青海大学无机化学第五章d区元素(二).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第五章,d,区元素,(,二,),5.1,铜族元素,5.2,锌族元素,5.1,铜族元素,5.1.1,铜族元素的单质,5.1.2,铜,族元素,的化合物,铜族元素,(,B,),：,Cu,，,Ag,，,Au,价电子构型：,(,n,-1)d,10,n,s,1,5.1.1,铜族元素的单质,铜族元素除以单质形式存在外，还以矿物形式存在。如：,Cu,：辉铜矿（,Cu,2,S,）,孔雀石（,Cu,2,(OH),2,CO,3,）,Ag,：辉银矿（,Ag,2,S,）,Au,：碲金矿（,AuTe,2,）,1.,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,AgCuAu,延展性好,2.,化学性质,(1),与,O,2,，,H,2,O,作用,碱式碳酸铜,化学活泼性差，室温下,不与,O,2,，,H,2,O,作用；,加热时与,O,2,，,H,2,O,作用。,(2),与,X,2,作用,常温下反应,活泼性：,CuAgAu,只能在加热条件下进行,常温下反应较慢,硫脲,(3),与酸作用,不能置换稀酸中的,H,+,；,生成难溶物或配合物,使单质还原能力增强；,所以不可用铜器盛氨水。,O,2,与氧化性酸作用,1.,铜的化合物,5.1.2,铜,族元素,的化合物,Cu(),的化合物呈白色或无色，,Cu,+,价电子构型为,d,10,，不发生,d-d,跃迁。,Cu(),的化合物呈现颜色，,Cu,2+,价电子构型为,d,9,，发生,d-d,跃迁。,Cu(),的化合物：,K,3,CuF,6,(,淡绿色,),，具有强氧化性。,几种常见的铜的化合物：,-3,(1),铜,(,),的化合物,2Cu,+,Cu,2+,+Cu ，,=1.010,6,Cu,+,在溶液中不稳定：,固态,Cu(,),化合物比,Cu(,),化合物稳定性高,1800,CuCl,CuBr,CuI,CuSCN,CuCN,Cu,2,S,Cu(,),化合物难溶于水，溶解度相对大小：,Cu(,),化合物与氧作用：,Cu,+,为软酸，与下列配位体形成配合物，,稳定性大小顺序：,Cl,-,Br,-,I,-,SCN,-,NH,3,S,2,O,3,2-,CS(NH,2,),2,CN,-,Cu(,),配合物的配位数多为,2,，配位体,浓度增大时，也可能形成配位数为,3,或,4,的配合物。,Cu(,),配合物不易发生歧化反应,Cu,2+,0.447V,CuCl,2,-,0.232V,Cu,稀释,0.013,V,-0.128,V,Cu(,),配合物吸收,CO,和烯烃：,CuCl,2,-,+CO CuCl,2,(CO),-,CuCl,2,-,+C,2,H,4,CuCl,2,(C,2,H,4,),-,Cu(NH,3,),2,+,+CO Cu(NH,3,),2,(CO),+,Cu(NH,2,CH,2,CH,2,OH),2,+,+C,2,H,4,Cu(NH,2,CH,2,CH,2,OH),2,(C,2,H,4,),+,用于石油气中分离出烯烃。,Cu(,),的沉淀物不易歧化,Cu,2+,Cu,+,Cu,0.161,V,0.52,V,Cu,2+,Cu,Cl,Cu,0.561,V,0.117,V,对比：,水溶液：,(,右,),(,左,),，,Cu,+,歧化。,2Cu,+,Cu,2+,+Cu ，,=1.010,6,(2),铜,(,),的化合物,CuO,的制备与性质,熵增,浅蓝,检验糖的存在。,Cu(OH),2,的性质及,Cu(,),的氧化性,I,-,CN,-,CuSO,4,5H,2,O,的结构与性质,Cu(,H,2,O),6,2+,的水解,2Cu,2+,+2H,2,O Cu,2,(OH),2,2+,+2H,+,=,10,10.6,K,Cu,2+,的鉴定：,(,弱酸性,),红棕,或微酸性,Cu(,),的配合物：多为,4,配位,Cu(,),配合物不如,Cu(,),配合物稳定。,CuCl,4,2-,CuCl,2,-,lg,f,K,-4.6 4.84,-,6,2,7,2,7,2,2,2,),O,Cu(P,),(,O,P,Cu,Cu,-,4,7,2,),(,O,P,过量,s,浅蓝,蓝,),(,适量,-,4,7,2,O,P,+,+,+,2,4,3,4,2,2,2,),Cu(NH,(s),SO,(OH),Cu,Cu,3,),(,NH,过量,3,),(,NH,适量,浅蓝,深蓝,H,2,O,2.,银和金的化合物,氧化值,+1,：,Ag,2,O,，,AgNO,3,，,Ag,2,SO,4,。,氧化值,+2,：,AgO,，,AgF,2,。,氧化值,+3,：,Ag,2,O,3,。,强氧化性,几种银和金的常见化合物,热稳定性差,难溶于水的居多,易溶于水：,AgClO,4,AgF,AgNO,3,Ag,BF,4,难溶于水：,AgCl,AgBr,AgI,AgCN,AgSCN,Ag,2,S,Ag,2,CO,3,Ag,2,CrO,4,。,(1),银,(),化合物的特点：,具有颜色，,显色机理为电荷迁移。,AgCl,AgBr,AgI,Ag,2,O Ag,2,CrO,4,Ag,2,S,白 浅黄 黄 褐 砖红 黑,对光敏感,AgI,人工增雨，,AgBr,用于照相底片，印相纸。,(2)Ag(,),离子的,反应,银镜反应：,鉴定,S,2,O,3,2-,：,),S(s,Ag,SO,H,O,H,),(s,O,S,Ag,2,4,2,2,3,2,2,黑,白,+,+,(3)Ag,+,序,7,2,3,10,67,.,1,),),Ag(NH,(,=,+,13,3,=,-,2,3,2,10,9,.,2,),),O,Ag(S,(,20,2,10,48,.,2,),Ag(CN),(,=,-,(,AgCl,)=1.810,-10,(,AgBr,)=5.310,-13,(,AgI,)=8.310,-17,(Ag,2,S)=6.310,-50,(4),Ag,+,的鉴定,I,-,HNO,3,思考：,已知：,E,(I,2,/I,-,)=0.535V,，,E,(Ag,+,/Ag)=0.799V,，,在,Ag,+,溶液中加入,I,时，为何不能把,I,氧化为,I,2,?,5.2,锌族元素,5.2.2,锌族元素,的化合物,5.2.1,锌族元素的单质,5.2.1,锌族元素的单质,锌族元素,以矿物形式存在：,闪锌矿,(,ZnS,),，辰砂,(,HgS,),。,锌族元素,(,B,),：,Zn,，,Cd,，,Hg,价电子构型：,(,n,-1)d,10,n,s,2,熔点低：,Zn,：,419,，,Cd,：,321,，,Hg,：,-39,。,汞是室温下惟一的液态金属。,易形成合金,黄铜：,Cu-Zn,汞齐：,Na-Hg,，,Au-Hg,，,Ag-Hg,用于提取贵金属。,1.,单质的物理性质：,2.,单质的化学性质,与,O,2,的作用：（在干燥空气中稳定）,稳定性下降,360,470,加热：,潮湿：,与,S,的作用,M+S MS,ZnS,(,白,),CdS,(,黄,),HgS,(,红，朱砂,),(,黑，辰砂,),与酸反应,Zn,与碱的反应,思考：,1.,已知：,E,(Zn,2+,/Zn)=,0.7621V,，室温下锌不能从水中置换出,H,2,，为什么,?,日常生活中如何利用锌的这一性质？,2.,锌是否可以从碱液中置换出氢气？,试计算,pH=14,时，,E,(H,+,/H,2,)=?,，,E,(Zn(OH),4,2-,/Zn)=?,5.2.2,锌族元素,的化合物,锌、镉的化合物，氧化值多为,+2,，性质比较相似。,汞的化合物，氧化值为,+2,，,+1,。其性质与锌、镉的化合物有许多不同之处。,1.,锌、镉的化合物,(1)Zn,2+,，,Cd,2+,的水解,Zn(H,2,O),6,2+,Zn(OH)(H,2,O),5,+,+2H,+,=,10,9.66,K,Cd(H,2,O),6,2+,Cd(OH)(H,2,O),5,+,+2H,+,=,10,9.0,K,ZnO,既溶于酸又溶于碱。,Zn(OH),2,为两性：,Cd(OH),2,为碱性：,(2),氢氧化物,稀酸溶性硫化物,的特征反应。,为鉴定,+,2,Cd,锌钡白,(,立德粉,),黄,+,+,2,2,),CdS(s,S,H,Cd,+2H,+,(3),硫化物,稀酸不溶性硫化物,(4),配合物,Zn,2+,，,Cd,2+,与,X,-,，,NH,3,，,CN,-,形成配合物,Zn(NH,3,),4,2+,，,Cd(NH,3,),4,2+,，,Zn(CN),4,2-,，,Cd(CN),4,2-,，,CdCl,4,2-,等。,特点：配位数为,4,，稳定，四面体构型，多为无色。,Cd,2+,的配合物相对,Zn,2+,的同配体配合物稳定。,例如：,F,-,Cl,-,Br,-,I,-,lg,f1,K,0.73 0.43 -0.60 -1,Zn,2+,lg,f1,K,0.46 1.95 1.75 2.10,Cd,2+,(5)Zn,2+,的鉴定,（碱性条件）,二苯硫腙,(CCl,4,溶液,),绿色,粉红色,(,水层,),上,棕色,(CCl,4,层,),下,2,1,Hg(),的化合物：,Hg,2,Cl,2,，,Hg,2,(NO,3,),2,，,氯化亚汞,(,甘汞,),硝酸亚汞,难溶于水 易溶于水,2.,汞的化合物,(2)H,g(),的化合物：,HgCl,2,，,Hg(NO,3,),2,，,HgO,氯化汞,(,升汞,),硝酸汞 氧化汞,直线形共价分子 易溶于水,400,分解为,剧毒,Hg,和,O,2,剧毒,229pm,229pm,与,S,2-,的反应,与,OH,-,的反应,(3),汞的重要反应,Hg,2+,0.9083V,Hg,2,2+,0.7955V,Hg,HgS,-0.758V,Hg,2,S,-0.598V,Hg,Hg(I,),形成沉淀或配合物时歧化。,胺基氯化汞,与,NH,3,的反应,-,4,2,3,2,Cl,NH,HgCl(s,白,),NH,2NH,HgCl,+,+,+,+,2,4,3,3,2,2,3,Cl,),Hg(NH,2NH,Cl,),Hg(NH,+,NH,4,Cl,HgCl,2,+2NH,3,Hg(NH,3,),2,Cl,2,NH,4,Cl,加 有利于平衡右移,4,-,2,4,NH,Nessler,HgI,+,试剂的主要成分，用于鉴定,为,-,I,与,I,-,的,反应,2,-,2,),(s,HgI,2I,Hg,+,+,金红色,+,-,2,4,-,2,),(,aq,HgI,2I,HgI,无色,2,2,2,-,2,2,Hg,HgI,),(s,I,Hg,2I,Hg,+,+,+,草绿色,2,-,O,3H,7I,+,+,2,-,-,2,4,4,),I(s,NH,Hg,Hg,4OH,2HgI,NH,+,+,+,红棕色,O,反之：可利用,HgCl,2,鉴定,Sn,2+,Hg,2+,的,鉴定,),(,aq,Hg(SCN),2SCN,Hg(SCN),-,2,4,-,2,无色,+,(s),Hg(SCN),2SCN,Hg,2,-,2,+,+,与,SCN,-,的,反应,HgS,：,=1.6,10,-52,HgS,的溶解,(4),汞的配合物,Hg(SCN),4,2-,，,Hg(NH,3,),4,2+,，,HgI,4,2-,，,HgCl,4,2-,等。,特点：配位数多为,4,，反磁性。,f1,K,和 较接近，它们比 ，大得多。,f2,K,f3,K,f4,K,HgCl,4,2-,10,6.74,10,6.48,10,0.85,10,1.00,f1,K,f2,K,f3,K,f4,K,2010,无机化学,(,二,),参考答案,题号,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,答案,A,C,A,B,C,D,D,B,B,A,A,D,D,B,B,一,.,选择题,二、填空题：,N P As,Sb,Bi,，,ns,2,np,3,，,白磷 红磷 黑磷，白磷，,P,4,，水,2.CoCl,2,/CoCl,2,.nH,2,O,，蓝色，,CoCl,2,，,粉红色，,CoCl,2,.6H,2,O,3.Li,，,Li Mg,，氧化物，氮化物,4.,氧化剂，,Mn,2+,，,MnO,2,，,MnO,4,2-,5.O W,Hg,Cr,6.,Cl,，,I,2,，,F,2,Cl,2,Br,2,I,2,，,I,-,Br,-,Cl,-,F,-,，,AgF,AgCl,AgBr,AgI,三、,E,、,D,、,B,、,C,、,A,四、完成并配平下列化学方程式。,1.,2Fe,3+,+2I,-,=2Fe,2+,+I,2,2.CaH,2,+2H,2,O =Ca(OH),2,+2H,2,3.2Al,3+,+3CO,3,2-,+3 H,2,O=2 Al(OH),3,+3CO,2,4.,6Ca(OH),2,+6 Br,2,Ca(BrO,3,),2,+5CaBr,2,+6H,2,O,5.Zn +2NaOH+2H,2,O=Na,2,Zn(OH),4,+H,2,6.Cr,2,O,7,2-,+4Ag,+,+H,2,O =2 Ag,2,CrO,4,+2H,+,7.2CuSO,4,+4 KI =2,CuI,+I,2,+2K,2,SO,4,8.NaBrO,3,+F,2,+2,NaOH,=NaBrO,4,+2NaF+H,2,O,9.3S,2,O,8,2-,（,aq,）,+2Cr,3+,+7 H,2,O=,6SO,4,2-,+Cr,2,O,7,2-,+14H,+,10.2Fe(OH),3,+3Cl,2,+10 OH,-,=2FeO,4,2-,+6Cl,-,+8H,2,O,未配平但主要产物写正确酌情给分，产物写错不给分。,五、简答题,（,5,分）,Cu(NH,3,),4,2+,Cu,2+,中,d,9,发生,d-d,跃迁，深蓝色的。,(2,分,),Cu(NH,3,),2,+,Cu,+,中,d,10,不发生,d-d,跃迁是无色的。,（,2,分）,Cu,2,O+4NH,3,+H,2,O=Cu(NH,3,),4,2+,+Cu+2OH,-,（,1,分）,2.,（,5,分）,Cr,2,O,7,2-,(,橙红色,)+H,2,O=2CrO,4,2-,(,黄色,)+2H,+,（,3,分）,加酸可使平衡向左移动,Cr,2,O,7,2-,浓度增大,溶液显橙红色。,加碱可使平衡向右移动,CrO,4,2-,浓度增大,溶液显黄色。,故随,pH,值的改变而发生的颜色改变。（,2,分）,3.,（,5,分）,HF,HCl,HBr,酸性依次增强，,还原性依次增强，稳定性依次减弱。（,3,分）,单质直接反应的方法来制取氟化氢，,反应剧烈，无法控制。（,2,分）,单质直接反应的方法来制取碘化氢，,反应在高温下反应，反应慢，又是可逆反应。,4,（,5,分）注：采用其它方法的酌情给分。,Al,3+,Fe,（,OH,）,3,Cr,3+,NaOH,过量,Fe,3+,Cr,（,OH,）,4,-,CrO,4,2-,Ag,+,Ag,2,CrO,4,H,2,O,2,Al(OH),4,-,Al,（,OH,）,4,-,Al,3+,Fe,（,OH,）,3,Cr,3+,NaOH,过量,Fe,3+,Cr,（,OH,）,4,-,CrO,4,2-,Ag,+,Ag,2,CrO,4,H,2,O,2,Al(OH),4,-,Al,（,OH,）,4,-,Al,3+,Fe,（,OH,）,3,Cr,3+,NaOH,过量,Fe,3+,Cr,（,OH,）,4,-,CrO,4,2-,Ag,+,Ag,2,CrO,4,H,2,O,2,Al(OH),4,-,Al,（,OH,）,4,-,Al,3+,Fe,（,OH,）,3,Cr,3+,NaOH,过量,Fe,3+,Cr,（,OH,）,4,-,CrO,4,2-,Ag,+,Ag,2,CrO,4,H,2,O,2,Al(OH),4,-,Al,（,OH,）,4,-,