无机化学-13-7 锌族元素-考研试题文档资料系列.ppt

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1、第第七七节锌族元素节锌族元素第十三章第十三章 过渡元素过渡元素第七节第七节锌族元素锌族元素13-7-1锌族元素概述锌族元素概述ds区区B族族ZnCdHg锌锌铬铬汞汞价层电子构型价层电子构型3d104s24d105s25d106s2主要氧化数主要氧化数+2、+1+2、+1+2、+1E (M2+/M)/V-0.7626-0.4030.8535通性通性13-7-113-7-1锌族元素概述锌族元素概述A金属活泼性减弱金属活泼性减弱在自然界主要以氧化物、硫化物存在在自然界主要以氧化物、硫化物存在重要的矿石有：闪锌矿重要的矿石有：闪锌矿(ZnS)、 红锌矿红锌矿(ZnO)、菱锌矿、菱锌矿(ZnCO3)Zn

2、2+ Zn -0.7626E /VA通性通性Cd2+ Cd2 Cd -0.6 -0.2 2+Hg2+ Hg2 Hg 0.911 0.79602+ 易发生：易发生： Hg2+ + Hg Hg2 2+单质单质物理性质物理性质均为银白色金属，锌略带蓝白色均为银白色金属，锌略带蓝白色熔熔、沸点较低，并按沸点较低，并按Zn-Cd-Hg顺序降低顺序降低,常温下常温下Hg 为液态为液态金属之间或与许多金属能形成合金金属之间或与许多金属能形成合金如黄铜如黄铜60%Cu、40%ZnHg能溶解许多金属形成合金，即汞齐。能溶解许多金属形成合金，即汞齐。汞齐中的其它金属仍保持原有金属性质汞齐中的其它金属仍保持原有金属

3、性质,如钠汞齐与水反应可置换出氢气如钠汞齐与水反应可置换出氢气空气中含微量空气中含微量Hg蒸气蒸气, 对人体健康不利。对人体健康不利。撒落在地上的撒落在地上的Hg可用锡箔将其沾起可用锡箔将其沾起(形成形成锡汞齐锡汞齐)，也可撒上硫粉形成无毒，也可撒上硫粉形成无毒HgS。储存储存Hg ，Hg上面需加水封上面需加水封，以防以防Hg蒸发蒸发单质单质化学性质化学性质Zn与与Cd相似，相似，Hg化学活泼性较差化学活泼性较差2Zn+O2+H2O+CO2 Zn(OH)2ZnCO3在干燥空气中稳定在干燥空气中稳定Zn:1.在潮湿空气中表面生成致密碱式碳在潮湿空气中表面生成致密碱式碳 酸盐薄膜，保护酸盐薄膜，保

4、护Zn不被继续氧化不被继续氧化2.加热下可与绝大多数非金属反应加热下可与绝大多数非金属反应2Zn + O2 2ZnO1000 C单质单质化学性质化学性质Zn与与Cd相似，相似，Hg化学活泼性较差化学活泼性较差在干燥空气中稳定在干燥空气中稳定Zn:1.在潮湿空气中表面生成致密碱式碳在潮湿空气中表面生成致密碱式碳 酸盐薄膜，保护酸盐薄膜，保护Zn不被继续氧化不被继续氧化2.加热下可与绝大多数非金属反应加热下可与绝大多数非金属反应3.两性两性4.溶于氨水溶于氨水Zn+4NH3+2H2OZn(NH3)42+H2 +2OH- -Zn +2OH- -+2H2O Zn(OH)42- + H2Zn + 2H+

5、 Zn2+ + H213-7-2锌的重要化合物锌的重要化合物13-7-213-7-2锌的重要化合物锌的重要化合物氧化物和氢氧化物氧化物和氢氧化物ZnOZn(OH)2颜色颜色白色白色白色白色溶解性溶解性微溶于水微溶于水 难溶于水难溶于水热稳定性热稳定性稳定稳定较稳定较稳定酸碱性酸碱性两性两性加入氨水加入氨水 溶解溶解ZnO + 2H+ Zn2+ + H2OZn(OH)2 + 2H+ Zn2+ + 2H2O ZnO + 2OH- - + H2O Zn(OH)42-Zn(OH)2 + 2OH- - Zn(OH)42- 877Zn(OH)2 ZnO + H2OCZn(OH)2 + 4NH3 Zn(NH

6、3)42+2OH- -制取制取: 盐类盐类氯化锌氯化锌(ZnCl2)3. 无水无水ZnCl2ZnClZnCl2 2xH H2 2O+O+xSOClSOCl2 2ZnClZnCl2 2+2+2xHCl+HCl+xSOSO2 2( (氯化亚砜氯化亚砜) )2. Zn +2HCl(干燥干燥) ZnCl2+ H27001. Zn + Cl2 ZnCl2盐类盐类氯化锌氯化锌(ZnCl2)性质：性质：ZnCl2 + H2O HZnCl2(OH)浓溶液具有显著酸性浓溶液具有显著酸性, 能溶解金属氧化物能溶解金属氧化物FeFe2 2O O3 3+6H+6HZnClZnCl2 2(OHOH)2Fe2FeZnCl

7、ZnCl2 2(OHOH)3 3+3H+3H2 2O O常用于锡焊前清除金属表面氧化物常用于锡焊前清除金属表面氧化物无水无水ZnCl2为白色固体为白色固体蒸干蒸干ZnCl2水溶液，水溶液， 得不到得不到ZnCl2， 得到的是得到的是Zn(OH)Cl吸水性强，易溶于水，水溶液显酸性吸水性强，易溶于水，水溶液显酸性Zn2+ + H2O Zn(OH)+ + + H+ +在锌盐溶液中通入在锌盐溶液中通入H2S，可得到，可得到ZnS盐类盐类硫化锌硫化锌(ZnS)白色颜料，混合晶体白色颜料，混合晶体ZnSBaSO4称为称为锌锌钡白钡白(即即立德粉立德粉)，是优良的白色颜料，是优良的白色颜料在晶体在晶体Zn

8、S中掺入微量中掺入微量Cu、Mn、Ag做活做活化剂，光照时可发出不同颜色的荧光化剂，光照时可发出不同颜色的荧光，此此材料可作荧光粉材料可作荧光粉Zn2+ 2+ + H2S ZnS(白色白色) +2H+ 配合物配合物常见配位数常见配位数4主要配合物主要配合物 Zn(NH3)42+2+Zn(CN)42-2-K 2.881095.011016f用于电镀用于电镀-1.27Cu(CN)42-/Cu-1.26Zn(CN)42-/ZnE /V电对电对混合液用于镀黄混合液用于镀黄铜铜(Cu-Zn合金合金)Zn2+的鉴定的鉴定 在强碱性溶液中，在强碱性溶液中， 用二苯硫腙试剂用二苯硫腙试剂Zn2+ + 二苯硫腙

9、二苯硫腙 水层呈粉红色水层呈粉红色 13-7-3汞的重要化合物汞的重要化合物13-7-313-7-3汞的重要化合物汞的重要化合物氧化汞氧化汞变体变体红色红色HgO黄色黄色HgO制取制取Hg(NO3)2分解分解汞盐中加碱汞盐中加碱Hg+ + 2OH- - HgO + H2O2Hg(NO3)2 2HgO + 4NO2 + O2为制造汞盐的主要原料，为制造汞盐的主要原料，也可作医疗也可作医疗、分析试剂分析试剂、陶瓷颜料等陶瓷颜料等氯化汞和氯化亚汞氯化汞和氯化亚汞 HgCl2(升汞升汞)Hg2Cl2(甘汞甘汞)剧毒剧毒( (用于手术器具消毒用于手术器具消毒) )无毒无毒, ,味甜味甜( (少量作泻药少

10、量作泻药) )熔点低熔点低, ,易升华易升华制取制取Hg+Cl2HgCl2HgCl2+HgHg2Cl2颜色颜色白色白色白色白色类型类型共价化合物共价化合物分子构型分子构型ClHgClClHgHgCl氧化数氧化数+2+1+1溶解度溶解度略略 溶溶难难 溶溶1.为弱电解质，在水中主要以分子形式为弱电解质，在水中主要以分子形式 存在，有存在，有“假盐假盐”之称之称2. 在水中稍有水解在水中稍有水解 HgCl2 + H2O Hg(OH)Cl + HCl氯化汞和氯化亚汞氯化汞和氯化亚汞 HgCl2(升汞升汞)Hg2Cl2(甘汞甘汞)稳定性稳定性较稳定较稳定见光分解见光分解与稀氨水与稀氨水反应反应HgNH

11、2Cl ( (白色白色) )( (氨基氯化汞氨基氯化汞) ) HgNH2Cl(白色白色) + Hg(黑色黑色)与与SnCl2 适量适量Hg2Cl2(白色白色)Hg(黑色黑色) )反应反应过量过量Hg(黑色黑色) )与与KCl反应反应HgCl42-HgCl2 + 2NH3 Hg(NH2)Cl + NH4ClHgHg2 2ClCl2 2+2NH+2NH3 3 HgHg(NHNH2 2)Cl + Hg +NHCl + Hg +NH4 4ClCl2HgCl2 + SnCl2 Hg2Cl2 + SnCl4 Hg2Cl2 + SnCl2 2Hg + SnCl4HgCl2 + 2Cl- - HgCl42-配

12、制配制HgCl2溶液时溶液时, , 可加入可加入KCl , , 以增加以增加HgCl2的溶解度的溶解度Hg2Cl2 HgCl2 + HgHg2Cl2应保存在棕色瓶中应保存在棕色瓶中光光Hg(NO3)2Hg2(NO3)2制取制取HgOHg+HNO3过量过量Hg + HNO3 Hg(NO3)2+Hg溶解性溶解性易溶易溶(Hg2+)易溶易溶(Hg2 )易水解易水解HgOHg(NO3)2Hg2(OH)NO3 与与KI反应反应 适量适量 HgI2 (橘红色橘红色)Hg2I2 (浅绿色浅绿色)过量过量HgI42-HgI42-+ Hg与氨水反应与氨水反应HgOHgONHNH2 2HgNOHgNO3 3HgO

13、HgONHNH2 2HgHgNONO3 3 +Hg +Hg与与O2反应反应- -Hg(NO3)2热稳定性热稳定性HgO+NO2+O2HgO + NO2硝酸汞和硝酸亚汞硝酸汞和硝酸亚汞 2+HgO + 2HNO3 Hg(NO3)2 + H2OHg+4HNO3(过量过量) Hg(NO3)2+2NO2 + 2H2O6Hg(过量过量)+8HNO3 3Hg2(NO3)2+2NO +4H2OHg (NO3)2 + Hg Hg2(NO3)22Hg(NO3)2 + H2O HgOHg(NO3)2 +2HNO3 (白色白色)Hg2(NO3)2 + H2O Hg2(OH)NO3 + HNO3 (浅黄色浅黄色）配制

14、配制HgHg(NONO3 3)2、HgHg2(NONO3 3)2 溶液时溶液时, 应先溶于稀硝酸中应先溶于稀硝酸中Hg(NO3)2Hg2(NO3)2制取制取HgOHg+HNO3过量过量Hg + HNO3 Hg(NO3)2+Hg溶解性溶解性易溶易溶(Hg2+)易溶易溶(Hg2 )易水解易水解HgOHg(NO3)2Hg2(OH)NO3 与与KI反应反应 适量适量 HgI2 (橘红色橘红色)Hg2I2 (浅绿色浅绿色)过量过量HgI42-HgI42-+ Hg与氨水反应与氨水反应HgOHgONHNH2 2HgNOHgNO3 3HgOHgONHNH2 2HgHgNONO3 3 +Hg +Hg与与O2反应

15、反应Hg(NO3)2热稳定性热稳定性HgO+NO2+O2HgO + NO2硝酸汞和硝酸亚汞硝酸汞和硝酸亚汞 2+ 适量适量 Hg2+ + 2I- - HgI2 (橘红色橘红色) Hg2 + 2I- - Hg2I2 (浅绿色浅绿色)2 过量过量 HgI2 + 2I- - HgI42-2- (无色无色) Hg2I2 + 2I- - HgI42-2- + Hg Hg(NO3)2Hg2(NO3)2制取制取HgOHg+HNO3过量过量Hg + HNO3 Hg(NO3)2+Hg溶解性溶解性易溶易溶(Hg2+)易溶易溶(Hg2 )易水解易水解HgOHg(NO3)2Hg2(OH)NO3 与与KI反应反应 适量

16、适量 HgI2 (橘红色橘红色)Hg2I2 (浅绿色浅绿色)过量过量HgI42-HgI42-+ Hg与氨水反应与氨水反应HgOHgONHNH2 2HgNOHgNO3 3HgOHgONHNH2 2HgHgNONO3 3 +Hg +Hg与与O2反应反应Hg(NO3)2热稳定性热稳定性HgO+NO2+O2HgO + NO2硝酸汞和硝酸亚汞硝酸汞和硝酸亚汞 2+ 适量适量 Hg2+ + 2I- - HgI2 (橘红色橘红色) Hg2 + 2I- - Hg2I2 (浅绿色浅绿色)2 过量过量 HgI2 + 2I- - HgI42-2- (无色无色) Hg2I2 + 2I- - HgI42-2- + Hg

17、 HgI42-可用于检验可用于检验NH4因试剂和因试剂和OH-相对量的不同，其沉淀不同相对量的不同，其沉淀不同2HgIHgI4 42-+4OH+4OH- -+NH+NH4 4 OHgOHg2 2NHNH2 2I I +7I+7I- -+3H+3H2 2O O (奈斯勒试剂奈斯勒试剂) (褐色褐色)2HgIHgI4 42-+3OH+3OH- -+NH+NH4 4HOHgIHgNHHOHgIHgNH2 2I+6II+6I- -+2H+2H2 2O O (深褐色深褐色)2HgIHgI4 42-+2OH+2OH- -+NH+NH4 4 (IHgIHg)2NHNH2 2I I +5I+5I- -+2H+

18、2H2 2O O (红棕色红棕色)+Hg(NO3)2Hg2(NO3)2制取制取HgO;Hg+HNO3过量过量Hg + HNO3 ; Hg(NO3)2+Hg溶解性溶解性易溶易溶(Hg2+)易溶易溶(Hg2 )易水解易水解HgOHg(NO3)2Hg2(OH)NO3 与与KI反应反应 适量适量 HgI2 (橘红色橘红色)Hg2I2 (浅绿色浅绿色)过量过量HgI42-HgI42-+ Hg与氨水反应与氨水反应HgOHgONHNH2 2HgNOHgNO3 3HgOHgONHNH2 2HgHgNONO3 3 +Hg +Hg与与O2反应反应Hg(NO3)2热稳定性热稳定性HgO+NO2+O2HgO + NO

19、2硝酸汞和硝酸亚汞硝酸汞和硝酸亚汞 2+ 2Hg(NO3)2+4NH3+H2O HgONH2HgNO3 (白色白色)+3NH4NO3 （碱式氨基硝酸汞）（碱式氨基硝酸汞） 2Hg2(NO3)2+4NH3+H2O HgONH2HgNO3 +2Hg +3NH4NO3Hg(NO3)2Hg2(NO3)2制取制取HgO;Hg+HNO3过量过量Hg + HNO3 ; Hg(NO3)2+Hg溶解性溶解性易溶易溶(Hg2+)易溶易溶(Hg2 )易水解易水解HgOHg(NO3)2Hg2(OH)NO3 与与KI反应反应 适量适量 HgI2 (橘红色橘红色)Hg2I2 (浅绿色浅绿色)过量过量HgI42-HgI42

20、-+ Hg与氨水反应与氨水反应HgOHgONHNH2 2HgNOHgNO3 3HgOHgONHNH2 2HgHgNONO3 3 +Hg +Hg与与O2反应反应Hg(NO3)2热稳定性热稳定性HgO+NO2+O2HgO + NO2硝酸汞和硝酸亚汞硝酸汞和硝酸亚汞 2+2Hg2(NO3)2+O2+4HNO34Hg(NO3)2+2H2O 为防止为防止Hg2(NO3)2被空气氧化，被空气氧化， 可在其溶液中加入少量金属可在其溶液中加入少量金属Hg Hg2+ + Hg Hg22+Hg(NO3)2Hg2(NO3)2制取制取HgO;Hg+HNO3过量过量Hg + HNO3 ; Hg(NO3)2+Hg溶解性溶

21、解性易溶易溶(Hg2+)易溶易溶(Hg2 )易水解易水解HgOHg(NO3)2Hg2(OH)NO3 与与KI反应反应 适量适量 HgI2 (橘红色橘红色)Hg2I2 (浅绿色浅绿色)过量过量HgI42-HgI42-+ Hg与氨水反应与氨水反应HgOHgONHNH2 2HgNOHgNO3 3HgOHgONHNH2 2HgHgNONO3 3 +Hg +Hg与与O2反应反应Hg(NO3)2热稳定性热稳定性HgO+NO2+O2HgO + NO2硝酸汞和硝酸亚汞硝酸汞和硝酸亚汞 2+ 2Hg(NO3)2 2HgO + 4NO2 + O2 Hg2(NO3)2 2HgO + 2NO2慢加热慢加热配合物配合物

22、 Hg()可形成稳定配合物，如可形成稳定配合物，如Hg()形成配合物的倾向较小形成配合物的倾向较小稳定性增强稳定性增强2.511041Hg(CN)42-CN- -1.6981021Hg(SCN)42-SCN- -6.761029HgI42-I- -1.171015HgCl42-4Cl- -Kf配离子配离子 配位数配位数Hg()与与Hg()的相互转化的相互转化Hg() Hg()Hg2+ Hg2 Hg0.991 0.7960Hg2+ + Hg Hg21. Hg Hg(NO3)2 + Hg Hg2(NO3)2HgCl2 + Hg Hg2Cl22. 强还原剂与过量强还原剂与过量Hg()化合物反应化合物

23、反应2+ 2+ 2+ c (Hg2+)/cc (Hg2 )/cK = 88Hg()与与Hg()的相互转化的相互转化Hg() Hg() Hg2+ + Hg Hg2 降低降低c (Hg2+) 即可即可2+ 2+ 2+ Hg2Cl2+ 2NH3 Hg(NH2)Cl +Hg +NH4ClHg2 + 2OH- - HgO + Hg + H2OHg2 + S2-2- HgS + Hg Hg2 + 2CN- - Hg(CN)2 + Hg 2+ Hg2 + 4I- - HgI42- + Hg 2+ HgHg2 22+2+、HgHg2+2+的鉴定的鉴定 Hg2 SnCl2Hg2+ SnCl2适量适量 2Hg2+Sn2+6Cl- -Hg2Cl2 + SnCl4 ( (白色白色) ) 过量过量 Hg2Cl2+Sn2+ + 2Cl- 2Hg + SnCl4 ( (黑色黑色) ) 2+ Hg2 + Sn2+ + 4Cl- - 2Hg + SnCl4 ( (黑色黑色) ) 2+ 第七节结束第七节结束第十三章第十三章 过渡元素过渡元素第七节第七节结束结束