大学无机化学d区元素二大连理工版

第十七章d区元素(二)§17.1铜族元素§17.2锌族元素1/50§17.1铜族元素17.1.1

铜族元素单质17.1.3

水溶液中铜族元素离子及反应17.1.2

铜族元素化合物2/5017.1.1

铜族元素单质单质：Cu，Ag，Au矿物：孔雀石：Cu2(OH)2CO3 辉银矿：Ag2S 碲金矿：AuTe21.存在2.物理性质特征颜色：Cu(紫红)，Ag(白)，Au(黄)熔点、沸点较其它过渡金属低导电性、导热性好，且Ag>Cu>Au延展性好3/503.化学性质与O2作用碱式碳酸铜Au，Ag不与O2发生反应，当有沉淀剂或配合剂存在时，可反应。4/50所以不可用铜器盛氨水。O2银器年久变黑。5/50与X2作用常温下反应活泼性：Cu>Ag>Au只能在加热条件下进行常温下反应较慢6/50HCl硫脲与酸作用①Cu,Ag,Au不能置换稀酸中H+(还原性差)；②生成难溶物或配合物,使单质还原能力增强；7/50③Cu,Ag,Au可溶于氧化性酸。8/50难溶物：

CuClCuBrCuICuSCNCuCNCu2S1.铜化合物17.1.2

铜族元素化合物大小9/50几个常见铜化合物：-3

10/50配合物:CuCl2-,CuBr2-,CuI2-,Cu(SCN)2-,Cu(CN)2-例：H2OCu(I)配合物多为2配位铜配合物形成Cu(NH3)2+，但不稳定，易被空气氧化而非歧化。0.013V-0.128V小大+4H+11/50Cu(II)配合物多为4配位-+2422Cu(OH)(s)Cu(OH)Cu-),(OH浓过量-)(OH适量浅蓝深蓝-62727222)OCu(P)(OPCuCu-472)(OP过量s浅蓝蓝)(适量-472OP+++2434222)Cu(NH(s)SO(OH)CuCu3)(NH过量3)(NH适量浅蓝深蓝检验糖尿病：红色为有病，蓝色没有病12/50对[Cu(H2O)4]SO4·H2O结构解释有两种H2O也是配合物13/502.银和金化合物几个银和金常见化合物14/50银化合物特点：难溶多易溶：AgNO3,AgF,AgClO4难溶：AgCl,AgBr,AgI,AgCN,AgSCN,Ag2S,Ag2CO3,Ag2CrO4。热稳定性差（见光、受热易分解）15/50颜色AgClAgBrAgIAg2OAg2CrO4Ag2S白浅黄黄褐砖红黑16/5017.1.3

水溶液中铜族元素离子及反应1.Cu2+氧化性I-2.Cu2+判定：(弱酸性)红棕CN-17/50水溶液中：稳定性Cu(I)<Cu(II)Cu2+Cu+Cu0.161V0.52V3.Cu(II)与Cu(I)转化

(右)＞

(左)，Cu+易歧化，不稳定。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有配合剂、沉淀剂存在时Cu(I)稳定性提升19/50高温，固态时：稳定性Cu(I)>Cu(II)1800℃20/504.Ag(I)离子反应银镜反应：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锌族元素17.2.3

水溶液中锌族元素离子及反应17.2.2

锌族元素化合物17.2.1

锌族元素单质26/5017.2.1

锌族元素单质熔点低：

Zn：419℃，Cd：321℃，Hg：-39℃。汞是室温下唯一液态金属易形成合金 黄铜：Cu-Zn 汞齐：Na-Hg,Au-Hg,Ag-Hg 用于提取贵金属。以矿物形式存在：闪锌矿(ZnS),辰砂(HgS)物理性质：27/50化学性质与O2作用：（在干燥空气中稳定）稳定性下降360℃470℃加热：潮湿：28/50与S作用M+SMSZnS(白)CdS(黄)HgS(红，朱砂)(黑，辰砂)29/50与酸反应锌与OH-，NH3反应30/5017.2.2

锌族元素化合物1.卤化物汞化合物直线型共价分子,有甜味,难溶于水,无毒。HgBr2,HgI2同HgCl2,但HgF2为离子型化合物。Hg2Cl2：甘汞,直线型共价分子,易升华,微溶于水,剧毒。HgCl2：升汞,31/502.硝酸盐Hg2+0.9083VHg22+0.7955VHg制备：Hg(NO3)2，Hg2(NO3)2是离子型化合物,易溶于水。2233OH)Hg(NO2HNOHgO++22233OH22NO)Hg(NO)

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

水溶液中锌族元素离子及反应1.与OH-作用523K2.与NH3•H2O作用398K33/503.与S2-作用稀酸性条件沉淀完全，溶于6.0mol

L-1HCl。氨碱性条件沉淀完全，溶于0.3mol

L-1HCl特征反应。为判定+2Cd锌钡白(立德粉)白++22+2H+

)ZnS(s,SHZn黄++22

)CdS(s,SHCd+2H+34/504.Zn2+判定（碱性条件）二苯硫腙(CCl4溶液)绿色粉红色(水层)上棕色(CCl4层)下2135/50汞主要反应2.与S2-反应1.与OH-反应36/50若Hg2+是由Hg(NO3)2溶液提供，则：HgS-0.758VHg2S-0.598VHgHgS：=1.6×10-52可见：Hg(I)在游离时不歧化，形成沉淀(除Hg2Cl2)、配合物时歧化。37/50胺基氯化汞3.与NH3反应-4232ClNHHgCl(s)NH2NHHgCl

++++只有在含有NH4Cl过量氨水中，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

+试剂，用于判定为-I4.与I-，SCN-反应2-2)(s,HgI2IHg

++金红色+-24-2)(aq,HgI2IHgI

无色222-22HgHgI)(s,IHg2IHg

+++草绿色2-O3H7I++2--244)I(s,NH

HgHg

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

2-2++41/501、一棕黑色固体(A)不溶于水，但可溶于浓盐酸，生成近乎无色溶液(B)和黄绿色气体(C)。在少许(B)中加入硝酸和少许NaBiO3(s)，生成紫红色溶液(D)。在(D)中加入一淡绿色溶液(E)，紫红色褪去，在得到溶液(F)中加入KNCS溶液又生成血红色溶液(G)。再加入足量NaF则溶液颜色又褪去。在(E)中加入BaCl2溶液则生成不溶于硝酸白色沉淀(H)。试确定各字母所代表物质物质推断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)黄色沉淀(8)PbCrO4Pb3O4+4HNO3=2Pb(NO3)2+PbO2+2H2OPbO2+4HCl(浓)=PbCl2+2H2O+Cl2Pb2++CrO42-=PbCrO4Cl2+21-=2Cl-+I245/50简答题：

Fe3+能腐蚀Cu，而Cu2+又能腐蚀Fe，从相关电正确标准电极电势解释上述现象，并写出相关方程式。

Fe3+

＋0.771VFe2+

-0.44VFe，

Cu2+

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

46/50计算题

1、450℃时HgO分解反应为：2HgO(s)2Hg(g)+O2(g)，若将0.05molHgO固体放在1L密闭容器中加热到450℃，平衡时测得总压力为108.0KPa,求该反应在450℃时平衡常数Kθ及HgO转化率。47/50解：Hg蒸汽分压为：2/3×108.0kPa=72.0kPaO2分压为：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所以转化率为：0.012/0.05×10