无机化学实验报告-DS区元素

实验11 ds 区元素（铜、银、锌、镉、汞）的性质

一、实验目的

1、掌握铜、锌氢氧化物的酸碱性；

2、掌握铜、银、锌、汞的配合物的生成和性质； 6、掌握铜、银、锌、汞离子的分离与鉴定方法。 二、实验原理

IB IIB

Cu Zn Cu （＋2，＋1） Zn(+2) Ag Cd Ag （＋1） Cd(+2) Au Hg Au （＋1，＋3） Hg(+2，＋1)

蓝色的Cu(OH)2呈现两性，在加热时易脱水而分解为黑色的CuO 。AgOH 在常温下极易脱水而转化为棕色的Ag 2O 。Zn(OH)2呈两性，Cd(OH)2显碱性，Hg(I, II)的氢氧化物极易脱水而转变为黄色的HgO(II)和黑色的Hg 2O(I)。

易形成配合物是这两副族的特性，Cu 2+、Ag +、Zn 2+、Cd 2+

与过量的氨水反应时分别生成[Cu(NH 3)4]2+、[Ag(NH 3)2]+、[Zn(NH 3)4]2+

、[Cd(NH 3)4]2+。但是Hg 2+和Hg 22+

与过量氨水反应时，如果没有大量的NH 4+存在，并不生成氨配离子。如：

HgCl 2 ＋ 2NH 3 ＝ Hg(NH 2)Cl↓白＋ 2 NH 4Cl Hg 2Cl 2 ＋ 2NH 3 ＝ Hg(NH 2)Cl↓白＋ Hg↓黑＋NH 4Cl

（观察为灰色）

Cu 2+

具有氧化性，与I －

反应，产物不是CuI 2，而是白色的CuI ：

Cu2+ ＋I- ＝2CuI↓白＋I

2

将CuCl

2溶液与铜屑混合，加入浓盐酸，加热可得黄褐色[CuCl

2

]－

的溶液。将溶液稀释，得白色CuCl沉淀：

Cu ＋Cu2+ ＋4Cl－＝2[CuCl

2

]－

[CuCl

2

]－←稀释→CuCl↓白＋Cl－

卤化银难溶于水，但可利用形成配合物而使之溶解。例如：

AgCl ＋2NH

3 ＝[Ag(NH

3

)

2

]+ ＋Cl-

红色HgI

2

难溶于水，但易溶于过量KI中，形成四碘合汞(II)配离子：

HgI

2 ＋2I- ＝[HgI

4

]2－

黄绿色Hg

2I

2

与过量KI反应时，发生歧化反应，生成[HgI

4

]2－和Hg：

Hg

2

I

2

＋2I- ＝[HgI

4

]2-＋Hg↓黑

三、实验内容

1、氧化物的生成和性质

（1）Cu2O的生成和性质

Cu2+＋2OH-＝Cu(OH)2↓ 蓝色

Cu(OH)2＋2OH- = [Cu(OH)4]-2-蓝色

2[Cu(OH)4]2-＋C6H12O6(葡萄糖) ＝Cu2O↓(红) ＋4OH-＋C16H12O7＋2H2O

或：2Cu2+ + 5OH- +C6H12O6 = Cu2O↓+ C6H11O7- + 3H2O （须加热）分析化学上利用此反应测定醛，医学上利用此反应检查糖尿病。由于制备方法和条件的不同，Cu

2

O晶粒大小各异，而呈现多种

颜色黄、橙黄、鲜红或深棕。

红色沉淀Cu

2

O离心分离后，分为两份：

一份加酸：Cu2O + H2SO4＝Cu2SO4＋H2O＝CuSO4＋Cu ＋H2O

一份加氨水：Cu

2O＋4NH

3

•H

2

O＝2[Cu(NH

3

)

2

]+ (无色溶液)＋

3H

2

O＋2OH－

2[Cu(NH

3)

2

]+＋4NH

3

•H

2

O＋1/2O

2

＝2[Cu(NH

3

)

4

]2+(蓝色溶液)

＋2OH-＋3H

2

O

（2）Ag2O的生成和性质

2Ag+ + 2OH- = Ag2O↓（棕色）+ H2O

Ag2O + 2HNO3 = 2AgNO3 + H2O

Ag2O + 4NH3H2O = 2[Ag(NH3)2]OH + 3H2O （3）HgO的生成和性质

Hg2+ + 2OH-= HgO↓（黄色）+ H2O

HgO + 2HCl = HgCl2 + H2O

HgO + NaOH= 不反应(HgO碱性)

Hg22++2OH-=Hg↓+HgO↓+H2O （歧化反应）2、氢氧化物的生成与性质

（1）Cu2+ + 2OH-= Cu(OH)2↓（蓝色絮状）加热：Cu(OH)2= CuO↓ (黑色)+ H2O

加酸：Cu(OH)2 + 2H+= Cu2+ + 2 H2O

加浓碱：Cu(OH)2 + 2OH- (6M) = [Cu(OH)4]2-

Cu(OH)

2

两性偏碱，所以需强碱使之生成配离子（2）Zn2+ + 2OH-= Zn(OH)2↓ (白色)

Zn(OH)2 + 2H+ = Zn2+ + 2 H2O

Zn(OH)2 + 2OH- = Zn(OH)42-

Cd2+＋2OH－＝Cd(OH)

2

↓白色

Cd(OH)

2＋H

2

SO

4

= CdSO

4

+ H

2

O (沉淀溶解)

Cd(OH)2 + NaOH (6M)= 不反应(Cd(OH)

2

碱性)

3、硫化物的生成与性质

铜、银、锌、镉、汞的硫化物的生成（与饱和硫化氢溶液反应）和溶解性（ZnS白色能溶于稀盐酸，CdS黄色溶于浓盐酸，CuS黑色和Ag2S灰色溶于浓硝酸。HgS黑色溶于王水。

3HgS+12Cl-+2NO3-+8H+=3[HgCl4]2-+3S+2NO+4H2O

4、配合物的生成与性质

（1）Ag的配合物

Ag+ + Cl-→AgCl ↓(白)

Ag++ Br-→AgBr ↓(淡黄)

Ag+ + I-→AgI ↓(黄)

AgCl + NH3 = [Ag(NH3)2]+ + Cl-AgCl+ S2O32-→[Ag(S2O3)2]3-+ Cl-

AgBr + S2O32- = [Ag(S2O3)2]3- + Br-

（2）Hg的配合物

①Hg2+ + 2I- = HgI2（红色沉淀）