ds区金属元素
Chapter22 ds区金属
3.Cu(Ⅰ)和Cu(Ⅱ)的相互转化（重点） Ⅰ和 的相互转化（ Ⅱ 的相互转化 重点） (1)Cu(I) → Cu(II) 歧化: ①酸性溶液中，Cu+歧化 酸性溶液中， 2Cu+ = Cu2+ + Cu(s) (ϕθ Cu+/Cu = 0.521V ； ϕθ Cu2+/Cu+ = 0.152V) ϕ Eθ= ϕ θ Cu+/Cu - ϕ θ Cu2+/Cu+= 0.521 - 0.152= 0.369 V Cu2SO4(s) ═══ CuSO4(aq) + Cu↓ 白色 蓝色 很小的Cu(I) 化合物可以在水溶液中稳定存在，例如： 化合物可以在水溶液中稳定存在，例如： 但Ksp很小的 很小的 CuI(s) 的Ksp = 5.06×10-12 ； Cu2S(s)的Ksp = 2.5×10-50 × × 被适当氧化剂氧化： ②Cu(I) 被适当氧化剂氧化： 例: Cu2O+4NH3+H2O = 2[Cu(NH3)2]++2OH红色 无色 4[Cu(NH3)2]++O2+ 8NH3 +2H2O = 4[Cu(NH3)4]2++2OH可用[ 除去混合气体中的O ∴ 可用 Cu(NH3)2 ] +(aq) 除去混合气体中的 2
1000℃ ℃
四.银的化合物 1.氧化银 氧化银 Ag2O微溶于水，293K时1L水能溶 微溶于水， 时 水能溶13mg，溶液呈微碱性。 ，溶液呈微碱性。 微溶于水 水能溶
573k
2Ag2O
4Ag+O2
Ag2O+CO = 2Ag+CO2 Ag2O+H2O2 = 2Ag+H2O+O2↑ 2.硝酸银 硝酸银 熔点为481.5K，见光分解，所以应将其保存在 棕色瓶中。 ，见光分解， 棕色瓶中。 熔点为 Ag+2HNO3（浓）= AgNO3+NO2↑+H2O 3Ag+4HNO3（稀）= 3AgNO3+NO↑+2H2O 能被一些中强或强还原剂还原成单质银： 能被一些中强或强还原剂还原成单质银： 2AgNO3+H3PO3+H2O = H3PO4+2Ag+2HNO3
ds区元素实验报告
ds区元素实验报告DS区元素实验报告导言：DS区（Discovered and Studied Zone）是指科学家们在研究中发现并深入研究的区域。
在这个实验报告中，我们将探索DS区中的元素，了解它们的性质和特点，以及它们在自然界和人类生活中的应用。
一、氢元素的探索和性质氢是宇宙中最常见的元素之一，它在地球上以气体的形式存在。
氢具有轻质、可燃、无色无味等特点，是一种非常重要的元素。
在实验中，我们通过电解水的方法制取氢气，并观察了氢气的燃烧现象。
氢气的燃烧产生的唯一产物是水，这使得氢成为一种清洁的能源选择。
二、氧元素的探索和性质氧是地球上最常见的元素之一，它占据了地球大气中的大部分。
氧是一种无色、无味、无臭的气体，对于维持生命至关重要。
在实验中，我们通过加热高锰酸钾制取氧气，并观察了氧气对燃烧的促进作用。
氧气是一种强烈的氧化剂，许多物质在氧气中能够燃烧。
此外，氧气还广泛应用于医疗、工业和冶金等领域。
三、碳元素的探索和性质碳是地球上最丰富的元素之一，它存在于各种有机物中。
碳具有多种形态，如石墨、金刚石等。
在实验中，我们通过加热蔗糖制取活性炭，并观察了活性炭对吸附的作用。
碳具有良好的导电性和热导性，因此被广泛应用于电池、电子产品和高温材料等领域。
四、铁元素的探索和性质铁是地球上最常见的金属元素之一，它广泛存在于地壳和岩石中。
铁具有良好的导电性和磁性，是一种重要的结构材料。
在实验中，我们通过还原铁矿石制取铁，并观察了铁的磁性。
铁在建筑、交通工具和机械制造等领域有着广泛的应用。
五、硫元素的探索和性质硫是地球上一种常见的非金属元素，它存在于地壳、水体和生物体中。
硫具有黄色，有刺激性的气味，以及较低的熔点和沸点。
在实验中，我们通过加热硫磺制取硫酸，观察了硫酸的酸性反应。
硫在化学工业、农业和医药领域有着广泛的应用。
结论：通过对DS区中的元素进行实验探索，我们深入了解了它们的性质和特点，以及它们在自然界和人类生活中的应用。
ds 区 元 素
ds 区 元 素
2. 锌族元素的重要化合物
（1）锌的化合物。 锌的化合物主要有锌的氧化物、 氢氧化物和卤化物等。
①氧化锌（ZnO）。ZnO是白色粉末状不溶于水的两性 化合物，它既能溶于酸，又能溶于碱：
ZnO+2HCl →ZnCl2+H2O ZnO+2NaOH →Na2ZnO2+H2O
ds 区 元 素
由表可知，卤化银中只有AgF易溶于水，其余 均微溶于水，且溶解度按AgCl→AgBr→AgI的顺序 降低，它们的颜色也依此顺序加深。这种变化趋势 与从AgF到AgI键型的变化有关，即以离子键为主变 成以共价键为主结合。
ds 区 元 素
（2）二价化合物。 铜族元素中氧化态为+2的 只有铜，铜的化合物最重要的有CuO、Cu(OH)2、 CuSO4·5H2O等。
ds 区 元 素
氧化亚铜(Cu2O)是红色固体，很稳定，在自然界中以赤铜 矿形式存在，当灼烧氧化铜达1273~1473 K时，分解出氧，生 成氧化亚铜：
ds 区 元 素
因此，AgNO3晶体或溶液都应在棕色玻璃瓶内保存。AgNO3可溶 于水，其水溶液与卤化物作用，生成卤化银。固体AgNO3或其溶液都是 氧化剂，即使在室温下，许多的有机物都能将它还原成黑色的银粉。
2Cu+H2O+CO2+O2 → Cu2(OH)2CO3
ds 区 元 素
2. 铜族元素的重要化合物
铜、银、金都可以形成氧化数为+1、+2、+3的化合 物，其中，Cu(+2)、Ag(+1) Au(+1) 态。不同氧化数的铜族元素离子能与CN-等简单配体形成稳 定配合物。
ds区金属元素实验报告
ds区金属元素实验报告【引言】金属元素是化学中重要的一类元素，其具有良好的导电性、导热性和延展性等特点，被广泛应用于工业、建筑、电子等领域。
本实验旨在通过对不同金属元素的实验研究，探究它们的性质和特点，为深入理解金属元素提供实验依据。
【实验一：金属元素的导电性】首先，我们选取了几种常见的金属元素，包括铜、铁、铝和锌。
通过将它们分别连接到电池的两极，我们可以观察到它们是否能够导电。
实验结果显示，铜和铁能够很好地导电，灯泡发出明亮的光；而铝和锌的导电性较差，灯泡只发出微弱的光。
这是因为铜和铁具有较好的导电性能，而铝和锌的导电性能较差。
【实验二：金属元素的导热性】接下来，我们进行了金属元素的导热性实验。
我们选取了相同大小和形状的铜、铁、铝和锌棒，并将它们的一端依次置于火焰中加热。
实验结果显示，铜棒迅速传导热量，火焰附近的部分迅速变热；铁棒次之，传热速度较慢；铝棒传热速度更慢，火焰附近的部分变热较慢；而锌棒传热速度最慢，火焰附近的部分几乎没有明显变化。
这说明铜具有较好的导热性能，而锌的导热性能较差。
【实验三：金属元素的延展性】我们进一步研究了金属元素的延展性。
选取了铜、铁、铝和锌的薄片，并使用锤子进行敲击。
实验结果显示，铜薄片在敲击后没有明显的变形，仍然保持原来的形状；铁薄片稍微有些变形，但仍能保持较好的形状；而铝薄片和锌薄片则发生了明显的变形，形状不再规则。
这说明铜具有较好的延展性能，而铝和锌的延展性能较差。
【实验四：金属元素的化学性质】最后，我们研究了金属元素的化学性质。
我们选取了铜、铁、铝和锌的片状样品，并将它们分别放入盛有酸性溶液的试管中。
实验结果显示，铜片和铁片没有明显的变化；而铝片在酸性溶液中发生了剧烈的反应，产生了气体并迅速腐蚀；锌片也发生了类似的反应，但稍微缓慢一些。
这说明铝和锌具有较强的化学活性，而铜和铁的化学活性较低。
【结论】通过以上实验，我们得出了一些关于金属元素的结论。
铜具有良好的导电性、导热性和延展性，化学活性较低；铁具有较好的导电性和导热性，延展性较好，化学活性较低；铝的导电性和导热性较差，延展性较差，但化学活性较高；锌的导电性、导热性和延展性均较差，但化学活性较高。
ds元素
第十一章副族元素化学第十章ds区元素第节素概述第一节ds区元素概述ds 区元素是指元素周期表中的ⅠB 、ⅡB 两族元素包括族元素，包括铜、银、金、锌、镉、汞等6种自然形成的金属元素及两种人工合成元素。
ds 区的名称是因为它们的外层电子构型:ⅠB : (n-1)d 10s 1或ⅡB :(n-1)d 10s 2从广义的角度看，ds区实际上是d区的一部分。
因本区元素次外层(n-1)d轨道已填满电子,而最外电子层构型和区相同，所以满电子,而最外电子层构型和s区相同，所以将此区域元素称为ds区元素。
ds区元素都是过渡金属。
但由于其d层电子是全充满的，所以体现的性质与其他过渡金属有所不同。
如：最高氧化态只能达到+3如：最高氧化态只能达到+3。
3第二节铜族元素（一）铜族元素的单质1.物理性质(1) 特征颜色：Cu(紫红)，Ag(白)，Au(黄)(2) 溶、沸点较其它过渡金属低(3) 导电性、导热性好，且Ag>Cu>Au(3)导电性导热性好且(4)延展性好铜族元素2.化学性质(1)与O 2作用)2CuO(O 2Cu 2黑⎯→⎯+∆)(CO (OH)Cu CO O H O 2Cu 322222绿⎯→⎯+++∆碱式碳酸铜Au 、Ag O 发生反应，当有沉淀剂或g 不与2发生反应，有沉淀剂或配合剂存在时，可发生反应。
5=铜族元素−−−+⎯→⎯+++4OH]4[M(CN)8CN O 2H O 4M AuAg Cu M 222，，−++⎯→⎯+++OH)(])4[Cu(NH 8NH O 2H O 4Cu 23322无色)(])[Cu(NH 243蓝+不可用铜器盛氨水O 2→O2H S 2Ag O S 2H 2Ag 2222+⎯→⎯++6银器年久变黑(2) 与酸作用铜族元素c Cu、Ag、Au不能置换稀酸中的H +d 若生成难溶物或配合物，单质还原能力则增强()2A I 2A (g)H S(s)Ag S H 2Ag 222+⎯→⎯+(g)H 2AgI 4I 2H 2Ag 2-2+⎯→⎯++−+③Cu 、Ag 、Au 可溶于氧化性酸7（二）铜的重要化合物Cu 2O CuO颜色暗红色黑色溶解性难溶于水，易溶于酸热稳定性稳定,1235熔化也不分解高C 加入氨水[Cu(NH 3)2]+(无色)微溶Cu 2O + 2H +→Cu 2++ Cu + H 2OC O +2HCl 2C Cl +H Cu 2O + 2HCl →2CuCl + H 2O 10004CuO Cu O +O C (白色)CuO + 2H +→Cu 2++ H 2O4CuO Cu 2O + O 28（二）铜的重要化合物Cu 2O CuO颜色暗红色黑色溶解性难溶于水，易溶于酸热稳定性稳定,1235 熔化也不分解高C 加入氨水[Cu(NH 3)2]+(无色)微溶Cu 2O+4NH 3+H 2O →2[Cu(NH 3)2]++2OH -在空气中被氧化4[Cu(NH 3)2]++O 2+8NH 3+2H 2O →蓝94[Cu(NH 3)4]2+(深蓝)+4OH -CuOH 不稳定，至今尚未制得为浅蓝色难溶于水2-Cu(OH)2为浅蓝色，难溶于水1.受热易脱水2[Cu(OH)4]+C 6H 12O 6(葡萄糖)→Cu 2O +C 6H 12O 7+4OH -+2H 2O Cu(OH)2 CuO + H 2O 80~90C 两性以碱性为主(葡萄糖酸)2.两性：以碱性为主+2H + →2+ O (用此反应可检查尿糖Cu(OH)2+ 2H Cu +H 2O (浅兰色)Cu(OH)2+ 2OH -→[Cu(OH)4]2-(亮兰色)3. 溶于氨水2++2OH-10Cu(OH)2+4NH 3→[Cu(NH 3)4]2 + 2OH制取:1.,Cu 2+ + Cu + 4Cl -→2[CuCl 2]-1. 在热、浓HCl 溶液中, 用Cu 粉还原CuCl 2(无色)2. 用水稀释-→2CuCl ()+2Cl -总反应：Cu 2+ + Cu + 2Cl -→ 2CuCl2[CuCl 2]2CuCl (白色) + 2Cl 应用：CuCl + CO + HCl →[CuCl(CO)] ·H 2O 11（测CO ）2无水CuCl 2为棕黄色固体,是共价化合物易溶于水和有机溶剂(如乙醇、丙酮)CuCl 2溶液随c (Cl -)不同而呈不同颜色[C Cl 24H O [C (H 2+4Cl [CuCl 4]2-+ 4H 2O [Cu(H 2O)4]2+ + 4Cl -)(12(黄色) (浅蓝色)无水CuSO4为白色粉末，易溶于水，吸水性强，吸水后呈蓝色，可检验有机液体中的微量水分。
实验九 Ds区元素(铜、银、锌、镉、汞
实验目的 1、掌握铜、银、锌、镉、汞的氢氧化物或氧化物的酸碱性， 硫化物的溶解性及配位性。 2、掌握Cu+ \ Cu2+及Hg22+\ Hg2+相互转化条件，正确使 用汞。
铜（Cu）
一、铜的基本知识介绍
铜是人类最早使用的金属。早在史前时代,人们就开始采掘露 天铜矿,并用获取的铜制造武器、式具和其他器皿，铜的使用 对早期人类文明的进步影响深远。 铜是一种存在于地壳和海洋中的金属。铜在地壳中的含量约 为0.01％，在个别铜矿床中，铜的含量可以达到3－5％。 自然界中的铜，多数以化合物即铜矿物存在。铜矿物与其他 矿物聚合成铜矿石，开采出来的铜矿石，经过选矿而成为含 铜品位较高的铜精矿。
黄铜
白铜
银（Ag）
一、银的物理性质 银Ag在地壳中的含量很少，仅占1×10-5%，在自然界中有单质 的自然银存在，但主要以化合物状态产出。 纯银为银白色，熔点960.8℃，沸点2210℃，密度10.49克/厘 米3。银是面心立方晶格，塑性良好，延展性仅次于金，但当 其中含有少量砷As、锑Sb、铋Bi时，就变得很脆。
银是导电性和导热性最高的金属；银的反光能力特别强，经抛 光后能反射95%的可见光。
二、银的化学性质
原子序数47，原子量107.8682。 化学稳定性较好，在常温下不氧化。但在所有贵金属中，银的化学性质最 活泼； 约240°C时能与臭氧直接反应； 常温下能与卤素逐渐化合； 银不与除硝酸外的稀酸或强碱反应，但能与浓硫酸反应；硝酸银是重要的 可溶性银盐，其它银盐一般不溶于水。 易溶于热的浓硫酸，微溶于热的稀硫酸；在盐酸和“王水”中表面生成氯 化银薄膜；与硫化物接触时，会生成黑色硫化银。此外，银能与任何比例 的金或铜形成合金，与铜、锌共熔时极易形成合金，与汞接触可生成银汞 齐。
s区、d区、ds区重要元素及其化合物
s区、d区、ds区重要元素及其化合物(s Block, ds Block, d Block Elements and Compounds)9.1 s区元素s区元素中锂(Lithium)、钠(Sodium)、钾(Potassium)、铷(Rubidium)、铯(Cesium)、钫(Francium)六种元素被称为碱金属(alkali Metals)元素。
铍（Beryllium）、镁(Magnesium)、钙(Calcium)、锶(Strontium)、钡(Barium)、镭(Radium)六种元素被称为碱土金属(alkaline earth metals)元素。
锂、铷、铯、铍是稀有金属元素，钫和镭是放射性元素。
碱金属和碱土金属原子的价层电子构型分别为ns1和ns2，它们的原子最外层有1～2个电子，是最活泼的金属元素。
9.1.1 通性碱金属和碱土金属的基本性质分别列于表9-1和表9-2中。
表9-1碱金属的性质碱金属原子最外层只有1个ns电子，而次外层是8电子结构(Li的次外层是2个电子)，它们的原子半径在同周期元素中(稀有气体除外)是最大的，而核电荷在同周期元素中是最小的，由于内层电子的屏蔽作用较显著，故这些元素很容易失去最外层的1个s电子，从而使碱金属的第一电离能在同周期元素中最低。
因此，碱金属是同周期元素中金属性最强的元素。
碱土金属的核电荷比碱金属大，原子半径比碱金属小，金属性比碱金属略差一些。
s区同族元素自上而下随着核电荷的增加，无论是原子半径、离子半径，还是电离能、电负性以及还原性等性质的变化总体来说是有规律的，但第二周期的元素表现出一定的特殊性。
例如锂的EΘ(Li+/Li)反常地小。
表9-2碱土金属的性质s区元素的一个重要特点是各族元素通常只有一种稳定的氧化态。
碱金属的第一电离能较小，很容易失去一个电子，故氧化数为＋1。
碱土金属的第一、第二电离能较小，容易失去2个电子，因此氧化数为＋2。
在物理性质方面，s区元素单质的主要特点是：轻、软、低熔点。
ds区金属
ds区金属：铜 银 锌 镉 汞一、实验目的l.熟悉铜、银、锌、镉、汞氢氧化物的酸碱性质和热稳定性；2.熟悉铜、银、锌、镉、汞配合物的性质和应用；3.掌握Cu(I)、Cu(II)重要化合物的性质和相互转化条件；4.熟悉Hg22+、Hg2+的转化，了解锌、镉、汞离子的鉴定反应。
二、实验原理铜、银、锌、镉、汞，分别属于ds区IB和ⅡB簇，常见水合离子有Cu2+、Ag+、Zn2+、Cd2+、Hg2+、Hg22+。
Cu(I)在高温或干态时表现稳定，在水溶液中只以一些配离子形式存在。
室温下，Cu2+、Ag+、Zn2+、Cd2+、Hg2+与适量NaOH反应，分别形成Cu(OH)2、Ag2O、Zn(OH)2、Cd(OH)2、HgO，Cu(OH)2在加热时分解生成黑色的CuO。
这些（氢）氧化物中，Zn(OH)2为典型的两性；Cu(OH)2也呈两性，但其碱性大于酸性；Cd(OH)2则主要呈碱性反应，仅缓慢溶于热的浓强碱液中；Ag2O与HgO基本上呈碱性。
Cu2+、Ag+、Zn2+、Cd2+与适量氨水反应时，Cu2+生成相应的碱式盐沉淀。
Ag+生成AgO沉淀，Zn2+、Cd2+生成Zn(OH)2、Cd(OH)2，它们与过量的NH3·H2O 反应都生成氨配合物。
与此不同，在氨水作用下，氯化汞生成氯化氨基汞盐沉淀物，硝酸汞则生成硝酸氨基氧汞。
在有大量铵盐存在时硝酸氨基氧汞可溶于过量NH3·H2O形成氨配合物，但HgNH2Cl不溶于过量NH3·H2O。
HgCl2+2NH3 =Hg(NH2)Cl↓(白色)+NH4Cl2Hg(NO3)2+4NH3+ H2O = HgO·Hg(NH2)NO3↓(白色)+3NH4NO3 Hg22+与过量氨水反应时，同时发生歧化反应，生成氨基汞化合物和汞。
2Hg2(NO3)2+4NH3+H2O = HgO·Hg(NH2)NO3↓+2 Hg↓+ 3NH4NO3Cu2+与I-反应即生成CuI白色沉淀。
第十一章 ds区元素
金还可用于火箭、导弹、潜艇、宇宙飞船、核反应堆、超级 金还可用于火箭、导弹、潜艇、宇宙飞船、核反应堆、 集成电路核化学工业。 集成电路核化学工业。 铜除了作为导线，还可以制造合金： 铜除了作为导线，还可以制造合金： 青铜（ ％ 、 ％ 、 ％ ）熔点比铜低， 青铜（80％Cu、15％Sn、5％Zn）熔点比铜低，更硬 黄铜（ ％ 、 ％ 黄铜（60％Cu、40％锌）用于制作仪器零件 白铜（ ～ ％ 、 ～ ％ 、 ～ ％ ） 白铜（50～70％Cu、18～20％Ni、13～15％Zn）主要用作刀 具 铜还是人体所需的微量元素，人体中又 多种蛋白质核酶含 铜还是人体所需的微量元素，人体中又30多种蛋白质核酶含 有铜。已知铜的最重要生理功能是人血清中的铜蓝蛋白， 有铜。已知铜的最重要生理功能是人血清中的铜蓝蛋白，有 协同铁的功能。 协同铁的功能。
4、锌、镉、汞ns轨道已填满，能脱离的自由电子数量不多， 、 轨道已填满， 轨道已填满 能脱离的自由电子数量不多， 因此它们具有较高的比电阻（导电性较差）。 因此它们具有较高的比电阻（导电性较差）。 5、锌族元素的标准电极电势比同周期的铜族元素更负，所以 、锌族元素的标准电极电势比同周期的铜族元素更负， 锌族元素比铜族元素活泼。 锌族元素比铜族元素活泼。 Cu2+
+0.158V
Cu+
+0.522V
Cu Cd2+
Zn2+
>-0.6VFra bibliotek-0.7628V
Zn Cd
+0.522V +0.158V +0.7996V
Cd+
<-0.2V
Ag2+ Cu3+
Ag+ Cu+
ds区金属元素实验报告
ds区金属元素实验报告ds区金属元素实验报告引言：金属元素是化学中的重要组成部分，它们具有良好的导电性、导热性和延展性等特点，广泛应用于工业生产和科学研究中。
本次实验旨在研究ds区金属元素的性质和特点，以期对其应用领域和未来发展方向有更深入的了解。
实验方法：1. 实验器材准备：试剂瓶、试管、电子天平、酒精灯、显微镜等。
2. 实验步骤：a. 依据实验需求，选取ds区金属元素进行研究。
b. 使用电子天平准确称量所需金属元素。
c. 将金属元素置于试管中，加热至一定温度，观察其物理性质变化。
d. 利用显微镜观察金属元素的晶体结构。
e. 进行相关实验数据的记录和分析。
实验结果与讨论：1. 物理性质变化观察：a. 随着温度的升高，金属元素逐渐熔化，并呈现出液态状态。
不同金属元素的熔点各异，这是由其原子结构和相互作用力决定的。
b. 在一定温度范围内，金属元素呈现出流动性和可塑性，可以通过挤压、拉伸等方式改变其形状，这是金属元素的延展性和塑性的表现。
c. 通过显微镜观察，我们可以发现金属元素的晶体结构呈现出规则的排列和重复性，这是由于金属元素中的原子具有相似的尺寸和电子排布特点所致。
2. 实验数据分析：a. 通过实验测得的金属元素的熔点和密度等数据，我们可以对其物理性质进行定量分析和比较，从而了解不同金属元素之间的差异。
b. 结合实验结果和已有的相关知识，我们可以进一步探讨金属元素的导电性、导热性等特点，以及其在电子、材料等领域的应用。
结论：通过本次实验，我们对ds区金属元素的性质和特点有了更深入的了解。
金属元素具有良好的导电性、导热性和延展性等特点，这使得它们在电子、材料等领域有着广泛的应用前景。
未来，我们可以进一步研究和开发ds区金属元素的新型应用，以满足社会发展的需求。
致谢：感谢实验中提供的相关设备和材料，以及指导老师的指导和帮助。
本次实验取得了较好的结果，也让我们对金属元素有了更加深入的认识和理解。
第十一章 ds区元素
HgO + Hg + H2O HgS + Hg + 2H+
2+ Hg HgI 4
上页 下页 目录 返回
Question 4
Solution
铜和汞都有正一价，但是它们在水
溶液中的稳定性却相反。您能给以正确 的解释吗？
显然，从下面的平衡中可以得到提示： 2Cu+ →Cu2+ + Cu
Hg 2 2 (aq)
NH3 H2O H+
[Cu(NH3)4]2+
上页 下页 目录 返回
二、银盐
除AgNO3外，银(I)盐大都难溶于水， AgNO3在日光直接
照射下能逐渐分解： 2AgNO3 = 2Ag + 2NO2(g) + O2(g) 因而AgNO3的晶体或溶液应装在棕色的玻璃瓶中。 卤化银 除AgF易溶于水外，AgCl、AgBr、AgI均难溶于水，颜色 依次加深（白-浅黄-黄），溶解度依次降低，这是因为阴 离子按Cl- —Br- — I-变形性依次增大，因而极化作用依次 增强的缘故。 硫化银，Ag2S Ag2S的KspΘ=1.6 × 10-49，可溶于浓HNO3，发生氧化还原 反应： 3Ag2S + 8HNO3 = 6AgNO3 + 3S(s) + 2NO(g) + 4H2O
K θ = 1.0×106
Hg2+(aq)
= Hg(l) +
K θ = 6.0 ×10 –3
因而，在水溶液中稳定 Cu(I) 要用到沉淀剂或
配合剂，而在第二个反应中，却要到沉淀剂或配合
剂去稳定 Hg 2+ .
上页 下页 目录 返回
1. 氯化锌
11第十一章 ds区元素
Ag 2S2O32 (过量) [Ag(S2O3 )2 ]3-
鉴定S2O32-：
Ag 2S2O 3 (s,白) H 2O
H 2SO 4 Ag 2S(s, 黑)
6.Ag+的鉴定
Ag HCl AgCl(s, )
NH3
Ag(NH
Hg
2
Cl
2
(s,白)
SnCl
26
Hg 2Cl2 (s) Sn 2 4Cl- 2Hg(l, 黑) [SnCl 6 ]2-
反之：可利用HgCl2鉴定Sn2+
NH 2 HgCl(s)
NH
4
Cl -
胺基氯化汞
4.与I-，SCN-的反应
Hg 2 2I HgI 2 2I -
HgI 2 (s, 金红色 )
HgI
2 4
-
(aq,
无色
)
HgI 24-为Nessler 试剂，用于鉴定
NH
4
NH
4
2[HgI
4
]2-
4OH
-
O
Hg Hg
NH 2 I(s, 红棕色 )
Hg
2 2
2I -
7I - 3H 2O
Hg 2 I 2 (s, 草绿色 )
HgI 2 Hg
I-
HgI
24
Hg
Hg 2 2SCN -
Hg(SCN) 2 (s)
Hg(SCN) 2 2SCN -
Hg(SCN)
2 4
-
(aq,
无色
)
5.Hg2+的鉴定
元素化学：ds区金属
（3）硫化亚铜 硫化亚铜是难溶的黑色物质，其溶度积常数为2×1047，由过量 的铜与硫加热制得：2Cu+S=Cu2S 在硫酸铜溶液中加入硫代硫酸钠溶液，加热也能生成硫化亚铜沉 淀：2Cu2++2S2O32+2H2O=Cu2S↓+S↓+2SO42+4H+ 分析化学上常用该反应除去铜。
2、氧化态为+II的化合物 （1）氧化铜和氢氧化铜 在硫酸铜溶液中加入强碱，就生成淡蓝色的氢氧化铜沉淀： CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4 氢氧化铜的热稳定性比较差，在溶液中加热到80℃，即分解为黑 褐色的CuO。 Cu(OH)2=CuO↓+H2O CuO具有一定的氧化性，可被H2、C、CO、NH3等还原为金属铜： 3CuO+2NH3=3Cu+3H2O+N2
Cu2+离子的外层电子构型为3s2 3p6 3d9，该离子带两个正电荷， 因此，比Cu+更容易形成配合物。 Cu2+离子的配位数一般为4 和6，配位数为2的很少见。
H2
2+
O
H2
2+
O
H2O
OH 2
Cu
H2O
OH 2
原子半径/pm
127.8
M+离子半径/pm
96
M2+离子半径/pm
72
第一电离势(kJ.mol1) 750
第二电离势(kJ.mol1) 1970
M+(g)水合热(kJ.mol1) 582
M2+(g)水合热(kJ.mol1) 2121
升华热(kJ.mol1)
340
电负性
区、d区、ds区重要元素及其化合物
s区、d区、ds区重要元素及其化合物(s Block, ds Block, d Block Elements and Compounds)9.1 s区元素s区元素中锂(Lithium)、钠(Sodium)、钾(Potassium)、铷(Rubidium)、铯(Cesium)、钫(Francium)六种元素被称为碱金属(alkali Metals)元素。
铍（Beryllium）、镁(Magnesium)、钙(Calcium)、锶(Strontium)、钡(Barium)、镭(Radium)六种元素被称为碱土金属(alkaline earth metals)元素。
锂、铷、铯、铍是稀有金属元素，钫和镭是放射性元素。
碱金属和碱土金属原子的价层电子构型分别为ns1和ns2，它们的原子最外层有1～2个电子，是最活泼的金属元素。
9.1.1 通性碱金属和碱土金属的基本性质分别列于表9-1和表9-2中。
表9-1碱金属的性质碱金属原子最外层只有1个ns电子，而次外层是8电子结构(Li的次外层是2个电子)，它们的原子半径在同周期元素中(稀有气体除外)是最大的，而核电荷在同周期元素中是最小的，由于内层电子的屏蔽作用较显著，故这些元素很容易失去最外层的1个s电子，从而使碱金属的第一电离能在同周期元素中最低。
因此，碱金属是同周期元素中金属性最强的元素。
碱土金属的核电荷比碱金属大，原子半径比碱金属小，金属性比碱金属略差一些。
s区同族元素自上而下随着核电荷的增加，无论是原子半径、离子半径，还是电离能、电负性以及还原性等性质的变化总体来说是有规律的，但第二周期的元素表现出一定的特殊性。
例如锂的EΘ(Li+/Li)反常地小。
表9-2碱土金属的性质s区元素的一个重要特点是各族元素通常只有一种稳定的氧化态。
碱金属的第一电离能较小，很容易失去一个电子，故氧化数为＋1。
碱土金属的第一、第二电离能较小，容易失去2个电子，因此氧化数为＋2。
在物理性质方面，s区元素单质的主要特点是：轻、软、低熔点。
实验：ds 区元素
实验二十：ds区金属（铜、银、锌、镉、汞）〔实验目的〕1.了解铜、银、锌、镉、汞氧化物或氢氧化物的酸碱性，硫化物的溶解性；2.掌握Cu(Ⅰ)、Cu(Ⅱ)重要化合物的性质及相互转化条件；3.试验并熟悉铜、银、锌、镉、汞的配位能力，以及Hg22+和Hg2+的转化。
〔实验原理〕铜族元素包括铜、银、金，位于周期表ⅠB族；锌族元素包括锌、镉、汞，位于周期表ⅡB 族。
由于铜、锌族元素价电子层构型为(n-1)d10ns1、(n-1)d10ns2，都属ds区，故一并进行讨论。
一、铜族元素已知铜族元素价电子构型为(n-1)d10ns1，铜族元素原子不仅可以失去ns电子，也可进一步失去部分d电子。
因此铜族元素都有+1、+2、+3三种氧化态。
但由于其稳定性不同，铜常见的氧化态为+2，银为+1，金为+3。
1．铜的化合物①Cu(Ⅰ)的化合物：Cu(Ⅰ)的化合物在固态晨稳定性高于Cu(Ⅱ)，但在溶液中容易被氧化为Cu(Ⅱ)。
Cu溶液为无色。
几乎所有的Cu(Ⅰ)化合物都难溶于水，其溶解度顺序为：CuCl＞CuBr＞CuI＞CuSCN＞CuCN＞Cu2S物质颜色溶解性化学性质Cu2O 红色不溶于水。
弱碱性；对热稳定。
CuOH 黄色或橙色不溶于水。
不稳定，生成后立即分解为Cu2O。
CuX 白色CuCl、CuBr、CuI都不溶于水，溶解度按顺序降低Cu2+ + 2Cl- + Cu = 2CuCl→H[CuCl2] CuCl + CO + HCl → Cu(CO)Cl5H2OCu2S 黑色在盐Cu(Ⅰ)中是最小的3Cu2S+16HNO3(浓)=6Cu(NO3)2+4NO+8H2O+3SCu2S + 4CN- = 2[Cu(CN)2]-+ S2-配合物无色溶于水，由于为d10型离子，因此一般为无色。
[Cu(NH3)2]+ + O2→[Cu(NH3)4]+ [Cu(NH3)2]+ + CO → [Cu(NH3)2(CO)]+②Cu(Ⅱ)的化合物：Cu(Ⅱ)为ｄ9构型，它的化合物或配合物因Cu2+可发生ｄ－ｄ跃迁而呈现颜色。
ds区元素
ds区元素（铜、银、锌、镉、汞）的性质【摘要】ds区元素是指元素周期表中的ⅠB、ⅡB两族元素，包括铜、银、金、锌、镉、汞6种自然形成的金属元素和Rg、Uub2种人工合成元素。
ds区的名称是因为它们的电子构型都是d10s1（ⅠB）或d10s2（ⅡB）。
ds区是d区元素的一部分，ds区元素都是过度金属。
但由于它们的d层是满的，所以体现的性质与其他过渡金属有所不同（比如说最高的氧化态只能达到+3）。
【关键字】元素过渡酸碱性；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 IIBCu 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Ag2O。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
性质
价电子构型 次外层电子构型
I B、II B
(n-1)d10ns1~2 18e (n-1)s2(n-1)p6(n-1)d10 大 > 小 < < 明显共价性 > 弱碱
I A、II A
ns1~2 8e (n-1)s2(n-1)p6 小 大 主要是离子键 强碱，且稳定
Z* 原子半径r 金属活泼性 化合物键型 形成配合物倾向 氢氧化物
2Cu O2 2H 2O 8NH3 2[Cu(NH3 ) 4 ]2 4OH
所以不可用铜器盛氨水！
铜族元素的存在与提取
Cu：黄铜矿（CuFeS2）
辉铜矿（Cu2S）
孔雀石（Cu2(OH)2CO3）
Ag：辉银矿（Ag2S）
Au：碲金矿（AuTe2）
Cu(I)FeS2, CuCO3.Cu(OH)2, Cu(I)2S 黄铜矿 孔雀石 辉铜矿
金的纯度（24 K，18 K ）
1K = 4.166% 24 K=24×4.166%=99.984% 18 K = 18×4.166% = 74.998% 千足金——含量为99.9%，俗称三个9。 足金——含量为99.0%，以上，俗称二个9。 K金的颜色有多种，通常有黄、红、白色之分。 白色K金,实际上是黄金与镍、锌、铜等元素的合金。不是通常 所说的白金铂（Pt）饰品。
FeO + SiO2 ─→ FeSiO3(渣) mCu2S + nFeS ─→ 冰铜
(4) 顶吹还原 把冰铜放入转炉，鼓风熔炼： 2Cu2S + 3O2 ─→ 2Cu2O + SO2↑ 2Cu2O + Cu2S ─→ 6Cu + SO2↑此粗铜又称泡铜（98％左右）。
(5) 精炼
阳极反应：Cu(粗)- 2e- ─→ Cu2+ 阴极反应：Cu2+ + 2e- ─→ Cu (精铜，99.95%)
2. AgNO3 硝酸银
硝酸银的制备及除杂(硝酸铜和硝酸铁) 3Ag + 4HNO3(稀)→3AgNO3 + NO↑+ 2H2O Ag + 2HNO3(浓)→AgNO3 + NO2↑+ 2H2O （1）利用硝酸盐的热分解温度不同； （2）利用Cu(OH)2、Fe(OH)3和AgOH的Ksp不同；
（1）根据硝酸盐的热分解温度不同，可将粗产品加热到 473~573K，此时Cu(NO3)2、Fe(NO3)3分解为黑色不溶于 水的CuO和Fe2O3，将混合物中的AgNO3溶解后过滤 除去 CuO和Fe2O3 ，然后将滤液重结晶便得到纯的AgNO3。
Cu2+ + 2OH¯
AgOH↓
2Ag+ + 2OH¯
Fe(OH)3↓
Cu(OH)2↓,
Fe3+ + 3OH¯
Ksp(AgOH)=2×10–3
Ksp(Cu(OH)2)=5.6×10–20 Ksp(Fe(OH)3)=1.1×10–36
随着Cu(OH)2和Fe(OH)3的沉淀，Ag2O逐渐溶解，平衡向右 移动，过滤除去沉淀并重结晶，得到纯的AgNO3。
Ksp(CuI)=1.1×10–12
3. Cu(OH)2 氢氧化铜
Cu(OH)2微显两性，既能溶于酸，也能溶于浓的NaOH溶 液中形成蓝紫色的络阴离子：
Cu(OH)2 + 2NaOH(浓) →[Cu(OH)4]2 + 2Na+
Cu2+是个弱的氧化剂
4. CuS 硫化铜
在Cu2+盐溶液中通入H2S，生成黑色的CuS沉淀，CuS不 溶于水，也不溶于稀酸，溶于热的稀HNO3中：
单质铜在潮湿空气里生成绿色铜锈，即 碱式碳酸铜，铜绿可以防止金属进一步 腐蚀，银和金的活性差，不与空气中的 氧作用，但银易与空气中的H2S 作用生 成黑色Ag2S 而失去银白色光泽。
2Cu + O2 + H2O + CO2 → Cu2(OH)2CO3
或Cu(OH)2· CuCO3 4Ag + 2H2S +O2 → 2Ag2S + 2H2O
（二）同周期，IB~IIB比较： 性质 价电子构型 原子半径r/pm IB (n-1)d10ns1 Cu 127.8 Ag 144.4 Au 144.2 II B (n-1)d10ns2 Zn 133 Cd 149 Hg 151 稍大
< < < <
Z* 金属活泼性
IVB „„ VIII Ti Zr Hf
0.74
Ag 0.7
0.57 Ag O 2 Au
H2AuO3-
由酸性电极电位看，在标准态下它们不易被H＋氧 化，即不能溶解在非氧化性酸中，Cu，Ag只能溶解 在硝酸或热浓硫酸中，而Au只能溶于王水中（浓 HCl：浓HNO3 ＝ 3：1） 3Cu + 8HNO3 （稀）= 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O 2Ag + 2H2SO4 = Ag2SO4 + SO2 +2H2O Au + 4H+ + NO3- + 4Cl- = [AuCl4]- + NO + 2H2O Au的溶解基于两种功能 （1）NO3－的强氧化性 （2）Cl－离子配位能力，降低Au3＋/Au的ф
1. Ag2O 氧化银和AgOH 氢氧化银
Ag+ + NaOH →AgOH↓ + Na+
2AgOH →Ag2O↓+ H2O Ag+ + Na2CO3→Ag2CO3↓+ 2Na+ Ag2CO3→Ag2O↓+ CO2 ↑
白色沉淀
棕黑色沉淀 白色沉淀 棕黑色沉淀
氧化银Ag2O 是棕黑色的固体，共价型化合物，微 溶于水，溶液呈碱性，潮湿的Ag2O为中强碱。AgOH或
1373K
2CuO 2Cu2O
黑色氧化铜 Cu2+ 3d 9 红色氧化亚铜 Cu+ 3d 10
4CuO
△
＞1273K
2Cu2O + O2
2Cu+
Cu + Cu2+
Cu2O + H2SO4→Cu + CuSO4 + H2O
2. CuSO4 硫酸铜
五个水的硫酸铜CuSO45H2O俗称 胆矾或蓝矾，是蓝色斜方晶体， 其水溶液也呈蓝色。
0.152 Cu+ +0.521 Cu 0.337
酸 性 条 件
AgO+ Au3+
2.1
Ag2+
1.98 Ag+ 0.799 Ag 1.8 Au+ 1.68 Au
>1.29 Au2+ 1.41
1.50 Cu(OH)2 -0.08 Cu2O -0.358 Cu 0.344 Ag
碱 性 条 件
Ag2O3
铜的冶炼——冰铜熔炼法（火法）
(1) 富集 低品位矿石（硫化物矿中含量0.4－6％）冶炼前预先浮选 富集，成为精矿。 (2) 焙烧 在沸腾炉中通空气氧化焙烧、脱硫(成SO2)，同时除去挥 发性杂质，如As2O3、Sb2O3等，并使部分硫化物变成氧化物： 2CuFeS2 + O2 ─→ Cu2S + 2FeS + SO2↑ 2FeS + 3O2 ─→ 2FeO + 2SO2↑ (3) 除渣 形成熔渣FeSiO3,因其密度小而浮在上层，而Cu2S和剩余 的FeS熔在一起生成所谓“冰铜”，并沉于熔体下层：
这个水分子结合牢固
Cu + 2H2SO4(浓)
△
CuSO4 + SO2↑+ 2H2O
△
2Cu +2H2SO4(稀)+O2
Байду номын сангаас
2CuSO4 + 2H2O
2. CuSO4 硫酸铜
CuSO4与石灰乳混合制得“波尔多”溶液，可用于防治或 消灭植物的多种病虫害，加入贮水池中可以防止藻类生长。
波尔多液配方： CuSO45H2O : CaO : H2O = 1 : 1 : 100
铜和金是所有金属中仅有的呈 现特殊颜色的二种金属。铜是紫红 色，金为黄色。货币金属。 铜银金的导电性和传热性在所 有金属中都是最好的，银占首位， 铜次之。 电子结构（n－1）d10ns1，都 有＋1，＋2，＋3氧化态，稳定性不 同，Cu常见的是＋2，Ag是＋1，金 是＋3。
铜 箔
天 然 银
金 箔
CuO+ +1.8 Cu2+
铜、锌副族
铜族元素 (IB族) 锌族元素 (IIB族)
铜锌副族元素在 周期表中的位置
IB
Copper Silver Gold
IIB
IB : (n－1)d10ns1
Zinc Cadmium
IIB:
(n－1)d10ns2
Mercury
金属性的递变规律
（一）同周期，I B ~ I A，II B ~ II A的比较：
Ag2CO3在常温下极不稳定，立即脱水变为Ag2O沉淀。
1. Ag2O 氧化银和AgOH 氢氧化银
Ag+是氧化剂，它容易被CO或H2O2还原：
E (Ag2O/Ag )= +0.334 V， E
Ө B
Ө + A (Ag /Ag )=
+0.799 V
Ag2O + CO→2Ag + CO2 Ag2O + H2O2 →2Ag + O2 + H2O Ag2O 和MnO2、Co2O3、CuO的混合物在室温下能将 CO迅速氧化成CO2，因此常用于防毒面具中。
Ag的提取
• 银存在于闪银矿Ag2S以及角银矿AgCl等，也以 单质形式存在，可用氰化物浸取