铜族元素锌族元素精选课件.ppt

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1、关于铜族元素锌族元素第一页，本课件共有61页本章主要内容本章主要内容 (一一)Cu Ag Zn Hg的单质及的单质及 化合物性质和用途化合物性质和用途 (二二)Cu+和和Cu2+,Hg+和和Hg2+的的 相互转化相互转化 (三三)IA族和族和IB族，族，IIA和和IIB族族 性质的不同性质的不同第二页，本课件共有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,

2、氧化态氧化态以以+2为主为主第三页，本课件共有61页同周期，同周期，IB-IIB族比较族比较 性性 质质 I B 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；易形成合金第八页，本课件共有61页 与氧气反应与氧气反应Ag Au与氧气不反应，当有沉与氧气不反应，当有沉淀剂或配合剂存在时，可反应淀剂或配合剂存在时，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第九页，本课件共有61页不可用铜器盛氨水不可用铜器盛氨水O2银器年久变黑银器年久变黑第十页，本课件共

3、有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 与卤素反应与卤素反应 程度逐渐下降程度逐渐下降 Cu(常温常温)Ag(慢慢)Au(加热加热,干燥干燥)第十一页，本课件共有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 铜铜与与HNO3，浓浓H2SO4反应反应 第十二页，本课件共有61页18.1.3 存在和冶炼存在和冶炼单质：单质：Cu，Ag，Au矿物：孔雀石：

4、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第十三页，本课件共有61页18.1.4 铜族化合物铜族化合物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)的化合物的化合物测定

5、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Cu2O第十四页，本课件共有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+Cu Cu2O 与氢卤酸反应与氢卤酸反应3Cu2 O+14HNO3 6Cu(NO3)2+2NO +7H2O第十五页，本课件共有61页Cu2O+2HCl 2CuCl(白白)+H2O A(V)Cu2+CuCl Cu 0.560.124CuX不

6、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 色色第十六页，本课件共有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白色沉淀白色沉淀第十七页，本课件共有61页 Cu+表现一定氧化性表现一定氧化性 CuCl

7、在空气中可被氧化在空气中可被氧化检测检测Hg还原剂还原还原剂还原CuX2，可得，可得CuX第十八页，本课件共有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 配配 合合 物物 Cu(NH3)2+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)循环使用循环使用第十九页，本课件共有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 加热加热CuSO4和和Na2S2O3混合溶液混合溶液第二十页，本课件共有61页 CuO 黑褐色黑

8、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Cu 加热条件下加热条件下,呈氧化性呈氧化性2.铜铜(+II)的化合物的化合物第二十一页，本课件共有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 微显两性微显两性第二十二页，本课件共有61页 CuX2CuX2易溶于水

9、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 第二十三页，本课件共有61页 CuCl2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 OH2氢键氢键无水无水CuSO4做干燥剂做干燥剂第二

10、十四页，本课件共有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 H2O H2O CuH2OH2OC.N.=4或或6第二十五页，本课件共有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

11、利用此性质,将将Cu2+与与 Cd2+分离分离Cu+配合物配合物:CuCl2-,CuBr2-,CuI2-,Cu(SCN)2-,Cu(CN)2-第二十六页，本课件共有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+Cu Cu(I)被适当氧化剂氧化被适当氧化剂氧化 无无 色色 蓝蓝 色色第二十七页，本课件共有61页 Cu(II)+还原剂还原剂 Cu(I)沉淀剂沉淀剂 Cu(I)难

12、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)第二十八页，本课件共有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(I

13、)注注:R.T.CuO(s)、Cu2O都稳定，高温都稳定，高温Cu2O更稳定更稳定第二十九页，本课件共有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)Ag2O 碱性氧化物碱性氧化物,与酸反应与酸反应 与与NH3反应反应银的化合物银的化合物 (+1)第三十页，本课件共有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+2N

14、H4+“银镜反应银镜反应”第三十一页，本课件共有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,常温下极不稳定常温下极不稳定,立即脱水为立即脱水为Ag2O AgOH第三十二页，本课件共有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

15、存在棕色试剂瓶晶体或溶液保存在棕色试剂瓶第三十三页，本课件共有61页 Ag+配合物配合物K=Ksp.K稳稳Ksp 和和 K稳稳越大越大,越易溶解越易溶解浓氨水中溶解度浓氨水中溶解度:AgCl AgBr AgIAg+重要特征是容易形成配离子重要特征是容易形成配离子,C.N.=2 AgX在含配位剂溶液中的溶解性在含配位剂溶液中的溶解性第三十四页，本课件共有61页 Ag+序列序列第三十五页，本课件共有61页 Ag(I)的反应的反应 第三十六页，本课件共有61页 Ag(I)的鉴定的鉴定 I-HNO3第三十七页，本课件共有61页第三十八页，本课件共有61页18.2.1 锌族元素的通性锌族元素的通性相似性

16、相似性 金属键较弱，熔点较低，硬度小，导电性差金属键较弱，熔点较低，硬度小，导电性差 化学活性比铜族元素高，化学活性比铜族元素高，氧化态氧化态(+1,+2)离子离子无色无色，很强，很强的极化能力和变形性，的极化能力和变形性，易形成共价化合物易形成共价化合物 很强的形成配合物的倾向很强的形成配合物的倾向18.2 锌锌 族族 元元 素素递变性递变性随着原子序数递增随着原子序数递增 金属活泼性依次减弱金属活泼性依次减弱第三十九页，本课件共有61页18.2.2 单质的性质单质的性质1.单质的物理性质单质的物理性质 银白色金属银白色金属 低熔点低熔点,低沸点低沸点.低于铜族元素低于铜族元素,也低于碱土金

17、属也低于碱土金属 Zn：419，Cd：321，Hg：-39 汞是室温下唯一的液态金属汞是室温下唯一的液态金属 易形成合金易形成合金 黄铜：黄铜：Cu-Zn 汞齐：汞齐：Na-Hg,Au-Hg,Ag-Hg 用于提取贵金属用于提取贵金属273K573K区间体积膨胀系数均匀区间体积膨胀系数均匀,用在温度计用在温度计第四十页，本课件共有61页 与非金属反应与非金属反应 加热加热Zn Cd Hg与氧气反应与氧气反应2.单质的化学性质单质的化学性质 (Zn与与Cd接近；接近；Hg与与Au Ag接近接近)4Zn+2O2+3H2O+CO2=ZnCO33Zn(OH)2 (潮湿空气潮湿空气)(保护膜保护膜)ZnO

18、白色白色CdO褐色褐色HgO红色红色 Hg与卤素反应较快，与卤素反应较快，Zn缓慢缓慢 Hg与与S接触即反应，接触即反应，Zn与与S共热反应共热反应第四十一页，本课件共有61页 与酸反应与酸反应 非氧化性酸非氧化性酸 (如如HCl,H3PO4,稀稀H2SO4)Zn+HCl=ZnCl2+H2 Cd+HCl=CdCl2+H2(较慢较慢)Hg不反应不反应 氧化性酸氧化性酸（如（如HNO3，浓浓H2SO4）都反应）都反应3Hg+8HNO3(过量过量)=3Hg(NO3)2 +2NO+4H2O6Hg+8HNO3(冷稀冷稀)=3Hg2(NO3)2 +2NO+4H2O第四十二页，本课件共有61页 与碱溶液反应

19、与碱溶液反应 只有只有Zn反应反应,两性金属两性金属 （H2O/H2）=-0.829V Zn(OH)42-/Zn =-1.22VZn+2NaOH+2H2O =Na2Zn(OH)4+H2Zn(s)+4NH3+2H2O=Zn(NH3)42+H2 +2OH-Hg易与其它易与其它金属生成汞齐金属生成汞齐 (Na-Hg齐齐)2Na+2H2O =2NaOH+H2 缓和缓和第四十三页，本课件共有61页18.2.3 存在和冶炼存在和冶炼矿物：闪锌矿：矿物：闪锌矿：ZnS菱锌矿：菱锌矿：ZnCO3辰辰 砂：砂：HgS1.存在存在2.冶炼冶炼CdS矿常以微量存在于闪锌矿中矿常以微量存在于闪锌矿中自自 学学第四十四

20、页，本课件共有61页18.2.4 锌族重要化合物锌族重要化合物1.氢氧化物和氧化物氢氧化物和氧化物 氧化物氧化物ZnO CdO HgO白色白色 褐色褐色 红或黄红或黄热稳定性依次减弱热稳定性依次减弱 ZnO 和和 CdO受热升华但不分解受热升华但不分解,HgO稳定性差稳定性差 ZnO 是两性氧化物是两性氧化物,CdO是碱性氧化物是碱性氧化物 第四十五页，本课件共有61页 氢氧化物氢氧化物 Hg(OH)2 不稳定不稳定,立即分解立即分解 Zn(OH)2 典型两性典型两性 Cd(OH)2 偏碱性偏碱性,缓慢溶于热浓强碱缓慢溶于热浓强碱第四十六页，本课件共有61页2.卤卤 化化 物物 ZnCl2浓溶

21、液浓溶液 ZnCl2+H2O=HZnCl2(OH)熟镪水熟镪水.焊接金属用焊接金属用ZnCl2+H2O=Zn(OH)Cl+HCl制无水制无水ZnCl2在干燥在干燥 HCl气氛中脱水气氛中脱水 氯化锌氯化锌 白色晶体白色晶体 水解水解第四十七页，本课件共有61页白色针状晶体白色针状晶体,微溶于水微溶于水,剧毒剧毒,易升华易升华,称称升汞升汞 HgCl2稀水溶液可用于手术器械消毒稀水溶液可用于手术器械消毒 水溶液电离度小，主要以水溶液电离度小，主要以HgCl2分子形式存在：分子形式存在：K1 =3.2107；K2 =1.810-7 水中稍有水解水中稍有水解 显弱酸性显弱酸性 HgCl2 +H2O=

22、Hg(OH)Cl +HCl 氨水中氨解氨水中氨解 HgCl2 +2NH3=Hg(NH2)Cl(白白)+NH4Cl HgCl2 酸性介质下具有较强氧化性酸性介质下具有较强氧化性-Hg2+的鉴定的鉴定 2HgCl2+SnCl2+2HCl=Hg2Cl2(白白)+H2SnCl6 (Hg 黑黑)第四十八页，本课件共有61页 无毒无毒,直线型分子直线型分子,总以双聚体总以双聚体Hg22+出现出现 ClHgHgCl 氧化剂氧化剂2Hg2Cl2+SnCl2+2HCl=2Hg(黑黑)+H2SnCl6 (鉴别鉴别:HgCl2 Hg2Cl2)甘汞甘汞 Hg2Cl2 见光易分解见光易分解 保存在棕色试剂瓶保存在棕色试

23、剂瓶 Hg2Cl2=HgCl2+Hg 氨水中氨解氨水中氨解 Hg2Cl2 在氨解时发生在氨解时发生“歧化歧化”Hg2Cl2 +2NH3=Hg(NH2)Cl(白白)+Hg(黑黑)+NH4Cl 与与HgCl2区别区别 第四十九页，本课件共有61页 HgI2 Hg2+溶液中加适量溶液中加适量I-，生成红色，生成红色HgI2沉淀沉淀I-过量时生成无色溶液过量时生成无色溶液(Nessler)试剂试剂(K2HgI4+KOH混合溶液混合溶液)-鉴定铵离子鉴定铵离子红棕色沉淀红棕色沉淀HgHgO NH2 I第五十页，本课件共有61页稀酸性条件沉淀完全，溶于稀酸性条件沉淀完全，溶于6.0mol L-1HCl氨碱

24、性条件沉淀完全，溶于氨碱性条件沉淀完全，溶于0.3mol L-1HCl鉴定鉴定Cd2+的特征反应的特征反应锌钡白锌钡白(立德粉立德粉)3.硫硫 化化 物物第五十一页，本课件共有61页 均难溶于水，其酸溶反应可用均难溶于水，其酸溶反应可用“多重平衡原理多重平衡原理”计算计算MS +2H+=M2+H2S Ksp(MS),则则 MS 酸溶倾向酸溶倾向 ZnS(白白)CdS(黄黄)HgS(红或黑红或黑)0.3M HCl 6M HCl 不溶于不溶于HCl、HNO3 溶于溶于Na2S浓溶液或王水浓溶液或王水 HgS(s)+Na2S(浓溶液浓溶液)=Na2HgS23HgS+12HCl+2HNO3=3H2Hg

25、Cl4+3S+2NO +4H2O第五十二页，本课件共有61页*锌族离子为锌族离子为18e结构结构,具有很强的极化力与明具有很强的极化力与明显的变形性显的变形性,有较强生成配合物能力有较强生成配合物能力Hg22+不易形成配合物不易形成配合物 氨配合物氨配合物 Hg2+、Hg22+不形成氨配合物，发生不形成氨配合物，发生“氨解反应氨解反应”4.配配 合合 物物第五十三页，本课件共有61页 氰配合物氰配合物 Hg22+4CN-=Hg(CN)42-+Hg(l)卤素离子配合物卤素离子配合物 -Hg2+K稳稳增大增大K稳稳增大增大第五十四页，本课件共有61页5.Hg(II),Hg(I)的相互转化的相互转化

26、Hg2+Hg22+Hg0.9050.7986 Hg(II)Hg(I)酸性溶液中，逆歧化酸性溶液中，逆歧化 达到平衡时达到平衡时Hg2+和和 Hg基本上都转化为基本上都转化为Hg22+还原剂还原还原剂还原Hg2Cl2 ClHgHgClHg(I)为为双聚体双聚体Hg22+抗磁抗磁 第五十五页，本课件共有61页 Hg(I)Hg(II)Hg(I)+Hg(II)+Hg(l)沉淀剂沉淀剂 难溶化合物难溶化合物配位体配位体 稳定配合物稳定配合物 2Hg22+H2S=HgS+Hg(l)+2H+-I第五十六页，本课件共有61页1铜与热浓盐酸作用，产物是铜与热浓盐酸作用，产物是(D )A.CuCl2 B.CuCl

27、42-C.CuCl D.CuCl43-2将将Cu(OH)2持续加热，最终的产物是持续加热，最终的产物是(C )A.CuO B.Cu C.Cu2O D.Cu(OH)23.将将CuCl2的浓溶液逐渐加水稀释，该溶液的的浓溶液逐渐加水稀释，该溶液的 颜色会发生怎样的变化颜色会发生怎样的变化?试说明原因。试说明原因。CuCl2 黄绿色黄绿色 绿色绿色 蓝色蓝色 溶于水溶于水 稀释稀释 稀释稀释CuCl4 2-黄色黄色Cu(H2O)6 2+蓝色蓝色第五十七页，本课件共有61页4写出下列过程的反应方程式，并说明反应现象写出下列过程的反应方程式，并说明反应现象 (1)铜器放置在潮湿的空气中铜器放置在潮湿的空

28、气中2Cu+O2+H2O+CO2=Cu(OH)2CuCO3(2).在硝酸银溶液中逐滴滴加氨水溶液，直至氨水过量在硝酸银溶液中逐滴滴加氨水溶液，直至氨水过量Ag2O+4NH3H2O=2Ag(NH3)2+2OH-+3H2O2Ag+2NH3H2O=Ag2O+2NH4+H2O第五十八页，本课件共有61页(3)将氯化亚铜溶于浓氨水，并在空气中放置将氯化亚铜溶于浓氨水，并在空气中放置 (4).在氯化汞溶液中逐滴加氯化亚锡溶液在氯化汞溶液中逐滴加氯化亚锡溶液4Cu(NH3)2+8NH3H2O+O2 =4Cu(NH3)42+4OH-+6H2O 无色无色 蓝色蓝色2CuCl+2NH3H2O=2Cu(NH3)2+

29、2Cl-+2H2O2HgCl2+SnCl2+2HCl=Hg2Cl2(白白)+H2SnCl6Hg2Cl2+SnCl2+2HCl=2Hg(黑黑)+H2SnCl6第五十九页，本课件共有61页 鉴定鉴定NH4+5.实验室如何制得奈斯勒试剂实验室如何制得奈斯勒试剂?它在鉴定它在鉴定NH4+离子时离子时的主要反应是什么的主要反应是什么?Hg(NO3)2+KI+KOH 混合溶液混合溶液 Hg2+2I-=HgI2 HgI2+2I-=HgI42-NH4Cl+2K2HgI4 +4KOH=O NH2 I +KCl+7KI+3H2OHgHg第六十页，本课件共有61页09.12.2022感感谢谢大大家家观观看看第六十一页，本课件共有61页