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+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