实验二十一ds区金属
ds区元素
1ds区元素1.1 本章学习要求(1)掌握铜和银的重要化合物的性质，Cu(Ⅰ)和Cu(Ⅱ)的相互转化。
(2)掌握锌和汞的重要化合物的性质，Hg(Ⅰ)和Hg(Ⅱ)的相互转化。
(3)了解镉的重要化合物性质。
(4)了解含汞、镉废水的处理。
ds区元素包括铜族元素(铜、银、金)和锌族元素(锌、镉、汞)。
这两族元素原子的价电子构型与其它过渡元素有所不同，为(n-1)d10n s1~2。
由于它们的次外层d能级有10个电子(全满结构)，而最外层的电子构型又和s区相同，所以称为ds区。
1.2 铜族元素通性和单质1.2.1概述ⅠB族元素包括铜(Cu)、银(Ag)、金(Au)三种元素，通常称为铜族元素。
铜族元素原子的价电子构型为(n-1)d10n s1。
最外层与碱金属相似，只有1个电子，而次外层却有18个电子(碱金属有8个电子)。
因此与同周期的ⅠA族元素相比，铜族元素原子作用在最外层电子上的有效核电荷较多，最外层的s电子受原子核的吸引比碱金属元素原子要强得多，所以铜族元素的电离能比同周期碱金属元素显著增大，原子半径也显著减小，铜族元素单质都是不活泼的重金属，而相应的碱金属元素的单质都是活泼的轻金属。
表 1.2-1 碱金属与铜族元素比较自然界的铜、银主要以硫化矿存在，如辉铜矿(Cu2S)，黄铜矿(CuFe S2)，孔雀石[Cu2(OH)2C O3]等；银有闪银矿(Ag2S)；金主要以单质形式分散在岩石或沙砾中，我国江南、甘肃、云南、新疆、山东和黑龙江等省都蕴藏着丰富的铜矿和金矿。
铜族元素密度较大，熔点和沸点较高，硬度较小，导电性好，延展性好，尤其是金。
1克金可抽3公里长的金丝，可压成0.1微米的金箔，500张的总厚度比头发的直径还薄些。
金易生成合金，尤其是生成汞齐。
铜是宝贵的工业材料，它的导电能力虽然次于银，但比银便宜得多。
目前世界上一半以上的铜用在电器、电机和电讯工业上。
铜的合金如黄铜(Cu-Zn)、青铜(Cu-Sn)等在精密仪器、航天工业方面都有广泛的应用。
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 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 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。
ds区金属
黄铜矿
蓝铜矿
孔 雀 石
银矿石
金矿石
二、冶炼 1、火法炼铜 、 富集-----------焙烧 焙烧-----------制冰铜 制冰铜-----------制泡铜 制泡铜--------制精铜 富集 焙烧 制冰铜 制泡铜 制精铜 15-20% Cu2S,FeO,FeS mCu2S.nFeS Cu 98% Cu99.5-99.7% 石胆能化铁为铜
1-2、单质 、
一、存在：铜主要以金属、硫化物、砷化物、氯化物和碳 存在：铜主要以金属、硫化物、砷化物、 酸盐的形式广泛分布。 酸盐的形式广泛分布。 辉铜矿（ 辉铜矿（Cu2S）黄铜矿（CuFeS2） ）黄铜矿（ 蓝铜矿2CuCO3.Cu(OH)2 蓝铜矿 孔雀石CuCO3.Cu(OH)2 孔雀石 银主要以金属、硫化物、砷化物、 银主要以金属、硫化物、砷化物、氯化物的形式广泛 分布，常由铅矿、铜矿的加工过程中来回收。 分布，常由铅矿、铜矿的加工过程中来回收。 金以单质形式存在。 金以单质形式存在。 它们都可形成许多合金。 它们都可形成许多合金。
三种金属不溶于稀盐酸及稀硫酸中。 三种金属不溶于稀盐酸及稀硫酸中。但当有空气或 配位剂存在时，铜能溶于稀酸和浓盐酸： 配位剂存在时，铜能溶于稀酸和浓盐酸： 2Cu+2H2SO4+O2→2CuSO4+2H2O 2Cu+8HCl（浓）→2H3[CuCl4]+H2↑ （
铜与银很容易溶解在硝酸或热的浓硫酸中： 铜与银很容易溶解在硝酸或热的浓硫酸中： Cu+2H2SO4（浓）= CuSO4+SO2↑+2H2O 3Ag+4HNO3 （稀）= 3AgNO3+NO↑+2H2O 金只能溶于王水中： 金只能溶于王水中： Au+4HCl+HNO3 = HAuCl4+NO↑+2H2O
ds区金属(铜、银、锌、镉、汞).ppt
0.5 mL 0.1 mol ·L-1 AgNO3+2 mol ·L-1NaOH 棕↓
2 mol ·L-1HNO3 棕↓溶解
2 AgNO3 +2 NaOH→Ag2O(s)+ 2Na NO3 +H2O
Ag2O(s)+2 HNO3→2AgNO3+ H2O
2 mol ·L-1氨水 棕↓溶
Hale Waihona Puke Ag2O(s)+ 4NH3+ H2O →2[Ag(NH3)2]+ +2 OH-
❖ 在所得的溶液中，滴入几滴40％KOH溶液， 再与氨水反应，观察沉淀的颜色。
0.5 mL 0.2 mol·L1Hg(NO3)2滴加0.2 mol·L-1KI溶液
金红↓ Hg2++2I-→Hg I 2(s)
之后溶 解
Hg I 2(s) +2I- → [Hg I 4]2-
滴入几滴40％KOH溶 液再与氨水反应
无色 CuCl (s) + 2NH3 →[ Cu (NH3)2]+ 溶液
3 mL浓盐酸
？溶 液
CuCl (s) + HCl(浓) → [CuCl2]-+H-
3. 碘化亚铜的生成和性质
❖ 在盛有0.5 mL 0.2 mol ·L-1CuSO4溶液的试管中，边滴加0.2 mol ·L-1 KI溶液边振荡，溶液变为棕黄色(CuI为白色沉淀、 I2溶于KI呈黄色)。再滴加适量0.5 mol ·L-1 Na2S2O3溶液，以 除去反应中生成的碘。观察产物的颜色和状态，写出反应式。
在0.5mL 0.2 mol ·L-1 Hg(NO3)2溶液， 滴入1滴金属汞
Hg2+ +Hg → Hg22+
无机化学实验报告：Ds区元素(铜、银、锌、镉、汞)
Hg2+＋4SCN ＝Hg (SCN) 42
－ －
－
Zn2++Hg (SCN) 42 ＝Zn[Hg (SCN) 4]↓
） （反应速度相当缓慢，如有Zn2+存在时，Co2+与试剂的反应加快。
四、铜、银、汞的氧化还原性。 内容 操作 现象 解释
0.5 mL 0.2 mol·L-1 CuSO4 →过量 6 mol·L-1 NaOH→ → 1mL 10% 葡 萄糖溶液△→ ↓→ 两份 (黄↓→红↓) 2 mol·L-1 H2SO4 →静置→△ 1mL 浓氨水→静 置
［问题讨论］ 1、使用汞应注意什么？为什么要用水封存？
1、 选用什么试剂溶解？ 物质 试剂 Cu(OH)2 稀 HCl CuS 热稀HNO3 CuBr2 氨水 AgI Na2S2O3
4、区别：Hg(NO3)2 、Hg2(NO3)2、AgNO3 物质 KI 液 过量氨水 Hg(NO3)2 红色↓ 白色↓ Hg2(NO3)2 灰色↓ 灰黑色↓ AgNO3 黄色↓ 先产生白色↓后溶解
2、Hg2+ 转化为Hg22+ 0.2 mol·L-1 Hg2+ →1 滴金属汞 清夜→0.2 mol·L-1NaCl 清夜→0.2 mol·L-1NH3·H2O
金属汞溶解 白色↓ 灰色↓
Hg2+ + Hg＝Hg22+ Hg22+ +2Cl ＝Hg2Cl2↓白色
－
Hg22++2NH3+NO3－=[ NH2 Hg] NO3↓＋2Hg↓+NH4+
Ag+
Ag2O 褐↓
HNO3 溶 溶 无色
氨水 溶 NaOH 不溶
Ag2O+ 4NH3 + H2O =2Ag(NH3)2+ +2OH
实验二十一ds区金属
实验二十一ds区金属一、实验目的1、掌握铜、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、试验铜、银、锌、镉、汞的配位能力以及亚汞离子和汞离子的转化。
二、实验内容（一）、铜、银、锌、镉、汞氢氧化物或氧化物的生成和性质：1 、铜、锌、镉氢氧化物的生成和性质（1）Ag2O的生成和性质：Ag++OH-===AgOH↓白色→Ag2O+H2OAg2O+2HNO3===2AgNO3+H2OAg2O+2NH3.H2O==2[Ag（NH3）2]++2OH-+H2OAg2O微溶于水，溶液呈微碱性。
它的△f H m﹩很小，不稳定，加热易分解，具有氧化性。
（2）HgO的生成和性质Hg2++2OH-==Hg（OH）2==HgO↓+H2OHgO+2HNO3==Hg（NO3）2+H2OHgO+NaOH（40℅）-----不溶HgO 有黄色和红色变体，结构相同，颜色差别完全是由于其颗粒的大小不同所致,黄色HgO晶粒较细小,红色颗粒较大。
（二）、铜、银、锌、镉、汞硫化物的生成和溶解说明：1.生成的CdS中，个别学生得到的沉淀是黄色中夹有白色沉淀，有可能是CdS晶形不一样，或有可能是生成Cd（OH）2白色沉淀。
补充：CdS沉淀颜色变化与溶液的酸度及温度有很大关系。
在冷氨性、中性或弱酸性溶液中，其沉淀为淡黄；若H+浓度增大，则沉淀将加变为深黄色。
2.在Hg（NO3）2中加入Na2S，开始生成白色沉淀，再加Na2S后变黑。
对白色沉淀再加热也不会再变化。
个别学生得到白中带有黄色的沉淀。
在中性或酸性汞盐溶液中加入S2-，即首先形成一个白色的复合物（HgCl2·2HgS）：3Hg2++2Cl-+2S2-====HgCl2·2HgS若再加S2-，则白色沉淀→ 黄色→ 棕色→ 黑色：2HgCl·2HgS+S2-====3HgS+2Cl-此沉淀不溶与其它，只溶于王水、Na2S。
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。
无机化学实验二十一 ds区元素(铜银锌镉汞)的性质
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 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Hg2O(I)。
易形成配合物是这两副族的特性，Cu2+、Ag+、Zn2+、Cd2+与过量的氨水反应时分别生成[Cu(NH3)4]2+、[Ag(NH3)2]+、[Zn(NH3)4]2+、[Cd(NH3)4]2+。
但是Hg2+和Hg22+与过量氨水反应时，如果没有大量的NH4+存在，并不生成氨配离子。
如：HgCl2 ＋2NH3＝Hg(NH2)Cl↓白＋2 NH4ClHg2Cl2＋2NH3＝Hg(NH2)Cl↓白＋Hg↓黑＋NH4Cl （观察为灰色）Cu2+具有氧化性，与I－反应，产物不是CuI2，而是白色的CuI：Cu2+ ＋I- ＝2CuI↓白＋I2将CuCl2溶液与铜屑混合，加入浓盐酸，加热可得黄褐色[CuCl2]－的溶液。
将溶液稀释，得白色CuCl沉淀：Cu ＋Cu2+ ＋4Cl－＝2[CuCl2]－[CuCl2]－←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 ＋2NH3 ＝[Ag(NH3)2]+ ＋Cl-红色HgI2难溶于水，但易溶于过量KI中，形成四碘合汞(II)配离子：HgI2 ＋2I- ＝[HgI4]2－黄绿色Hg2I2与过量KI反应时，发生歧化反应，生成[HgI4]2－和Hg：Hg2I2＋2I- ＝[HgI4]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。
第21章+s区金属与ds区金属_1_
第21章s区金属与ds区金属人类很早就知道要吃食盐，石灰也是人类活动中很早使用的物质，钙是骨骼的基石，但人为什么吃钠盐而不吃钙盐？青铜器时代就人们就开始冶炼和使用铜。
s区金属和ds区金属留下了许多“之最”：身体中含有最多的两种金属元素是钠和钙，s区金属是最软也是最活泼的金属，熔点最低、唯一的液态金属是汞，导电、导热最好的金属单质是银和铜，延展性最好的是金，能世界流通的最好的硬货币也是金。
此外，s区金属和ds区金属还是许多不同寻常的化学性质。
21.1 s区金属s区元素包括周期表中的IA和IIA族。
IA族包括锂、钠、钾、铷、铯和钫六种元素。
由于钠和钾的氢氧化物是易溶于水的强碱，故本族元素有碱金属之称。
IIA族包括铍、镁(Mg)、钙、锶、钡和镭六种元素。
由于钙、锶和钡等的氧化物的性质上介于“碱性的”碱金属氧化物和“土性的”难溶的氧化物Al2O3等之间，故称碱土金属。
现在习惯上把铍和镁也包括在碱土金属之中。
钫和镭属放射性元素。
21.1.1 s区金属的通性s区元素的基本性质列在表21.1中。
碱金属元素原子的次外层为8电子（Li为2电子）的稳定结构，对核电荷的屏蔽作用较大，所以碱金属元素的第一电离势在同一周期中为最低，在反应中极易失去一个电子而呈+1氧化态（特征氧化态）。
碱金属是活泼性很强的金属元素，其原子半径和离子半径在同周期元素中是最大的。
同一族内，从上到下，碱金属元素的原子半径和离子半径依次增大，电离能和电负性依次减小。
碱土金属元素原子的次外层为8电子（Be为2电子）的稳定结构。
当失去2个电子呈现+2氧化态（特征氧化态）。
碱土金属与同周期碱金属相比，由于多了一个核电荷，原子核对最外层电子的吸引力增大，金属半径较同周期的碱金属小，而电离能增大。
与碱金属一样，同一族内，自上而下，碱土金属的原子半径和离子半径依次增大，电离能和电负性依次减小。
表21.1s区元素和金属的基本性质锂钠钾铷铯铍镁钙锶钡原子半径/pm 123 154 203 216 235 89 136 174 191 198离子半径/pm 60 95 133 148 169 31 65 99 113 135 I1/kJ·mol－1520 496 419 403 376 900 738 590 550 503I2/kJ·mol－17298 4562 305126332230175714511145 1064 965I3/kJ·mol－311815 6912 44113900— 1484977334912 4210 —电负性(Pauling)0.98 0.93 0.82 0.82 0.79 1.57 1.31 1.00 0.95 0.39φ /V -3.045 -2.714 -2.925-2.925-2.923-1.85-2.36-2.87 -2.89 -2.91密度/g·cm－30.534 0.971 0.86 1.532 1.873 1.85 1.74 1.55 2.54 3.510429931112336.8312.04301.551551922熔点/K 453.69370.96沸点/K 1620 1156 1047961 951.5324313631757 1657 1913硬度(金刚石=10)0.6 0.4 0.5 .3 0.2 2.0 1.5 1.8常见的s区元素的化合物以离子型为主。
分析化学 第22章 ds区金属
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第２２章 ｄｓ区金属 ２２章 ｄｓ区金属 Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ和Ｚｎ、Ｈｇ、Ｃｄ 铜族元素 铜族位于周期系的ＩＢ族 包括铜、 铜族位于周期系的 族，包括铜、银、金三种 元素。
元素。
一、活泼性 铜族元素虽能形成与碱金属相同的＋１氧化态 铜族元素虽能形成与碱金属相同的 氧化态 的化合物，但它们却很少相似。
的化合物，但它们却很少相似。
碱金属在周期表 中是最活泼的金属，尤其是铯、 中是最活泼的金属，尤其是铯、而铜族金属是不 活泼的，且由Ｃｕ→Ａｇ→Ａｕ活泼性递减。
金是很 活泼性递减。
活泼的，且由 活泼性递减 惰性的金属。
惰性的金属。
铜族元素 二、氧化数 铜、银、金三个元素，每一个元素都有＋１、＋２和 金三个元素，每一个元素都有 、 和 ＋３三种氧化数。
最常见的氧化数：铜为 、银为 、 三种氧化数。
三种氧化数 最常见的氧化数：铜为＋２、银为＋１、 金为＋３。
金为 。
原因是ＩＢ族的 电子和次外层 原因是 族的ｎｓ电子和次外层 族的 电子和次外层（ｎ－１）ｄ电子能量相 电子能量相 差不大，在与其他元素化合时，不仅ｎｓ电子能参加反 差不大，在与其他元素化合时，不仅 电子能参加反 电子也能依反应条件的不同， 应，（ｎ－１）ｄ电子也能依反应条件的不同，可以部分参 电子也能依反应条件的不同 加反应，即表现出不同的氧化态。
加反应，即表现出不同的氧化态。
如： 铜酸钾）、 Ｃｕ２Ｏ、ＣｕＯ、ＫＣｕＯ２（铜酸钾 、ＡｇＮＯ３、ＡｇＦ２、 、 、 铜酸钾 ＡｇＩ［ＡｇＯ２］等。
等 而碱金属主要氧化态是＋１。
而碱金属主要氧化态是 。
铜族元素 三、标准电极电势 化学活泼性远小于碱金属； 化学活泼性远小于碱金属； 从上到下，金属活泼性递减； 从上到下，金属活泼性递减；与碱金属的变化 规律相反。
ds区
观察现象（ 土黄色→褐色↓ ）
离心洗涤沉淀后：
① + 2.0 mo1· 1 HNO3 L
② + 2.0 mo1· 1氨水 L
观察现象 （无色溶液）
观察现象 （无色溶液）
反应方程式：
2Ag+ + 2OH- = 2Ag(OH)
2Ag(OH) 分解
Ag2O + H2O
Ag2O + 2HNO3 = 2AgNO3 + H2O
继续+6.0 mo1〃L1氨水有何变化？（↓溶解呈无色液+Hg少量）
反应方程式：
Cu2++2NH3•H2O = Cu(OH)2+2NH4+ Cu(OH)2+4NH4+ =Cu(NH3)42- +2OH2Ag+ + 2NH3 + H2O = AgO + 2NH4+ AgO + 4NH3 + H2O = 2[Ag(NH3)2]+ + 2OHZn+ + 2NH3 •H2O = Zn(OH)2 + 2NH4+ Zn(OH)2 + 2NH3 + 2NH4+ =Zn(NH3)42- + 2H2O
观察现象（沉淀略减少）
(注意安全：会溅出,不要试管对着人)
反应方程式： Zn2+ + 2OH- = Zn(OH)2↓ (白色)
Zn(OH)2+2H+ = Zn2+ + 2H2O
Zn(OH)2+2OH- = Zn(OH) 42-
Cd2+ +2OH-=Cd (OH)2
无机化学实验第四版实验二十一：ds区金属(铜,银,锌,镉,汞)知识讲解
实验名称：ds区金属（铜，银，锌，镉，汞）实验日期：温度：气压：
一、实验目的
1.了解铜，银，锌，镉，汞氢氧化物或氧化物的酸碱性，硫化物的溶解性；
2.掌握铜（1+）和铜（2+）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。
二、实验内容
1.铜，银，锌，镉，汞氢氧化物或氧化物的生成和性质
1)铜，锌，镉氢氧化物的生成和性质
2)银，汞氧化物的生成和性质
a.氧化银的生成和性质
b.氧化汞的生成和性质
2.锌，镉硫化物的生成和性质
根据实验现象并查阅有关数据，填充下表，并对铜，银，锌，镉，汞硫化物的溶解情况作出结论，并写出有关反应方程式。
3.铜，银，锌，汞的配合物
1)氨合物的生成
2)汞配合物的生成和性质
4.铜，银，汞的氧化还原性1)氧化亚铜的生成和性质
2)氯化亚铜的生成和性质
3)碘化亚铜的生成和性质
4)汞（2+）和汞（1+）的相互转化
a.Hg2+的氧化性
b.Hg2+转化为Hg22+和Hg2+的歧化反解。
无机化学实验第四版实验二十一：ds区金属(铜,银,锌,镉,汞)
实验名称：ds区金属（铜，银，锌，镉，汞）实验日期：温度：气压：
一、实验目的
1.了解铜，银，锌，镉，汞氢氧化物或氧化物的酸碱性，硫化物的溶解性；
2.掌握铜（1+）和铜（2+）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。
二、实验内容
1.铜，银，锌，镉，汞氢氧化物或氧化物的生成和性质
1)铜，锌，镉氢氧化物的生成和性质
2)银，汞氧化物的生成和性质
a.氧化银的生成和性质
b.氧化汞的生成和性质
2.锌，镉硫化物的生成和性质
根据实验现象并查阅有关数据，填充下表，并对铜，银，锌，镉，汞硫化物的溶解情况作出结论，并写出有关反应方程式。
3.铜，银，锌，汞的配合物
1)氨合物的生成
2)汞配合物的生成和性质
4.铜，银，汞的氧化还原性1)氧化亚铜的生成和性质
2)氯化亚铜的生成和性质
3)碘化亚铜的生成和性质
4)汞（2+）和汞（1+）的相互转化
a.Hg2+的氧化性
b.Hg2+转化为Hg22+和Hg2+的歧化反解。
2020高中化学竞赛实验讲义设计-无机实验-ds区元素(铜、银、锌、镉、汞)
ds区元素（铜、银、锌、镉、汞）一、实验目的与要求：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. 熟悉铜、银、锌、镉、汞的配位能力，以及Hg22+和Hg2+的转化。
二、教学重点与难点：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，熟悉铜、银、锌、镉、汞的配位能力，以及Hg22+和Hg2+的转化；掌握Cu(Ⅰ)、Cu(Ⅱ)重要化合物的性质及相互转化条件，三、教学方法与手段：讲授法；演示法四、教学课时: 4课时五、课的类型：实验课一、铜、银、锌、镉、汞氧化物或氢氧化物的生成和性质1、铜、锌、镉氧化物的生成和性质向三支试管分别盛有0.5ml 0.2mol.L-1CuSO4、ZnSO4、CdSO4溶液的试管中滴加新配制的2mol.L-1NaOH溶液，观察溶液颜色及状态。
将沉淀分成两份, 一份加硫酸另一份加NaOH溶液，观察现象。
Cu2++2OH-===Cu(OH)2↓ (蓝色沉淀)两性偏碱，所以需强碱使之生成配离子。
蓝色沉淀,溶解于酸，微溶于过量的碱，得到深蓝色溶液[Cu(OH)4]2-。
Cu(OH)2Zn2++2OH-=== Zn(OH)2↓ (白色沉淀)白色沉淀, 溶解于酸和过量的碱，典型的两性化物。
Cd 2++2OH-===Cd(OH)2↓白色沉淀，溶于酸, 不溶于碱。
Cd(OH)2 + NaOH (6M)= 不反应(Cd(OH)碱性)2. 银、汞氧化物的生成和性质(1)、氧化银的生成和性质取0.5ml 0.1mol.L-1AgNO3溶液，滴加新配制的2mol.L-1的NaOH溶液，观察沉淀的颜色和状态。
洗涤并离心，将沉淀分成两份，一份加入HNO3，另一份加入氨水，观察现象。
Ag++OH-===AgOH↓白色沉淀2AgOH===Ag2O+H2O 黑色沉淀Ag2O+2HNO3===2AgNO3+H2OAg2O+2NH3.H2O==2[Ag(NH3)2]++2OH-+H2O氢氧化银不稳定，很容易被氧化成黑色的Ag2O，此黑色沉淀溶于硝酸得到银离子，加入氨水得到银氨络合溶液。
ds区元素
消失溶液呈深棕色→取1ml上述溶液加入10ml蒸馏水→白色沉淀
Cu ＋ Cu2+ ＋ 4Cl－ → 2[CuCl2]- 深棕色 [CuCl2]- ＝稀释＝CuCl↓白 ＋ Cl-
• ②取一份沉淀→1ml浓氨水→沉淀溶解，溶液变蓝色
CuCl ＋ 2NH3＝2[Cu(NH3)2]+ ＋ Cl－
• ③取一份沉淀→1ml浓盐酸→沉淀溶解，若稀释又生成沉淀
Hg(NO3)2 + 2KSCN = Hg(SCN)2↓(白色) + 2KNO3 Hg(SCN)2 + 2SCN- = [Hg(SCN)4]2-(无色) [Hg(SCN)4]2- + Zn2+ = Zn[Hg(SCN)4]↓(白色)
4.铜、银、汞的氧化还原性 （1）氧化亚铜的生成和性质
• ①0.5ml 0.2mol/L CuSO4→慢慢滴加过量6mol/LNaOH溶液→开始
• ②歧化分解：不用做
思考题：实验报告中必须做
三、注意事项
（1）试剂取用，不能污染；
（2）公共试剂不能拿回自己实验台，放回原地摆整齐； （3）试剂用量2-5滴即可，边滴边振荡，注意观察现象； （4）注意药品的浓度，能用稀的不用浓的； （5）试剂用完须盖盖子（尤其是Na2S,NaOH,浓NH3,浓HCl）； （6）尽量用小试管不用大试管； （7）废液倒回收桶,量少的话可稀释后倒入下水道;
2Ag+ + 2OH- = Ag2O↓（棕色）+ H2O Ag2O + 2HNO3 = 2AgNO3 + H2O Ag2O + 4NH3H2O = 2[Ag(NH3)2]OH + 3H2O
• ②HgO的生成和性质：0.5ml 0.1mol/L AgNO3→滴加 2mol/LNaOH溶液→HgO↓(黄色) • →沉淀分层两份：一份加2mol/LHNO3，一份加40%氢氧化钠
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。
实验ds区金属铜银锌镉汞
Hg(NO3)2+2mol L-1NH3H2O
蚁沉淀+2mol-L-1NH3H2O
虿白J
蒃沉淀溶解
肁Hg2++2 NH3+NO3= Hg(NH2)NO3JNH4
螁Hg(NH2)NO3+2 NH3+NH4= [Hg(NH3)4]2++NO3
螅2.汞配合物的生成和应用
膅1d0.2 mol L-1Hg(NO3)2+0.2 mol L-1KI
羃ZnS+2HCl=ZnCl2+H2ST
蒈ZnS+2HCl=ZnCl2+H2ST
螇3ZnS+6HCl+2HNO3=3ZnCl2+2NOf+3SJ+4H2O
袃2d0.2mol L-1CdSO4+1d1mol L-1Na2S螂沉淀+2mol•L-1HCl薈沉淀+浓HCI
膈沉淀+王水
薅黄J
薁沉淀不溶解
蚈沉淀溶解
沉淀+0.5ml浓NH3H2O
蓝色溶液
Cu2O +H2SO4=H2O+CU2SO4
CU2SO4=Cu +CuSO4
2Cu +2H2SO4+O22 H2O+2CUSO4
Cu2O +4 NH3.H2O=2[Cu(NH3)2]++3H2O+2OH-2[Cu(NH3)2]++1/2O2+4 NH3H2O=2[Cu(NH3)4]2++3H2O+2OH-
袅Zn(OH)2+2OH-=[Zn(OH)4]2-
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。
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实验二十一ds区金属
一、实验目的
1、掌握铜、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、试验铜、银、锌、镉、汞的配位能力以及亚汞离子和汞离子的转化。
二、实验内容
（一）、铜、银、锌、镉、汞氢氧化物或氧化物的生成和性质：
1 、铜、锌、镉氢氧化物的生成和性质
（1）Ag2O的生成和性质：
Ag++OH-===AgOH↓白色→Ag2O+H2O
Ag2O+2HNO3===2AgNO3+H2O
Ag2O+2NH3.H2O==2[Ag（NH3）2]++2OH-+H2O
Ag2O微溶于水，溶液呈微碱性。
它的△f H m﹩很小，不稳定，加热易分解，具有氧化性。
（2）HgO的生成和性质
Hg2++2OH-==Hg（OH）2==HgO↓+H2O
HgO+2HNO3==Hg（NO3）2+H2O
HgO+NaOH（40℅）-----不溶
HgO 有黄色和红色变体，结构相同，颜色差别完全是由于其颗粒的大小不同所致,黄色HgO晶粒较细小,红色颗粒较大。
（二）、铜、银、锌、镉、汞硫化物的生成和溶解
说明：
1.生成的CdS中，个别学生得到的沉淀是黄色中夹有白色沉淀，有可能是CdS晶形不一样，或有可能是生成Cd（OH）2白色沉淀。
补充：CdS沉淀颜色变化与溶液的酸度及温度有很大关系。
在冷氨性、中性或弱酸性溶液中，其沉淀为淡黄；若H+浓度增大，则沉淀将加变为深黄色。
2.在Hg（NO3）2中加入Na2S，开始生成白色沉淀，再加Na2S后变黑。
对白色沉淀再加热也不会再变化。
个别学生得到白中带有黄色的沉淀。
在中性或酸性汞盐溶液中加入S2-，即首先形成一个白色的复合物（HgCl2·2HgS）：3Hg2++2Cl-+2S2-====HgCl2·2HgS
若再加S2-，则白色沉淀→ 黄色→ 棕色→ 黑色：
2HgCl·2HgS+S2-====3HgS+2Cl-
此沉淀不溶与其它，只溶于王水、Na2S。
将HgS与稀HNO3长时煮沸使之转变为一白色化合物，浓HNO3也有相同作用。
HgS在浓HNO3中长时煮沸才溶：
5HgS+8NO3-+8H+=====3Hg(NO3)2·2HgS+3S+2NO+4H2O
（三）、铜、银、锌、汞的配合物
1、氨合物的生成
1)CuSO4+NH3•H2O====Cu2(OH)2SO4(浅蓝色)+(NH4)2SO4
Cu2(OH)2SO4+8NH3====2[Cu(NH3)4]2++SO42-+2OH-
2）2Ag++2NH3.H2O====Ag2O+2NH4++H2O
Ag2O+2NH3.H2O====2Ag(NH3)2++2OH-+H2O
3）Zn2++NH3H2O====Zn（OH）2+2NH4+
Zn（OH）2+4NH3H2O====[Zn(NH3)4]2++2OH-+4H2O
2、汞配合物的生成和性质
（1）、Hg（NO3）2+2I-====HgI2↓（红色）+2NO3-
HgI2+2I-====[HgI4]2-（无色）
奈斯勒试剂-----K2[HgI4]+KOH
NH4++2K2[HgI4]+4KOH====Hg2NI·H2O↓（红棕色）+7KI+K++3H2O
(2)、Hg（NO3）2+2SCN-====Hg（SCN）2↓（白色）+2NO3-
Hg（SCN）2+2SCN-====[Hg（SCN）4]2-（无色）
Zn2++[Hg（SCN）4]2-=====Zn[Hg（SCN）4] ↓（白色，在中性或微酸性溶液中稳定）
（四）、铜、银、汞的氧化还原性
１、Cu2O的生成和性质：
2[Cu（OH）4]2-+CH2OH(CHOH)4CHO=====Cu2O↓+CH2OH(CHOH)4COOH+4OH-+2H2O Cu2O晶粒大小不同而呈现多种颜色，例如黄色、红色、深棕色，Cu2O为共价化合物，呈弱碱性，对热十分稳定。
在实验中大多数学生得到“铜镜”。
加稀HCl溶解。
（1）、Cu2O+H2SO4====Cu2SO4+H2O
Cu2SO4====CuSO4+Cu
(2)、Cu2O+4NH3·H2O===2[Cu(NH3)2]+（无色）+2OH-+3H2O
2[Cu(NH3)2]++4NH3·H2O+1/2 O2====2[Cu（NH3）4]2++2OH-+3H2O
2、CuCl的生成和性质
Cu2++Cu+2Cl-====CuCl↓（白色）
CuCl+HCl====H[CuCl2]
当Cu作还原剂时，由于难溶的CuCl附着在Cu的表面，影响了反应的继续进行。
因此需加入浓HCl使CuCl溶解生成配离子[CuCl2]-，使溶液中的Cu2+浓度降低到非常小，可使反应进行到完全程度。
再者，浓HCl还抑制CuCl的水解。
加水后稀释了溶液，[CuCl2]-被破坏而析出大量CuCl。
CuCl+2NH3·H2O====Cu（NH3）2+(无色)+Cl-+2H2O
↓ →蓝色[Cu（NH3）4]2+
CuCl+HCl====H[CuCl2]
3、CuI的生成和性质
2Cu2++4I-====2CuI+I2
I-即是还原剂又是沉淀剂，因为CuI是沉淀剂，所以在I-存在时Cu2+的氧化性大大增
强：
Cu2++I-+e=====CuI Φө==0.86V
I2+2e =====2I- Φө==0.536V
加Na2S2O3溶液应适量，将I2还原。
若Na2S2O3加过量：
2CuI+2S2O32-（过量）====[Cu（S2O3）2]2-+2I-
有的学生加Na2S2O3后，上部溶液显黄绿色，是因为CuSO4加过量。
4、Hg（Ⅰ）与Hg（Ⅱ）的相互转化
（1）、Hg2+的氧化性
Hg（NO3）2+SnCl2（适量）=====Hg2Cl2 ↓（白色）+Sn（NO3）4
Hg2Cl2+SnCl2（过量）====2Hg↓（黑色）+H2SnCl6
在酸性溶液中Hg（Ⅱ）是一个较强的氧化剂。
（2）、Hg2+转化为Hg2+2和Hg2+2的歧化分解
Hg（NO3）2+Hg====Hg2（NO3）2
Hg2(NO3)2+2NaCl====Hg2Cl2↓（白色）+2NaNO3
Hg2(NO3)2+2NH3=====HgNH2NO3↓（白色）+Hg↓（黑色）+NH4NO3。