无机化学实验报告-D

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 ：

Cu

2+

＋ 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 ＋ Cu

2+

＋ 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 2I 2＋ 2I - ＝ [HgI 4]2-＋ Hg↓黑

三、实验内容 1、

氧化物的生成和性质

（1） C u 2O 的生成和性质

Cu 2+ ＋ 2OH - ＝Cu(OH)2↓ 蓝色 Cu(OH)2 ＋ 2OH - = [Cu(OH)4]-2- 蓝色

2[Cu(OH)4]2-＋ C 6H 12O 6 (葡萄糖) ＝Cu 2O↓(红) ＋ 4OH -＋C 16H 12O 7＋2H 2O

或：2Cu 2+ + 5OH - +C 6H 12O 6 = Cu 2O↓+ C 6H 11O 7- + 3H 2O （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）Zn 2+ + 2OH - = Zn(OH)2↓ (白色)

Zn(OH)2 + 2H + = Zn 2+ + 2 H 2O Zn(OH)2 + 2OH - = Zn(OH)42- Cd 2+

＋2OH －

＝Cd(OH)2↓白色

Cd(OH)2＋H 2SO 4 = CdSO 4 + H 2O (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Ag 2S 灰色溶于浓硝酸。HgS 黑色溶于王水。

3HgS+12Cl -+2NO 3-+8H +=3[HgCl 4]2-+3S+2NO+4H 2O 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 + NH 3 = [Ag(NH 3)2]+ + Cl - AgCl+ S 2O 32- →[Ag(S 2O 3)2]3- + Cl -

AgBr + S 2O 32- = [Ag(S 2O 3)2]3- + Br - （2）Hg 的配合物