第22章 铜副族和锌副族元素

第22章. 铜副族与锌副族1.完成并配平下列反应方程式。

（1）Cu2O+H2SO4(稀)=CuSO4+Cu+H2O（2）Cu2++2NaOH(浓)+2OH-=Na2[Cu(OH)4]（3）2Cu2++4I-=2CuI(s)+I2（4）2Cu+8CN-+2H2O=2Cu(CN)43-+2OH-+H2（5）2Cu2++ 6CN-=2[Cu(CN)2]-+(CN)2（6）CuCl2+2KI(过量) +I2=K2[CuI4] + Cl2（7）2Cu2++4OH-+C6H12O6=Cu2O+2H2O+C6H12O7（8）3CuS+ 8HNO3(浓)=3Cu(NO3)2+2NO+ 3S↓+ 4H2O（9）Au+HNO3+4HCl=HAuCl4+NO2+2H2O（10）Zn2++NaOH(浓) +2H2O=Na[Zn(OH)4]+H2↑（11）2Hg2++Sn2++6Cl-=Hg2Cl2+SnCl4（12）4Zn+10HNO3(极稀) =4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O（13）AgBr+2Na2S2O3 =Na3[Ag(S2O3)2]+ NaBr（14）2Ag(NH3)2++CH3CHO+3OH-=2Ag+CH3COO-+4NH3+2H2O（15）Hg2Cl2+2NH3=HgNH2Cl↓+Hg↓+NH4Cl（16）3HgS+ 12HCl(浓)+2HNO3(浓) =3H2[HgCl4]+3S+2NO+4H2O（17）HAuCl4+FeSO4 =HAuCl2+ Fe2(SO4)3（18）4Au+O2+8CN-+2H2O =4[Au(CN)2]-+4OH-2. 解释下列现象，并写出相关的反应方程式.（1）加热CuCl2·H2O得不到CuCl2。

答：因为CuCl2·H2O受热分解时，在失去HCl的同时，生成了碱式盐：CuCl2·H2O＝Cu(OH)2·CuCl2·+2HCl+2H2O（2）焊接金属时，常用浓ZnCl2溶液处理金属的表面。

答：FeO+2H[ZnCl2(OH)]=Fe[ZnCl2(OH)]2+H2O（3）有空气存在时，铜能溶于氨水。

答：2Cu+8NH3+O2+2H2O=2[Cu(NH3)4]2++4OH-（4）从废的定影液中回收银常用Na2S作沉淀剂，为什么不用NaCl作沉淀剂。

答：因为Kθsp(Ag2S)< Kθsp(AgCl)。

（5）HgCl2溶液中逐滴加入KI溶液。

答：在HgCl2溶液中，逐滴加入KI溶液，先生成鲜红色沉淀，随着KI溶液的不断加入，鲜红色沉淀消失变为无色溶液。

因为开始时生成HgI2鲜红色沉淀，后来KI过量又生成[HgI4]2-无色的配离子.（6）硫酸亚铜与水的作用。

答：Cu2SO4 =CuSO4+Cu（7）CuCl2加水稀释。

解（1）在CuCl2浓溶液中，有黄棕色[CuCl4]2-存在，当加水稀释时，[CuCl4]2-容易离解为[Cu(H2O)4]2+和Cl-,溶液的颜色由黄棕色变绿（是[CuCl4]2-和[Cu(H2O)4]2+的混合色），最后变为蓝色的[Cu(H2O)4]2+。

CuCl42-+4H2O=[Cu(H2O)4]2++4Cl-(8) 往硝酸银溶液中滴加氰化钾时，首先形成白色沉淀，而后溶解，再加入NaCl 时，无沉淀形成，但加入少许的Na 2S 时，析出黑色沉淀。

答：Ksp(Ag2S)=6.3×10-36,很小，微量的Ag +与S 2-结合就会生成Ag 2S 的黑色沉淀，有关反应如下：Ag ++CN-=AgCN↓ AgCN+CN -=[Ag(CN)2]-2[Ag(CN)2]-+S 2-= Ag 2S↓+4CN - 析 Cu 2+与Cl -,NH 3一般形成配位数为4的正方形配合物。

这些配合物稳定性较差，当用大量水稀释时，配合物离解。

（1），（2）都是这种情况。

在溶液中Cu 2+ 比Cu +稳定，但固态时Cu （1）的化合物又比Cu （Ⅱ）稳定，当Cu2+和还原剂SO 2反应时，Cu 2+还原为Cu +，Cu +与Cl-迅速结合生成白色的CuCl 沉淀。

在AgNO3溶液中，滴加过量的KCN,会生成[Ag(CN)2]-,在[Ag(CN)2]-中加入NaCl,若有AgCl 沉淀生成，则有以下反应发生：[Ag(CN)2]- +Cl-=AgCl↓+2CN -()()()()()()()2221.11012spC A g CC N KC A gC A g C NC C l110 1.810 4.410K K A g C l -+-+--=⋅⎡⎤⋅⎣⎦==⨯⨯=⨯⋅稳θθ平衡常数如此之小，说明反应根本就不能发生，即加入NaCl 时，[Ag(CN)2]-不能转换成AgCl 沉淀，在2[Ag(CN)2]-+S 2-= Ag 2S↓+4CN -中，()()()()()()()()242222sp 2221.1507C A g CC N KCA g CA g C N C S 1K K A g S 1106.3101.010-+-+--=⋅⎡⎤⋅⎣⎦=⋅=⨯⨯=⨯稳θθ平衡常数如此之大，说明[Ag(CN)2]-转换成 Ag 2S 是非常完全的，加入少许的Na 2S 就可以析出Ag 2S 。

（9）HgS 不溶于盐酸，硝酸和(NH 4)2S 中，而能溶于王水或Na 2S 中。

答：3HgS+12HCl(浓)+2HNO 3（浓）=3H 2[HgCl 4]+3S(s)+2NO(g)+4H 2O HgS+Na 2S=Na 2[HgS 2](10) Hg 2C 2O 4难溶于水，却可以溶于含有Cl -的溶液中。

答：Hg 2C 2O 4+4NaCl=Na 2[HgCl 4]+2Na 2C 2O 4 铜器在潮湿的空气中表面慢慢地生成一层铜绿。

答：2Cu+O 2+H 2O+CO 2=Cu(OH)2·CuCO 3(11)银器在含有H 2S 的空气中表面会慢慢变黑。

银单质在常温下银在空气中是稳定的，在有氧存在下表面生成黑色Ag2S:4Ag+2H 2S+O 2=2Ag 2S+2H 2O3. CuCl 、AgCl 、Hg 2Cl 2均为难溶于水的白色粉末，试用最简便的方法区别之。

解：首先分别加入NH3•H2O不能溶解的为CuCl和AgCl；反应且变灰黑色沉淀的是Hg2Cl2，再在余下的两种溶液中通入空气变蓝的则原物质是CuCl另一种无变化的为AgCl.4. 在一混合溶液中，含有Ag+、Cu2+、Zn2+、Hg2+、Hg22+、Mg2+、Cd2+，如何将它们分离并加以鉴定。

+、Cu2+、Zn2+、Hg2+、Hg2+、Mg2+、Cd2+2+、Zn2+、Hg2+、Mg2+、Cd2+OH-Ag(NH3)(HgNH2Cl+Hg)↓[Cu(OH)4]2-,[Zn(OH)4]2-2,Cd(OH)2NH3AgCl(↓)白色CuS↓ (黑) 2+,[Cd(NH)3]2+Mg(OH)2↓NH3.H2O (白)[Cu(NH3)4]2+K4[Fe(CN)6] Cd2+Cu2[Fe(CN)6]↓王水(红棕) [HgCl4]2-SnCl2Hg(黑)5. 化合物A是一种黑色固体，不溶于水、稀HAc及稀NaOH溶液中，而易溶于热HCl溶液中，生成一种绿色的溶液B；如果溶液B与铜丝一起煮沸，即逐渐生成土黄色溶液C；若用较大量水稀释溶液C，生成白色沉淀D。

D可溶于氨水中生成无色溶液E；无色溶液E在空气中迅速变成蓝色溶液F；往F中加入KCN时，生成无色溶液G；往G中加入锌粉则生成红色沉淀H；H不溶于稀酸或稀碱中，但可溶于热HNO3中生成蓝色溶液I；往I中慢慢加入NaOH溶液则生成沉淀J；将J过滤、取出后，强热又得到原化合物A。

写出A~J的化学式。

解：A:CuO; B: CuCl2; C: H[CuCl2]; D: CuCl; E: [Cu(NH3)2]+; F: [Cu(NH3)4]2+; G: [Cu(CN)4]2-; H: Cu;I : Cu(NO3)2; J: Cu(OH)2.有关反应式：CuO+2HCl=CuCl2+H2OCuCl2+Cu+2HCl=2H[CuCl2]2H[CuCl2]=2CuCl+2HClCuCl+2NH3= [Cu(NH3)2]++Cl-4[Cu(NH3)2]++O2+8NH3+2H2O=4[Cu(NH3)4]2++4OH-[Cu(NH3)4]2++4CN-=[Cu(CN)4]2-+4NH3[Cu(CN)4]2-+Zn=[Zn(CN)4]2-+Cu3Cu+HNO3=3 Cu(NO3)2+2NO+4H2OCu(NO3)2+2NaOH=Cu(OH)2+2NaOHCu(OH)2=CuO+H2O分析：在上述实验中，如果溶液B与铜丝一起煮沸，即逐渐生成土黄色溶液C；若用较大量水稀释溶液C，生成白色沉淀D。

据此，可以判断D可能是CuCl。

这是关键点。

如果D是CuCl 成立，其下的实验现象皆可以得到合理的解释，因此，D为CuCl 成立。

解答此类问题，要求对各种离子的颜色，物质的稳定性，沉淀的相互转换等性质十分熟悉。

这样才能在错综复杂的变化中作出正确的判断。

6. 黑色化合物A不溶于水，但可溶于盐酸。

稀释其盐酸溶液时，有白色沉淀B析出，酸化时，沉淀溶解。

在溶液中通H2S时，生成一种褐黑色沉淀C，该沉淀可溶于NaCN溶液生成化合物D。

写出A~D的化学式。

答：A:CuO B: CuCl C: CuS D: Cu[(CN)4]2-7. 在硝酸铜固体中混有少量的硝酸银，用两种方法来除去硝酸银杂质。

答：1.HCl+AgNO3= HNO3+AgCl2.AgNO3+Cu= Cu (NO3)2+Ag8. 某一化合物A溶于水得一浅蓝色溶液。

在A溶液中加入NaOH溶液可得浅蓝色沉淀B，B 能溶于HCl溶液，也能溶于氨水。

A溶液中通入H2S，有黑色沉淀C生成。

C难溶于HCl溶液而易溶于热浓HNO3中；在A溶液中加入Ba(NO3)2溶液，无沉淀产生，而加入AgNO3溶液时，有白色沉淀D生成，D溶于氨水。

试写出A～D的名称，以及各步骤的有关反应式。

答：A: CuCl2B: Cu(OH)2 C: CuS D: AgClCuCl2溶于水后水合铜离子，呈浅蓝色；在氯化铜溶液中加入NaOH溶液可得浅蓝色Cu(OH)2沉淀，Cu(OH)2能溶于盐酸，也能溶于氨水生成铜氨配离子。

CuCl2溶液中通入H2S,有黑色CuS 沉淀生成，CuS难溶于盐酸而溶于热浓HNO3中。

CuCl2溶液中加入Ba(NO)3溶液，无沉淀生成，加入AgNO溶液时有白色AgCl沉淀生成，AgCl也溶于氨水生成银氨离子。

有关反应：Cu2+＋2OH-→Cu(OH)2↓Cu(OH)2＋2H+→ Cu2+＋2 H2OCu2+＋H2S → CuS↓＋2H+3CuS＋8HNO3→ 3Cu(NO3)2＋3S↓＋2NO↑＋4H2OAg+＋Cl-→ AgCl↓9. 化合物A是一白色固体，可溶于水，A的溶液可起下列反应：(1)加碱于A的水溶液中产生黄色沉淀B，B不溶于碱，可溶于酸。