互转化条件。学习ds区元素离子的鉴定。实验原理。铜银锌镉汞皆是周期系ds区元素。在化合物中，铜银锌镉汞常见的氧化物通常是+2，其中铜和汞也有+1；银的氧化数通常是+1.蓝色的Cu（OH）2具有两性。Ag+与适量的NaOH反应只能得到Ag2O沉淀，因AgOH极其不稳定，在室温下即可脱水生成Ag2O。Ag++2OH-＝＝＝Ag2O＋Ｈ２Ｏ铜二价与过量的氨水作用可生成深蓝色的四氨合铜配离子，银离子与适量的氨水作用可生成氧化银沉淀，过量时生成无色Ag(NH3)2+配离子。Hg2+、Hg22+与过量氨水反应时，首先生成难溶于水的白色氨基化合物，在没有大量NH4+存在的条件下，氨基化合物不宜形成氨配离子。在有大量NH4+存在的条件下，氨基化合物可溶于氨水形成配离子。Cu2能在中性或弱碱性环境中与K4[Fe(CN)6]反应生成红棕色的Cu2【Fe(CN)6】沉淀，可以利用这个反应来鉴定Cu2。2.锌的氧化物和氢氧化物均显两性。3镉的氧化物和氢氧化物均显碱性。4汞一价二价的氧化物和氢氧化物均显碱性。5．Cu2+、Ag+、Zn2+、Cd2+、Hg22+、Hg2+溶液中通入H2S都可生成相应的硫化物沉淀，其中ZnS的KSPθ较大，通入H2S是必须控制溶液的pH值。HgS沉淀极难溶，但可溶于过量的Na2S。通常，在实验室中用王水溶解HgS。Hg2S沉淀不稳定，见光即分解为HgS和Hg。6.在水溶液中具有一定的氧化性，能氧化I-和SCN-等，白色的Cu2I2能溶于过量的ＫＩ或ＫＳＣＮ溶液中生成［ＣｕＩ２］－或【Ｃｕ（ＳＣＮ）２】配离子，这两种离子在稀释时由沉淀为Cu2I2和Ｃｕ（ＳＣＮ）２。在加热的碱性溶液中，Cu2+能氧化醛或糖类，并生成砖红色的Cu2O.7,在水溶液中银离子有一定的氧化性。在盐溶液中加入过量的氨水，在加热时，能将醛类或某些糖类氧化，本身被还原成银单质，应用这个反应来制备银镜。8.Zn2+在强碱性溶液中与二苯硫腙反应生成粉红色的螯合物，Cd2+与饱和溶液反应能生成黄色的CdS沉淀。实验内容实验现象解释及结论１.氧化物或氢氧化物的生成和性质取六只试管，分别加入0.1mol/LCuSO4,AgNO3,ZnsO4,Cd(NO3)2溶液各5滴，然后向各试管中加入2mol/dm3NaOH溶液3滴，观察沉淀的生成。加CuSO4生成蓝色沉淀，加AgNO3生成黑色沉底，加ZnsO4生成白色沉淀，加Cd(NO3)2的溶液有白色絮状沉淀生成。氢氧化钠与硫酸铜反应生成蓝色氢氧化铜，与硝酸银反应生成氢氧化银后脱水生成黑色氧化物氧化银；与硫酸锌反应生成白色沉淀氢氧化锌；与硝酸镉反应生成白色絮状沉淀氢氧化镉。取离心分离的Cu（OH）2分成三份于试管中，一份加入盐酸另一份加入浓氢氧化钠，震荡。第三份加热。两只试管中的沉淀都溶解，第三支试管中沉淀变黑。Cu（OH）2是两性氢氧化物，可溶于酸也可溶于浓氢氧化钠。形成【Cu(OH)4】2-，且易脱水。Cu（OH）2+2OH－――【Cu(OH)4】２－Cu（OH）２８０～９００ＣＣｕＯ＋Ｈ２ｏ取离心分离后的沉淀均分成两份，一份加入稀盐酸另一份加入浓氢氧化钠。震荡。都溶解。既显酸性又显碱性。Zn(OH)2+2OH-====[Zn(OH)4]-Zn(OH)2+H+===Zn2++H2O将上面剩余的Ag2O和Cd(OH)2置于试管中，分别向其中加入氢氧化钠和盐酸加入氢氧化钠后Ag2O溶解而Cd(OH)2不溶解。Cd(OH)2显酸性，Ag2O显两性。２.配合物的生成与氨水反应，取四只试管，分别加入0.1mol/LCuSO4,AgNO3,ZnsO4,Cd(NO3)2溶液各5滴，然后向各试管中逐滴加入2mol/dm3的NH3.H2O至过量，观察0.1mol/LCuSO4，的试管中显深蓝色，AgNO3,的试管中没反应，ZnsO4生成白色沉淀后溶解，,Cd(NO3)2生成白色沉淀后溶解。(1)Cu2++NH3H2O===Cu（OH）2+NH4+Cu（OH）2+4NH3H2O===[Cu(NH3)4]2++4H2O+OH-(2)AgNO3+3NH3H2O===Ag(NH3)2OH+2H2O+NH4NO3(3)锌与少量氨水反应生成Zn（OH）2,过量时生成无色【Zn(NH3)2】+(4)Cd2++2NH3H2O===Cd(OH)2+NH4+铜的配合物。在5mL0.1mol/md3的CuCl2溶液中，加入固体NaCl至溶液颜色发生变化。取五滴溶液加水稀释，观察溶液先变成黄色后稀释的时候颜色消失。加入氯化钠固体后，发生反应生成配离子【CUCl4】2+显黄色，稀释后生成[Cu(H2O)4]2+,显浅蓝色银的配合物。取五滴0.1mol/dm3的AgNO3溶液于离心试管中，加入0.1mol/dm3的Nacl溶液，观察白色AgCl的生成；离心分离，弃去清液，在沉淀中加入mol/dm3的氨水数滴，观察氯化银的溶解，在清液中加入0.1mol/dm3KBr溶液，观察淡黄色的AgBr的生成，离心分离，弃去清液，在沉淀中加入0.1mol/dm3NaS2O3溶液，观察AgBr的溶解；在溶解后的溶液中加入0.1mol/dm3的KI溶液，观察AgI的生成；离心分离，弃去清液，在沉淀中加入2mol/dm3KI溶液，震荡使其溶解，在再加入0.1mol/dm3Na2S溶液，观察反应现象。1.白色AgCl的生成；2.氯化银的溶解；3.淡黄色的AgBr的生成；4.AgBr的溶解；5.AgI的生成;6.AgI溶解；7.生成黑色沉淀。1.Ag++Cl===AgCl2.AgCl+3NH3H2O==Ag(NH3)2++NH4CL+2H2O3.Ag(NH3)2++Br-===AgBr+2NH34.AgBr+NaS2O3===5.Ag++I===AgI6.AgI+2I—===AgI32—7.2AgI32-+S2-===Ag2S+6I-３.铜银锌镉硫化物的生成与性质取四只试管，分别加入0.1mol/LCuSO4,AgNO3,ZnsO4,Cd(NO3)2溶液各5滴,各加入5%CH3CSNH2溶液，加热。后向有沉淀的试管中加入少量6mol/dm3NH3­H2O,观察沉淀颜色，离心分离沉淀，用6mol/dm3HNO3试验沉淀的溶液。CuSO4,AgNO3,ZnsO4,Cd(NO3)2溶液中各现象是：溶液变黄；变黑；无明显现象；无明显现象。无沉淀的,ZnsO4,Cd(NO3)2加氨水后ZnSO4溶液有黄色沉淀，后者有白的浑浊。前三中生成的沉淀溶于盐酸，Cd2+的沉淀则不溶于盐酸而溶于硝酸。４.Ｃｕ２＋，Ａｇ＋的氧化性（1），取5滴0.1mol/LCuSO4，分别加入6mol/dm3的NaOH使其溶解，再加入10%葡萄糖溶液，摇匀，加热至沸。生成红棕色的沉淀。2【Cu(OH)4】2-+C6H12O6ΔCu2O(暗红色)+C6H12O7（葡萄糖酸）+2H2O+4OH-（2）在一直结晶的试管中加入1mL0.5mol/dm3AgNO3溶液,滴加2.0mol/dm3的NH3.H2O至生成的沉淀刚好溶解，加入2ml10%葡萄糖溶液,将试管插入沸水浴中加热片刻，取出试管观察银镜的生成，然后倒掉溶液，加入2.0mol/dm3的HNO3使银溶解后倒入回收瓶。生成一层银镜附于试管壁上。加入硝酸后银镜很快溶解。2[Ag(NH3)2+]+C6H12O6+OH-===2Ag(s)+C6H12O7NH4-+3NH3+H2O生成的银又会溶于硝酸3Ag+4HNO3===3Ag++NO+3NO3-+H2O５.Cu(Ⅰ)与Cu(Ⅱ)的相互转化（1）碘化铜的生成。在0.5mlCuSO4溶液中加入Ki溶液，观察现象。再滴加几滴0.1mol/dm3NaS2O3溶液，不宜过量，观察。生成黄色沉淀2Cu2++4I-Cu2I2（s）+I2（2）碘化亚铜的生成和性质。取5mL0.1mol/md3的CuCl2溶液，加入少量NaCL（s），再加入少量铜屑，加热，直到溶液颜色呈黄棕色。取出几滴溶液，加到10ml水中，如有白色沉淀生成，则迅速将全部溶液倾入50ml去离子水中，观察产物的颜色和状态。待大部沉淀析出后，倾出溶液，用20ml去离子水洗涤沉淀，洗涤时避免氧化。将沉淀用滴管带水吸取分成三份，一份加入浓HCl，一份加入浓氨水，一分置于表面皿暴露于空气中，观察现象。Cu2++Cu+4Cl-2[CuCl2]-生成的配离子[CuCl2]-显示棕黄色；生成的[CuCl2]-不稳定，将溶液加水稀释时，又可得到白色的Cu2Cl2，（3）氧化亚铜的生成和性质。在0.5mlCuSO4溶液中加入过量40%氢氧化钠溶液至最初生成的沉淀完全溶解，再加入几滴10%葡萄糖溶液，摇匀，水浴加热，观察现象。离心，用去离子水洗涤沉淀，往沉淀中加入3mol/dm3H2SO4溶液，观察现象。先生成砖红色沉淀，后加入硫酸沉淀溶解2【Cu(OH)4】2-+C6H12O6ΔCu2O(暗红色)+C6H12O7（葡萄糖酸）+2H2O+4OH-６.离子鉴定（1）.Cu2+的鉴定。取几滴Cu2+试液，加入6mol/dm3HAc溶液酸化，再滴加0.1mol/dm3K4[Fe(CN)6]溶液。有红棕色沉淀生成有红棕色Cu2【Fe(CN)6】沉淀生成，示有Cu2+存在（2）.Ag+的鉴定。取几滴Ag+试液,加入几滴HCl溶液，离心分离，在沉淀中加入过量的氨水，再加入HNO3溶液酸化。有白色沉淀生成。示有Ag+存在（3）.Zn2+的鉴定。取几滴Zn2+试液，再加入二苯硫腙，溶液显红色。生成红色螯合物，有Zn2+存在（4）.Cd2+的鉴定。取几滴Cd2+试液调节溶液酸度约为0.3mol/dm3（可先在试液中加入氨水至显碱性，然后再用HCL溶液中和至中性，再加入溶液总体积约1/6的2mol/dm3盐酸即可），然后加入5%硫代乙酰胺溶液几滴，在沸水浴中加热，生成黄色硫化物沉淀。有Cd2+存在思考题集讨论。氢氧化铜的性质;①热稳定性较碱金属的氢氧化物差得多，受热易分解，加热至253k时脱水转变为CuO;②氢氧化铜溶于氨水可形成铜氨配离子；③氢氧化铜略显两性，即可溶于酸又可溶于浓碱溶液中。铜主要有+1和+2两种氧化态，气态时，Cu+的化合物较稳定，在水溶液中中，Cu2+较稳定。3.银的卤化物的溶解性从氯到碘逐渐减小。氯化银很好溶于氨水中，溴化银很好溶于硫代硫酸钠溶液，碘化银可以溶于KCN溶