铜族元素锌族元素.ppt
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1、关于铜族元素锌族元素现在学习的是第1页,共61页本章主要内容本章主要内容 (一一)Cu Ag Zn Hg (二二)Cu+和和Cu2+,Hg+和和Hg2+的的 相互转化相互转化 现在学习的是第2页,共61页周期周期 I B II B (n-1)d10ns1 (n-1)d10ns2 四四 Cu Zn 五五 Ag Cd 六六 Au Hg 铜族铜族 锌族锌族(ds区,区,I B、IIB族)族)与过渡金属接与过渡金属接近一些近一些,氧化氧化态可变态可变与主族金属接与主族金属接近一些近一些,氧化态氧化态以以+2为主为主现在学习的是第3页,共61页同周期,同周期,IB-IIB族比较族比较 性性 质质 I B
2、 II B价电子构型价电子构型 (n-1)d10ns1 (n-1)d10ns2原子半径原子半径r/pm 金属活泼性金属活泼性 CuAu 延展性好延展性好;易形成合金;易形成合金现在学习的是第8页,共61页 与氧气反应与氧气反应Ag Au与氧气不反应,当有沉淀剂与氧气不反应,当有沉淀剂或配合剂存在时,可反应或配合剂存在时,可反应潮湿空气生成铜锈潮湿空气生成铜锈2.单质的化学性质单质的化学性质2222232Cu+O2CuO()2Cu+O+H O+COCu(OH)CuCO 黑-2224M+O+2H O+8CN4M(CN)+4OH M=Cu,Ag,Au现在学习的是第9页,共61页2+3 4Cu(NH)
3、()蓝不可用铜器盛氨水不可用铜器盛氨水22222Ag+2H S+O2Ag S+2H O O2银器年久变黑银器年久变黑223+-324Cu+O+2H O+8NH 4Cu(NH)()+4OH 无色现在学习的是第10页,共61页 与酸反应与酸反应 Cu、Ag、Au不与稀酸反应不与稀酸反应,但在空气中但在空气中Cu可以缓慢溶于稀可以缓慢溶于稀H2SO4,HCl Cu与热浓与热浓HCl反应反应非氧化性酸非氧化性酸242422222Cu+2H SO+O2CuSO+2H O2Cu+4HCl+O2CuCl+2H O 3422Cu+8HCl()2H CuCl+H 浓 与卤素反应与卤素反应 程度逐渐下降程度逐渐下
4、降 Cu(常温常温)Ag(慢慢)Au(加热加热,干燥干燥)现在学习的是第11页,共61页 金与金与HNO3,浓浓H2SO4不反应不反应,但但Au可溶于可溶于“王水王水”银反应相似银反应相似(困难些困难些)氧化性酸氧化性酸33222332224422Cu+4HNO()Cu(NO)+2NO2H O3Cu+8HNO()3Cu(NO)+2NO4H OCu+2H SO()CuSO+SO2H O 浓稀浓2424222Ag+2H SO()Ag SO+SO2H O 浓342Au+HNO+4HClHAuCl+NO2H O 铜铜与与HNO3,浓浓H2SO4反应反应 现在学习的是第12页,共61页单质:单质:Cu,
5、Ag,Au矿物:孔雀石:矿物:孔雀石:Cu2(OH)2CO3 辉银矿:辉银矿:Ag2S 碲金矿:碲金矿:AuTe21.存在存在2.冶炼冶炼氰化法提炼金和银氰化法提炼金和银Ag2S+4NaCN=NaAg(CN)2+Na2S4Ag+8NaCN+2H2O+O2=4NaAg(CN)2+4NaOH4Au+8NaCN+2H2O+O2=4NaAu(CN)2 +4NaOH2NaAg(CN)2+Zn=2Ag+4Na2Zn(CN)4现在学习的是第13页,共61页铜的化合物铜的化合物 (+1 +2)Cu2O 碱性铜酸盐溶液用葡萄糖还原碱性铜酸盐溶液用葡萄糖还原,得得Cu2O1.铜铜(+I)的化合物的化合物2-424
6、-22422Cu(OH)CH OH(CHOH)CHO Cu O4OH+CH OH(CHOH)COOH+H O 测定醛含量测定醛含量,检测糖尿病检测糖尿病 CuO加热分解加热分解,得得Cu2O224CuO()2Cu O()O 红黑现在学习的是第14页,共61页 因晶粒大小不同呈黄因晶粒大小不同呈黄,桔黄桔黄,鲜红鲜红或或深棕深棕,不溶于水不溶于水 热稳定性非常高热稳定性非常高(1508K熔化熔化),基本属共价化合物,基本属共价化合物 碱性氧化物碱性氧化物,遇酸歧化遇酸歧化0.1530.521 A(V)Cu2+Cu+Cu22442Cu O+H SO()CuSO+CuH O 稀 Cu2O 与氢卤酸反
7、应与氢卤酸反应-+222Cu O+4HX2CuX +2H+H O CuX 3Cu2 O+14HNO3 6Cu(NO3)2+2NO +7H2O2H O现在学习的是第15页,共61页Cu2O+2HCl 2CuCl(白白)+H2O A(V)Cu2+CuCl Cu 0.560.124CuX不歧化不歧化 与与NH3反应反应 Cu2O+4NH3+H2O=2Cu(NH3)2+2OH-红色红色 无色无色 (很快被空气中的氧氧化很快被空气中的氧氧化)可用可用 Cu(NH3)2 +除去混合气体中的除去混合气体中的O2无无 色色 蓝蓝 色色+2+-32322344Cu(NH)+8NH+2H O+O4Cu(NH)+4
8、OH 现在学习的是第16页,共61页 CuXCuCl CuBr CuI CuSCN CuCN Cu2S除除CuF 为红色外为红色外,其它都为白色其它都为白色,都难溶于水都难溶于水,溶解度逐渐减小溶解度逐渐减小spK逐渐减小2+-+2Cu+Cu+4HCl()2CuCl ()+4H 浓土黄CuCl2H O热浓热浓HCl中,铜粉还原中,铜粉还原CuCl2,最终可得最终可得CuCl白色沉淀白色沉淀2-232+-2S O-2-462Cu+4I2CuII I+S O 现在学习的是第17页,共61页 Cu+表现一定氧化性表现一定氧化性 2 22CuI()+2HgHg I()+2Cu 白黄 CuCl在空气中可
9、被氧化在空气中可被氧化22224CuCl+O+4H O3CuO CuCl3H O+2HCl 检测检测Hg还原剂还原还原剂还原CuX2,可得,可得CuX2+-+2-2242Cu+2X+SO+2H O2CuX4H+SO 2242CuCl+SnCl2CuClSnCl 现在学习的是第18页,共61页 Cu+可形成可形成C.N.=2,3,4的配合物的配合物d10,没有没有dd跃迁,不显颜色跃迁,不显颜色无无 色色 蓝蓝 色色+2+-323223412Cu(NH)+4NH+H O+O2Cu(NH)+2OH2 配配 合合 物物+-2-3-3 2234Cu(NH)CuCl CuCl CuCl Cu(NH3)2
10、+可吸收可吸收CO,用在合成氨工业中用在合成氨工业中 (CO可使催化剂中毒可使催化剂中毒)3 233 3Cu(NH)Ac+NH+COCu(NH)Ac CO 加压,降温减压,加热循环使用循环使用现在学习的是第19页,共61页 Cu2S 黑色黑色,难溶于水难溶于水 过量过量Cu与硫加热可得硫化亚铜与硫加热可得硫化亚铜482.5 10spK22Cu+SCu S 2+2-2-+232242Cu+2S O+2H OCu SS2SO+4H 加热加热CuSO4和和Na2S2O3混合溶液混合溶液现在学习的是第20页,共61页 CuO 黑褐色黑褐色,难溶于水的难溶于水的(过渡型过渡型)热稳定性比较高热稳定性比较
11、高,但低于但低于Cu2O 碱性氧化物碱性氧化物,与酸反应与酸反应被被H2,C,CO,NH3等还原为等还原为Cu1273224CuO2Cu O+OK 2442CuO+H SO()CuSO+H O 稀3223CuO+2NH3Cu+N+3H O 加热条件下加热条件下,呈氧化性呈氧化性2.铜铜(+II)的化合物的化合物现在学习的是第21页,共61页 淡蓝色淡蓝色,微溶于水微溶于水 热稳定性低热稳定性低,受热易分解受热易分解 Cu(OH)2Cu(OH)2+H2SO4 CuSO4+2H2OCu(OH)2 +2NaOH Na2Cu(OH)4 过量浓碱过量浓碱 四羟基合铜酸钠四羟基合铜酸钠 蓝色蓝色 微显两性
12、微显两性353 36322Cu(OH)CuO+H OK 现在学习的是第22页,共61页 CuX2CuX2易溶于水易溶于水,CuI2不存在不存在,CuCl2重要重要溶于水溶于水 稀稀 释释 稀稀 释释 CuCl2 黄绿色黄绿色 绿色绿色 蓝色蓝色CuCl42-黄色黄色 同时存在同时存在 Cu(H2O)62+加热加热CuCl2无水无水CuCl2易潮解易潮解:以以CuCl22H2O存在存在制备无水制备无水CuCl2要在要在HCl气流中将气流中将CuCl22H2O加热加热无水无水CuCl2继续加热继续加热 22222CuCl2H OCuClCu(OH)+2HCl 773222CuCl2CuCl+ClK
13、 现在学习的是第23页,共61页 CuCl2CuClCuClClCuClClCuCl无水无水CuCl2黄色,共价化合物,链状结构黄色,共价化合物,链状结构 CuSO45H2OCuH2O OH2H2O OH224SO24SO2H O氢键氢键无水无水CuSO4做干燥剂做干燥剂现在学习的是第24页,共61页 Cu2+配合物配合物 Cu2+离子带两个正电荷离子带两个正电荷,易形成配合物易形成配合物 如如:CuCl42-Cu(NH3)42+,但其水溶液可为,但其水溶液可为6配位配位.Cu2+溶于过量水溶于过量水,形成蓝色水合配离子形成蓝色水合配离子NH3NH3H3NH3NCuH2OH2OH2OH2O H
14、2O H2O CuH2OH2OC.N.=4或或6现在学习的是第25页,共61页 不是不是Cu2+的任何配合物都比的任何配合物都比Cu+稳定稳定2Cu 2+2+4CN-=2CuCN+(CN)2CuCN+4CN-=Cu(CN)4 3-(极稳定极稳定,通通H2S无沉淀无沉淀)利用此性质利用此性质,将将Cu2+与与 Cd2+分离分离33NH()NH()2+42243 4CuSOCu(OH)SOCu(NH)()适量过量浅蓝深蓝4-4-2727P O()P O()2+6-227272CuCu P OCu(P O)()适量过量浅蓝蓝Cu+配合物配合物:CuCl2-,CuBr2-,CuI2-,Cu(SCN)2
15、-,Cu(CN)2-现在学习的是第26页,共61页重重 点点 Cu(I)Cu(II)平衡时,平衡时,c(Cu2+)占绝对优势占绝对优势 lgK=0.0592nE 酸性溶液中,酸性溶液中,Cu+歧化:歧化:2Cu+=Cu2+Cu3.Cu(I)-Cu(II)互相转化互相转化0.1530.521 A(V)Cu2+Cu+Cu2+6+2Cu1.73 10Cu K Cu(I)被适当氧化剂氧化被适当氧化剂氧化 无无 色色 蓝蓝 色色+2+-32322344Cu(NH)+8NH+2H O+O4Cu(NH)+4OH 现在学习的是第27页,共61页 Cu(II)+还原剂还原剂 Cu(I)沉淀剂沉淀剂 Cu(I)难
16、溶化合物难溶化合物 配位剂配位剂 Cu(I)稳定配合物稳定配合物CuSO4里滴加里滴加KI(还原剂兼沉淀剂还原剂兼沉淀剂)SO2H2SO4+HI2Cu 2+4I-=2CuI (白白)+I2 CuCl2或或CuBr2热溶液与各种还原剂如热溶液与各种还原剂如SO2,SnCl2 CuCl2+SO2+2H2O=2CuCl+H2SO4+2HCl Cu(II)Cu(I)现在学习的是第28页,共61页 CuS溶于溶于KCN溶液中溶液中 2CuS(s)+10 CN-=2 Cu(CN)43-+(CN)2+2S2-CuCl2和和Cu(s)在热、浓在热、浓HCl中逆歧化中逆歧化 固态高温固态高温 Cu(II)Cu(
17、I)注注:R.T.CuO(s)、Cu2O都稳定,高温都稳定,高温Cu2O更稳定更稳定2CuCl+HCl()HCuCl 浓2()CuCl+Cu2CuCl s 反歧化1273224CuO2Cu O+OK 773222CuCl2CuCl+ClK 现在学习的是第29页,共61页 暗棕色固体暗棕色固体,微溶于水微溶于水(共价性共价性)热稳定性低热稳定性低,易分解易分解(低于低于CuO 及及Cu2O)Ag2O573222Ag O4Ag+OK 碱性氧化物碱性氧化物,与酸反应与酸反应2332Ag O+2HNO2AgNO+H O 与与NH3反应反应+-232322Ag O+4NHH O2Ag(NH)+2OH+3
18、H O 银的化合物银的化合物 (+1)现在学习的是第30页,共61页化学镀银及鉴定醛化学镀银及鉴定醛 注意注意:“银氨溶液银氨溶液”在气温较高时一天内可形成在气温较高时一天内可形成强爆炸的叠氮化银强爆炸的叠氮化银 Ag(NH3)2+AgN3 可加盐酸回收可加盐酸回收Ag(NH3)2+2H+Cl-=AgCl+2NH4+“银镜反应银镜反应”+-3 24322Ag(NH)+RCHO+2OH RCOONH+2Ag+3NH+H O 现在学习的是第31页,共61页 氧化性氧化性:被被H2O2 ,CO等还原为等还原为AgAg2O+CO=2Ag+CO2 Ag2O+H2O2=2Ag+H2O+O2 白色白色,常温
19、下极不稳定常温下极不稳定,立即脱水为立即脱水为Ag2O AgOH+-22Ag+OHAgOHAg O+H O 立即分解白色棕黑色现在学习的是第32页,共61页 AgF AgCl AgBr AgI 颜颜 色色 白白 白白 淡黄淡黄 黄黄溶度积溶度积 10-10 10-13 10-16 键键 型型 离子离子 共价共价 硝酸银硝酸银 中强氧化剂中强氧化剂 遇蛋白质生成黑色蛋白银遇蛋白质生成黑色蛋白银 见光分解见光分解AgNO3=2Ag+2NO2+O2 AgX晶体或溶液保存在棕色试剂瓶晶体或溶液保存在棕色试剂瓶现在学习的是第33页,共61页 Ag+配合物配合物K=Ksp.K稳稳Ksp 和和 K稳稳越大越
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