ds区元素

所以不可用铜器盛氨水
● 与 X2 作用
[Cu (NH3 )4 ]2+ (蓝 )
Cu +Cl2 →常温下反应 A +Cl2 → g A +Cl2 → u
常温下反应较慢 只能在加热条件下进行
活泼性： 活泼性：Cu>Ag>Au
●与酸作用 ▼ Cu, Ag, Au 不能置换稀酸中的 H+（还原性差） 还原性差） 生成难溶物或配合物， ▼ 生成难溶物或配合物，使单质还原能力增强 2A + H2S→A 2S(s) + H2 (g g g )
1－2 金属单质的存在、冶炼、性质 － 金属单质的存在、冶炼、
(1) 存 在 •CuAg以硫化物形式存在（已知最大的自然铜42吨） 矿物：孔雀石： 辉铜矿： 矿物：孔雀石：Cu2(OH)2CO3，辉铜矿：Cu2S 黄铜矿： 闪银矿Ag 黄铜矿：Cu2S·Fe2S3 即 CuFeS2 闪银矿 2S Au以自然金存在常见的有岩脉金（散存于岩石中）、 冲积金（存在于砂砾中）
特点1：铜族元素的金属性较弱， 特点 ：铜族元素的金属性较弱，它们为不活泼 重金属，碱金属是极活泼的轻金属。 重金属，碱金属是极活泼的轻金属。
• 铜族元素 碱金属 • 存在 有游离态 无 • 与空气中O2 室干→（－） 点燃生成各类氧化物 Cu+O2+H2O+CO2→Cu2(OH)2CO3 • 与水 (-) （＋）激烈放出H2 • 与酸 铜与浓盐酸作用可放出氢气， （＋）激烈放出H2 • 其余均须与氧化性酸作用， • 其中Au连氧化性酸也不作用， • 必须用混酸（氧化性酸+配体） • 与卤素 铜族中铜易，Ag慢， Au较难。 点燃时反应激烈 • 氢氧化物的酸碱性 碱性较弱，Cu(OH)2为两性 强碱 • 稳定性 所有都极易脱水成氧化物 对热稳定 • 配合性 除Cu2+,Au3+外均18e构型，形成配 • 合物能力中等，但从上到下亲硫 • 性增强，形成配合物的能力增强。
（2）硫酸铜 ）
制 备 热分解
Cu + 2 H2SO4(浓) 浓 2 Cu + 2 H2SO4(稀) + O2 稀
CuSO4 + SO2 + 2 H2O 2 CuSO4 + 2 H2O
CuSO4 · 5 H2O 也算是一个配合物，受热时脱水过程如下： 也算是一个配合物，受热时脱水过程如下：
102 C ° 113 C ° Cu 4 ⋅ 5H2O Cu 4 ⋅ 3H2O SO → SO → 258 C ° Cu 4 ⋅ H2O Cu 4 SO → SO
(4) 化学性质 ● 与O2作用 ∆ 2Cu+O2 →2Cu (黑 O )
∆ 2Cu+O2 +H2O+CO2 →Cu2(O )2CO (绿 H ) 3
碱式碳酸铜
4C +O2 +2H2O+8CN− → u 4[Cu N 2]− +4O − (C ) H 4C +O2 +2H2O+8N 3 → u H 4[Cu H3)2]+(无 ) +O − (N 色 H O2
1－3主要化合物 － 主要化合物
• • • • • • • • • 一．铜的化合物（＋1、＋2） 氧化物 卤化物 盐 硫化物 配合物 ＋1 Cu2O CuX Cu2SO4 Cu2S [Cu(NH3)2]+ ＋2 CuO CuX2 CuSO4 CuS [Cu(NH3)4]2+ Cu(OH)2 Cu(NO3)2 1．氧化态为＋1的化合物 ．氧化态为＋ 的化合物 (1) Cu2O ①制法 制法：干法：Cu + CuO→Cu2O(800-900℃) 制法 湿法：2CuSO4 + 3Na3SO3 → Cu2O↓ +3Na2SO4 + 2SO2↑(加适量NaOH维持的许多二元化合物其键 射线测定， 型有相当程度的共价性， 射线测定 型有相当程度的共价性，如CuCl2经X射线测定， 具链状共价结构。 具链状共价结构。
• 碱金属的二元化合物为离子型化合物，离子为无色。 • 原因：①电负性大；②18电子层结构离子，具有很强的极化 力和明显的变形性。
②性质： 性质
• 18e构型，极化能力强，变形能力也强，晶粒 大小不同显黄色、桔黄色、鲜红色、深棕色 • 对热十分稳定 Cu(OH)2 → CuO + H2O CuO → Cu2O +O2(1000℃) • pH＞3以沉淀形式存在，pH＜3发生岐化反应 • Cu2O + H2SO4→ Cu + CuSO4 • 易形成配合物 Cu2O + NH3•H2O →[Cu(NH3)2]+ • 2[Cu(NH3)2]+ +4 NH3•H2O +1/2 O2 →2[Cu(NH3)4]2+ + 2OH- +3H2O • [Cu(NH3)2]Ac +NH3 +CO →[Cu(NH3)3]Ac•CO （合成氨吸收有毒气体CO）
• Cu2+ + e → Cu+ Ψ(+)φ=0.153V I2 + 2e → 2I- Ψ(-)φ=0.54V
• 2Cu2+ + 2I- → 2Cu+ + I2 εφ=-0.387V<0 • 但Cu2+ + 2I-+ e → CuI Ψ(+)φ=0.86V • 2Cu2+ + 4I- → 2CuI↓ + I2 εφ=0.32V>0
特点2： 特点 ：金属性
• 铜族元素 : 从上到下减弱 • 碱金属 : 从上到下增强 • 理论解释: 铜族元素 :半径增大（不多），有效核电 荷增大明显（屏蔽小），其中有效核电荷增大为主 • 半径增大，有效核电荷增大，其中半径增大为主 • 特点3：氧化态 • 铜族元素 ＋1＋2＋3 碱金属＋1 • 理论解释 :铜族元素: ns与(n-1)d电子的能量相差不大， 与其它元素反应时，还可失去(n-1)d电子 • 碱金属 : ns与(n-1)p能量相差很大
•CuSO4（白色）＋5H2O→CuSO4•5H2O（兰色） •（可用作检验乙醇、乙醚中水分，作干燥剂，除去有机物中的水）
结 构
对[Cu(H2O)4]SO4·H2O 结构的解释有两种 ：
H2O Cu H2O OH2 OH2 O H • • • • O H • • • • O S O O
2．氧化态为＋2的化合物 ．氧化态为＋ 的化合物
• • • • • • • • • （1） CuO、Cu(OH)2 ①CuO特点 特点： 特点 碱性氧化物； 加热时易被H2、C、CO、NH3等还原成铜； 热稳定性较高＞1273K时明显分解。 特点: ②Cu(OH)2特点 两性偏碱； 热稳定性差，＞353K时分解； 配合性（加甘油、氨水等）。Cu(OH)2 + 2OH-→ [Cu(OH)4]2-
2A + 2H+ + 4I− → g - + H2 (g g 2A I 2 ) 2Cu + 2H+ + 4CS(N 2 )2 →2Cu H [CS(N 2 )2 ]+ + H2 (g H ) 2
HCl
硫脲
▼ Cu, Ag, Au可溶于氧化性酸 可溶于氧化性酸
C + 4H O3(浓 → (N 3)2 + 2N 2 + 2H2O u N ) Cu O O A + 2H O3(浓 → g O3 + N 2 + H2O g N ) AN O C + 2H2SO4 (浓 → u 4 +SO2 +2H2O u ) C SO 2A + 2H2SO4 (浓 → g2SO4 (s) +SO2 + 2H2O g ) A A + 4H l(浓 + H O3(浓 → u C ) N ) H u l 4 ] + N (g +H2O [A C O )
Au
黄铜矿
黄铜矿
(2) 制
备
•硫化物──氧化物──还原──精炼
•（1）富集：浮选 •（2） 焙烧：除去部分硫或挥发性杂质 •CuFeS2+O2→Cu2S+2FeS+SO2↑ 2FeS+3O2→2FeO+2SO2↑ •（3） 除渣：FeO+SiO2→FeSiO3（ρ小在上层） • mCu2S+nFeS→冰铜（ρ大在下层） • （4） 顶吹还原：冰铜入转炉，鼓风熔炼得98％粗 铜 • 2Cu2S+3O2→Cu2O+2SO2↑ • 2Cu2O+ Cu2S→6Cu+SO2↑ • （5） 电解精炼：以粗铜（泡铜）为阳极，纯铜为 阴极，用低电压电解。用电解法可得纯铜 (99.99%) ，真空精镏得超纯铜 (99.99999%)
（2）CuX
• ①制法：CuSO4 + 4NaCl → 2Na2[CuCl4]+ Na2SO4(合 制法： 制法 成、配位反应) • 2Na2[CuCl4]+SO2+2H2O→CuCl+NaH[CuCl3]+2NaCl+ 2HCl+Na2SO4(还原) • NaH[CuCl3] →CuCl↓+ NaCl +HCl(冲稀分解) • 2Cu2++4I-=2CuI↓(白)+I2 （褐色沉淀，原因含有碘， 用SO2吸收） • 注意：Cu+在水溶液中不能稳定存在，为什么Cu2+溶 注意： 液中I-加入却能得到CuI↓(白)?
•Ag2S→Ag 冲积金→金 •4Ag+8NaCN+2H2O+O2→4Na[Ag(CN)2]+4NaOH •4Au+8NaCN+2H2O+O2→4Na[Au(CN)2]+4NaOH •Ag2S+4NaCN=2Na[Au(CN)2]+Na2S •2Na[Ag(CN)2]+Zn=2Ag↓+Na2[Zn(CN)4] •2Na[Au(CN)2]+Zn=2Au↓+Na2[Zn(CN)4] (3) 物理性质 ▼ 特征颜色：Cu(紫红 ，Ag(白)， Au(黄) 特征颜色： 紫红)， 白， 黄 紫红 ▼ 溶、沸点较其它过渡金属低 ▼ 导电性、导热性好，且Ag>Cu>Au 导电性、导热性好， ▼ 延展性好 铜