无机化学[第十八章铜副族和锌副族]课程预习
18第十八章__铜、锌副族
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冶炼：
冶炼方法随矿石性质而不同。如氧化物矿可直接用碳热还原 ，硫化物矿常用冰铜熔炼法（火法）。氧化物矿还可用湿法冶 金，如用稀硫酸或其他络合物浸出，然后进行电解。
从黄铜矿提炼。冶炼过程大致分为：
（1）、富集：将硫化物矿进行浮选。
第十八章 铜、锌副族
The Copper Subgroup and Zinc Subgroup
基本要求：
1．掌握铜、银、锌、汞单质的性质和用途。
2．掌握铜、银、锌、汞的氧化物、 氢氧化物及 其重要盐类的性质。
3．掌握Cu(Ⅰ)、Cu(11)；Hg(1)、Hg(Ⅱ)之间的相 互转化。
4．掌握IA和IB；IIA和IIB族元素的性质对比。
3、氧化态：IB族有+1，+2，+3三种，IA族只有+1一种。
4、标准电极电势 ： 铜族元素比碱金属为正，如 Cu+/Cu=
+0.521V，而 K+/K = -2.93V，所以铜族元素在水溶液中的化
学活泼性远小于碱金属，且其活泼性从Cu到Au降低。
★
5、某一价态的稳定性与其存在状态有关系，固态时，Cu+能稳
阴极反应：Cu2+ + 2e = Cu(精铜)
通过电解精炼，阳极发生氧化反应，粗铜不断溶解。阴极 发生还原反应，纯铜不断析出，纯度可达99．95％-99．98％ 。电解过程中，原来粗铜中的杂质如Zn，Fe，Ni等失去电子转 入溶液中，金、银，铂等沉在阳极底部，叫做阳极泥。阳极泥 是提取贵金属的原料。
（2）、焙烧：把得到的精矿进行焙烧，除去部分的硫和挥 发性杂质如As2O3等，并使部分硫化物变成氧化物，主要反 应如下：
第十八部分铜锌副族教学-精选
O
所以不可用铜器盛氨水
[Cu(N2 H3)4 ]
2+
Ag 对S、H2S非常敏感；
2 A 22 S H g O 2 22 S A 22 g O H
银器年久变黑
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2.与酸的反应 均不置换非氧化性稀酸（HCI、H2SO4）中的
H+ ;生成难溶物或配合物，使单质还原能力增强。
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Cu（OH）2：浅兰絮状沉淀，两性偏碱， 能溶于酸，氨水，浓强碱。
Cu(OH)2=CuO+H2O Cu(OH)2+2H+=Cu2++2H2O Cu(OH)2+2NaOH(浓）=Na2[Cu(OH)4]
检验糖尿病：红色 有病，蓝色没病
葡萄糖 Cu2O↓（砖红）
Cu(OH)2+4NH3=Cu(NH3)42++2OH-
碱式碳酸铜 Au、Ag不与O2发生反应 当有沉淀剂或配合剂存在时，可反应。
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M CA uA ,g,u
4M O 222 H O 8C N 4[M 2](4 CO NH )
4C O 2 u22 H O 8N 3 H 4[C3)u 2](无 N) H 色 OH
2C uC I+ CI 2
2C uC I2 · 2 H2 O△Cu 2 ( OH )2 C I2 + 2 HC I+ 2H 2 O
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(6)CuSO4 无水CuSO4是白色粉末，吸水性强，吸水
后显兰色。难溶乙醇、乙醚。可用来检验和除 去乙醇、乙醚等有机溶剂中的微量水分。
波尔多液： CuSO4·5H2O:CaO:H2O=1:1:100 主要组分Cu2(OH)2SO4,农业、果园杀菌剂。 (7)硫化物
第十八章铜锌副族
+H2O
②HgCl2,Hg2Cl2 HgCl2：mp：549K,共价型，可升华，
也叫升汞，有毒。
配合性：HgCl2+Cl-→HgCl42水解性：稍有水解：HgCl2+H2O→
Cl-Hg-OH+HCl
但氨解彻底：HgCl2+NH3→Cl-Hg-NH2↓ (白色)+HCl
从金电势图看+1价金在酸介质也不稳定
3Au+→2Au+Au3+
单质常见反应
2Cu+O2+H2O+CO2=Cu(OH)2 Cu CO3 Ag+2H2SO4(浓)=Ag2SO4+SO2↑+2H2O （加热条件下）
Au+4HCl+HNO3=HAuCl4+NO↑+2H2O 但 Au+4CN-+1/2O2+H2O→2Au(CN)2－+2OH－
铜族常见化合物：
（I）价 ⑴Cu2O Ag2O AgNO3 Ag+Cu(杂质)→AgNO3 除杂质：AgNO3→Ag+NO2+O2(在713K下反应)
Cu(NO3)2→CuO+NO2+O2(在473K下反应) 控温热分解：CuO(黑)不溶于水：重结晶。 另一种方法：混合液中，加新沉淀Ag2O. ∵Cu(OH)2的KSP小于AgOH.
本族最外层2个电子，其特征价态：+2 Zn2+,Cd2+,Hg2+,但有 Hg22+
ΦAº Zn2+ -0.76 Zn Cd2+ -0.403 Cd Hg2+ 0.920 Hg22+ 0.789 Hg HgCl2 0.53 Hg2Cl2 0.268 Hg
第18章铜副族和锌副族_无机化学剖析
二、 铜的化合物
铜的常见氧化数为 ＋1、＋2，本节重点介绍常见的 Cu(I)、Cu(II)化合物，以及两种价态之间的转换。
1 氧化数为 ＋1 的化合物 (1) 氧化物和氢氧化物 Cu2O由于晶粒大小不同呈现出 不同的颜色，如黄、桔黄、鲜红或 深棕色。它本身有毒，主要用于玻 璃、搪瓷工业作红色染料。具有半 导体性质。实验室加热氧化铜制备。
金矿主要是以自然金形式存在，包括散布在岩石中的 岩脉金和存在于沙砾中的冲积金两大类。
锌副族(II B): 原子核外价层电子的构型 (n－1)d10ns2 主要元素及常见氧化态:
锌 (＋2 ) 镉和汞除＋2之外，还有 ＋1 氧化态(Hg22＋、 Cd22＋)。但镉和汞的 ＋1 氧化态不稳定，易发生歧 化反应。
铜副族元素的金属性远比碱金属的弱，且铜副族元素 的金属性随着原子序数的增加而减弱，而碱金属恰恰相反。
从Cu 到 Au，原子半径虽增加但并不明显，而核电荷
对最外层电子的吸引力增大了许多，故金属活泼性依次减
弱。
铜
银
金
第一电离能/kJ·mol－1 745.5 731.0 890.1
银应比铜稍活泼。实际上如果在水溶液中反应，涉及
由价电子构型可见，IA、IIA和IB、IIB在失去最外层
s电子后分别都呈现＋1和＋2价氧化态，所以IB与IA、IIB
与 IIA 有相似之处。
但是，由于 ds 区元素原子的次外层有18 个电子，而
IA与IIA元素原子次外层有8个电子，因此，无论是单质
还是化合物都表现出显著的差异。
铜副族和锌副族的元素电势图
铜绿可防止金属进一步腐蚀。
铜在红热时与空气中的氧气反应生成CuO。 在高温下CuO又分解为Cu2O。
第十八章 铜锌副族
几种常见的铜的化合物
+2 硫酸铜 CuSO45 H2O 蓝色晶体 2.29 260℃以上 ℃ 变为无水 白色 CuSO4 粉 末，653℃ ℃ 以上分解 为 CuO 和 SO3 20.7，无水 ， CuSO4 易 吸水 +2 硝酸铜 Cu(NO3)2 3H2O 蓝色晶体 2.05 114．5℃熔 ． ℃ 化， 强热时分 解为碱式盐。 解为碱式盐。 后变为。 后变为。 用和 乙醇溶液浸 潮的纸， 潮的纸， 干后 可自燃 137.8(0℃)在 ℃ 在 潮空气中易 潮解， 潮解， 能溶于 乙醇 +2 氯化铜 CuCl22H2O 绿色晶体 2.50 在 140~150℃时 ℃ 在干燥的 HCl 气流中加热可 得无水 CuCl2， ， 呈黄褐色， 呈黄褐色， 比重 为 3.05
第十七章 铜锌副族元素
§18.1 铜族元素 §18.2 锌族元素
§18.1 铜族元素
18.1.1 铜族元素的通性 18.1.2 铜族元素单质 铜族元素单质 18.1.3 铜族元素的化合物
§ 18.1 铜族元素
18.1.1、铜族元素的通性 、 Cu Ag Au Uuu ⅠB 族 元 素: 1. 元素价层电子构型：3d104s1 , 4d105s1 , 5d106s1 元素价层电子构型： 2. 氧 化 态： +1, +2； +1； +1, +3 ； ； 电子的能量差不大, 由于铜族元素的 s 电子和 d 电子的能量差不大 部分电子可以 参与成键, 所以铜族元素表现多种氧化数。 参与成键 所以铜族元素表现多种氧化数。 Cu+ Au+ 在干态是时稳定，溶液中易歧化 在干态是时稳定，溶液中易歧化. 金 属 性： Cu Ag Au 金属性减弱 （区别于主族元素） 区别于主族元素） 4. 化合物键型：铜族金属离子具有较强的极化力 本身变形性又 化合物键型：铜族金属离子具有较强的极化力,本身变形性又 所以它们的二元化合物一般有相当程度的共价性.与其它过渡元 大, 所以它们的二元化合物一般有相当程度的共价性 与其它过渡元 素类似，易形成配合物(如 的链式结够和AuCl3二聚体 二聚体): 素类似，易形成配合物 如CuCl2的链式结够和
《铜锌副族教学》课件
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锌的应用
锌用于镀层、防腐剂和电池。它还是合金制备和冶金工艺中的重要成分。
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铜和锌的合金
铜和锌可以形成黄铜合金，它具有抗腐蚀性和良好的加工性能，广泛用于制作钟 表、乐器和装饰品等。
结语
通过本课程，您了解了铜锌副族的概述、铜和锌的化学性质以及它们的应用。希望本课程能够加深您对铜锌副 族的认识，为您学习和工作提供参考。
周期趋势
铜锌副族的元素在周期表中具有递增的原子半径和离子半径，以及递减的电负性。
铜的化学性质
物理性质
铜是一种具有良好导电性和导 热性的金属，常见的铜的形态 包括固体、线和片。
化学性质
铜与氧气反应生成黑色的氧化 铜，可以通过还原来获得纯铜。
化合物
铜可以形成多种化合物，如硫 酸铜、氯化铜和氨合铜等。
锌的化学性质
《铜锌副族教学》PPT课 件
铜锌副族教学课程涵盖了铜锌副族的概述、化学性质和应用。通过本课程， 您将深入了解这两种元素的重要性及其在实际应用中的多样化。
铜锌副族的概述
特点
铜锌副族的特点包括高导电性、良好的韧性和电子外层的1个和2个电子结构。
元素
铜锌副族的主要元素包括铜、锌、镍和银，它们在周期表中具有相似的性质。
1 物理性质
锌是一种具有金属光泽的 蓝白色金属，可以在空气 中形成一层保护性的氧化 层。
2 化学性质3 化合物锌与盐酸反应会产生氢气， 可以通过电解还原来获得 纯锌。
锌可以形成多种化合物， 如氯化锌、硫酸锌和氧化 锌等。
铜和锌的应用
1
铜的应用
铜广泛用于电子设备、建筑材料和制作艺术品。它还是制作导线和管道的重要材 料。
无机化学：第18章铜锌副族
一、铜族基本性质
Cu
原子量
63.5
价电子
3d104s1
主要氧化态 +1，+2
Ag 107.9 4d105s1
+1
Au
197.0 5d106s1 +1，+3
原子金属半径/pm
127.8
第一电离势(kJ·mol-1) 750
第二电离势(kJ·mol-1) 1970
M+水合热(kJ·mol-1) -582
而碱金属氢氧化物是强碱，对热非常稳定。
铜族
三、配合能力 有很强的配合能力，而碱金属却通常不形成配合
物。 四、化合物 铜族元素有许多二元化合物有相当的共价性。如：
AgI是共价分子。而碱金属一般是离子型化合物。
单质的化学性质
铜和银易溶于硝酸或热的浓硫酸中，有氧时Cu 能溶于氨水（生成[Cu(NH3)4]2+）中，Cu能直接溶 于KCN溶液(生成[Cu(CN)4]3-)。
铜族
一、标准电极电势
Au3++3e-==Au
=1.42V
Ag2++e-==Ag+
=1.987V
Ag++e-==Ag
=0.7996V
Cu++e-==Cu
=0.52V
K++e-==K
=-2.925V
化学活泼性远小于碱金属；
从上到下，金属活泼性递减；与碱金属的变化
规律相反。
二、氢氧化物的碱性和稳定性 氢氧化物的碱性较弱，且极易脱水形成氧化物，
铜族化合物
6、一价铜与二价铜的相互转化
思考题:由电势图看下列反应似乎不能进行,但实际
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（3）卤化物：
AgF溶于水，在潮湿的空气中潮解，其余均微溶于水， 溶解度依AgCl，AgBr，AgI降低。颜色也依此加深。用电荷 跃迁（电子由某原子的分子轨道迁移到另一原子的分子轨道 ，X Ag ）和阴离子变形性可解释颜色变化。
2CuFeS2+O2=Cu2S+2FeS十S02
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（3）、制粗铜－冰铜 把焙烧过的矿石与砂子混合，在反射炉中加热到 1273K左右，FeS转化为FeO以后，FeO又和Si02形成熔渣(FeSiO3)，它因密 度小而浮在上层，而Cu2S和剩余的FeS熔融在一起生成所谓“冰铜”，冰铜 较重，沉于下层：
第十八章
基本要求：
铜、锌副族
The Copper Subgroup and Zinc Subgroup
1．掌握铜、银、锌、汞单质的性质和用途。 2．掌握铜、银、锌、汞的氧化物、 其重要盐类的性质。 氢氧化物及
3．掌握Cu(Ⅰ)、Cu(11)；Hg(1)、Hg(Ⅱ)之间的相 互转化。
4．掌握IA和IB；IIA和IIB族元素的性质对比。
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2. 银、金的存在和冶炼
银矿和金矿中银金的含量往往较低，这时采用氰化法提取， 氰化法是用稀的KCN或NaCN溶液处理粉碎的矿石： 4Ag+8NaCN+2H20+O2＝4Na〔Ag(CN)2〕+4NaOH Ag2S+4NaCN=2Na〔Ag(CN)2]+Na2S 4Au+8NaCN+2H20+02=4Na〔Au(CN)2]+4NaOH 然后，用金属锌进行置换，使银，金从溶液中析出： 2Na[Ag(CN)2]+Zn=2Ag+Na2[Zn(CN)4] 2Na[Au(CN)2]+Zn=2Au+Na2[Zn(CN)4]
铜副族和锌副族
（2）卤化铜
颜色 随着阴离子的不同而变化
结构 无限长链
•在含氯离子水溶解中 颜色 •有机溶剂 共价性
•水合物受热分解 碱式 •无水物受热分解 CuCl
白色 CuF2、黄褐色 CuCl2 和黑色 CuBr2，带有 结晶水的蓝色 CuF2·2H2O 和蓝绿色 CuCl2·2H2O。
卤化铜的颜色随着阴离子的不同而变化。
4 [Cu(NH3)2]＋ ＋ O2 ＋ 8 NH3 ＋ 2 H2O 4 [Cu(NH3)4]2＋ ＋ 4 OH－
由于 Cu＋ 的价电子构型为 d10，所以配位化 合物不会由于 d－d 跃迁而产生颜色。
[Cu(NH3)2]Ac 溶液吸收能使催化剂中毒的 CO 气体。
[Cu(NH3)2]+ + CO + NH3 [Cu(CO)(NH3)3] +
在热的Cu(II) 溶液中加入KCN，得白色 CuCN 沉淀：
2 Cu 2＋ ＋ 4CN－ CuCN ＋ (x－1) CN－
2CuCN ↓ ＋ (CN) 2 ↑ [Cu(CN)x]1－x (x＝2∼4)
Cu 是还原剂，Cl－ 是沉淀剂
CuCl 的生成使得溶液中游离的 Cu＋ 浓度大大降 低，平衡向生成 Cu＋ 的方向移动。
∼1.41
Au＋ ∼1.68 Au
1.49
EBӨ /V
－0.222
Cu(OH)2 －0.08 Cu2O －0.360 Cu
Ag2O3 0.739 AgO 0.607 Ag2O 0.342 Ag Au(OH)3 1.45 Au
19.1.1 铜族元素的单质
1
铜副族元素单质的性质
2 铜副族元素的提取
1.铜副族元素单质的性质
在水溶液中，Cu＋易发生歧化反应生成 Cu2＋和 Cu：
无机化学(6)铜锌副族
Cu 总热效应(kJ/mol)
459
Ag
530
Au
631
3、铜族元素有以下特点： 铜族元素有以下特点： 铜族元素的金属性较弱， 1．铜族元素的金属性较弱，它们是不活泼金属
。
2．铜族元素的金属性随原子序数的增加而减弱 金属性随Cu－Ag－Au次序减弱 Cu ，即同族从上至下金属性随Cu－Ag－Au次序减弱
。
3．铜族元素有多种氧化态，铜族元素的氧化数 铜族元素有多种氧化态， 有+Ⅰ、+Ⅱ、+Ⅲ三种。 +Ⅰ、+Ⅱ、 三种。 铜族元素所形成的许多二元化合物， 4．铜族元素所形成的许多二元化合物，其键型 如氯化亚铜CuCl CuCl是共价 具有相当程度的共价性。如氯化亚铜CuCl是共价 化合物。 化合物。 5．铜族元素一般均能形成较稳定的配合物。 ．
2．冶炼 黄铜矿制精铜（黄铜矿： （1）黄铜矿制精铜（黄铜矿：CuFeS2） 主要化学反应： 主要化学反应： 焙烧： 焙烧： 2CuFeS2+O2 -----￫ Cu2S+2FeS+SO2↑ ￫ 2FeS+3O2 -----￫ 2FeO+2SO2↑ ￫ 除渣：把焙烧过的矿石与砂子混合， 除渣：把焙烧过的矿石与砂子混合，加热到 1273K左右，FeS氧化为 左右， 氧化为FeO以后就和 以后就和SiO2形成熔 左右 氧化为 以后就和 ），因密度小而浮在上层 因密度小而浮在上层， 渣（FeSiO3），因密度小而浮在上层，而Cu2S和 和 剩余的FeS熔融在一起生成所谓“冰铜”，冰铜较 剩余的 熔融在一起生成所谓“冰铜” 熔融在一起生成所谓 重沉于下层。 重沉于下层。 FeO+SiO2 -----￫ FeSiO3 ￫ mCu2S+nFeS -----￫冰铜 ￫
8、铜、锌副族
]+
Br-
AgBr
CN-
S2O32-
[Ag(S2O3)2]3-
AgI
Ag(CN)2]-
Ksp
AgCl 1.8×10–10
NH3 · 2O H
Ag(NH3)2+ K稳 1.1×107 Br –
AgI Ksp 8.9×10–17 CN–
I–
Ag(S2O2)23– K稳4.0×1013
S2O32–
AgBr Ksp 5.0×10–13
氧化性
2.硝酸银 [Cu(Ⅰ)无硝酸盐]
(1) 制备: 3Ag+4HNO3(稀)=3AgNO3+NO↑ +2H2O Ag+2HNO3(浓)=AgNO3+NO２↑+H2O 比较：①用稀硝酸比浓硝酸：a.价格便宜 用率高；但反应速率慢。 ②银常从精练铜的阳极泥中得到,故含有杂质铜。 b.利
除杂方法1: a. 2AgNO3
mCu2S+nFeS →冰铜(密度大沉于下层)
（4）转炉熔炼得到粗铜(98%):
2Cu2S+3O2=2Cu2O+2SO2↑
2 Cu2O+ Cu2S=6Cu+SO2↑
（5）电解精炼：
在CuSO4和H2SO4混合液的电解槽内，以
粗铜为阳极，纯铜99.95%为阴极，低压下（约 0.5V）电解。在阴极上得到99.95%的纯铜，在 阳极泥中回收Au，Ag，Pt，Pd，及Se，Te等， 电解液回收Ni。
康铜: 60%Cu，40%Ni
18K金: 75%Au，12.5%Ag，12.5%Cu
14K金: 58%Au，14—28%Ag，14—28%Cu
金汞齐：金与汞的合金
(完整版)大学无机化学第十八章试题及答案
第十八章铜副族和锌副族总体目标：1.掌握铜副族和锌副族元素单质的性质和用途2.掌握铜、银、锌、汞的氧化物、氢氧化物、重要盐类以及配位化合物的生成与性质3.掌握Cu（Ⅰ）、Cu（Ⅱ）；Hg(Ⅰ)、Hg(Ⅱ)之间的相互转化各节目标：第一节铜副族元素1.掌握铜副族元素单质的性质、用途和提取方法2.掌握Cu（Ⅰ）、Cu（Ⅱ）化合物的性质以及Cu（Ⅰ）与Cu（Ⅱ）之间的相互转化3.了解Ag(Ⅰ)化合物，主要有氢氧化物、氧化物、卤化物和配位化合物的重要性质4.了解Au（Ⅲ）化合物的性质第二节锌副族元素1.掌握锌副族元素单质的性质和提取方法2.了解锌和镉的氧化物、氢氧化物、硫化物、氯化物的主要性质3.掌握Hg(Ⅰ)、Hg(Ⅱ)化合物的性质以及Hg(Ⅰ)与Hg(Ⅱ)之间的相互转化习题一、选择题1.下列金属中，最不活泼的是（）(吉林大学《无机化学例题与习题》)A.CuB. AgC. ZnD.Hg2.与银反应能置换出氢气的的稀酸是（）(吉林大学《无机化学例题与习题》)A. 硫酸B. 盐酸C. 硝酸D.氢碘酸3．为除去铜粉中少量氧化铜，应采取的操作是（）(吉林大学《无机化学例题与习题》) A. 浓盐酸洗 B. KCN溶液洗C. 稀硝酸洗D. 稀硫酸洗4.下列化合物，在硝酸和氨水中都能溶解的是（）(吉林大学《无机化学例题与习题》)A. AgClB. Ag2CrO4C.HgCl2D. CuS5．下列化合物中颜色最浅的是（）(吉林大学《无机化学例题与习题》) A. Ag3PO4 B.CuI C.AuCl D. HgO6.下列化合物中，在氨水、盐酸、氢氧化钠溶液中均不溶解的好是( ) (吉林大学《无机化学例题与习题》)A. ZnCl2B. CuCl2C. Hg2Cl2D. AgCl7．关于CuCl2性质的叙述，错误的是（）(吴成鉴《无机化学学习指导》) A．是离子型化合物 B.是链状结构C. 与HCl反应可生成配合物D. 不论晶体还是水溶液均有颜色8.向CuSO4入氨水的过程中，可能得到（）(吴成鉴《无机化学学习指导》)A. Cu(OH)2.B.Cu2(OH)2SO4C. [Cu(NH3)4]2+D.[Cu(H2O)4]2+9.下列物质不能产生黑色物质的是( ) (吴成鉴《无机化学学习指导》)A.Cu在干燥的空气中加热至773KB. Ag与含H2S的空气接触C. AgBr见光D. ZnO在H2S气流中加热10．往含有Ag+、Cd2+、Al3+、Hg22+的溶液中滴加稀盐酸能析出沉淀的是（）(吴成鉴《无机化学学习指导》)A.Al3+和Cd2+B.Ag+和Hg22+C.Ag+和Cd2+D只有.Ag+11. 能区分Zn2+和Al3+的下列试剂是（）(吴成鉴《无机化学学习指导》)A. NaOHB. HClC. Na2CO3D. NH3.H2O12.AgX的颜色随卤素原子序数的增大而加深，可解释这一现象的理论是（）黑龙江A. 杂化轨道B. 分子间作用力.C.溶剂化D. 离子极化13.下列氢氧化物最不稳定的是（）(吴成鉴《无机化学学习指导》)A.Cu(OH)2B.Zn(OH)2C.Cd(OH)2D.AgOH14.锌比铜化学活泼性强，从能量变化角度分析是因为（）(吴成鉴《无机化学学习指导》)A. 锌的电离势比铜的电离势小B.锌的升华热比铜的升华热较小C. 锌的升华热比铜的升华热大D. 锌的水合热比铜的水合热大15.下列分子中，具有顺磁性的是（）(吉林大学《无机化学例题与习题》)A. CuClB. CuCl2C. Hg2Cl2D. HgCl216.除去ZnSO4溶液中所含的少量CuSO4，最好选用下列试剂中的（）(大连理工大学《无机化学习题详解》)A.NH3.H2OB.NaOHC.ZnD.H2S17.下列离子与过量的KI溶液反应只得到澄清的无色溶液的是（）(大连理工大学《无机化学习题详解》)A.Cu2+B.Ag+C.Hg2+D.Hg22+18.下列离子在水溶液中最不稳定的是（）(大连理工大学《无机化学习题详解》)A.Cu2+B.Cu+C.Hg2+D.Hg22+19.下列电对的标准电极电势最大的是（）(大连理工大学《无机化学习题详解》)A.Cu2+/Cu+B.Cu+/CuC.CuCl2/CuD.CuI/Cu20.下列金属与相应的盐可以发生反应的是（）(大连理工大学《无机化学习题详解》)A.Fe与Fe3+B.Cu与Cu2+C.Hg与Hg2+D.Zn与Zn2+21.下列配离子空间构型为正四面体的是（）(大连理工大学《无机化学习题详解》)A.Zn（NH3）42+B.Cu（NH3）42+C.Ni（CN）42-D.Hg（NH3）42+22.下列配合物属于反磁性的有（）(大连理工大学《无机化学习题详解》)A.Mn（CN）64-B.Cd（NH3）42+C.Fe(CN)63-D.Co(CN)63-二、填空题1.铜副族和锌副族金属中，密度最小的是，密度最大的是. (吉林大学《无机化学例题与习题》)2.给出组成合金的金属：黄铜，青铜，康铜，(吉林大学《无机化学例题与习题》)3.向CuSO4溶液中加入适量氨水，生成的沉淀组成为，沉淀的颜色是，Hg2Cl2分子构型为，中心原子采取的杂化类型为，用氨水处理Hg2Cl2得到的沉淀是.4. 欲将Ag+从Pb2+，Sn2+，Al3+，Hg2+混合溶液中分离出来，可加入的试剂为，(吉林大学《无机化学例题与习题》)5. Hg2Cl2是利尿剂。
无机化学[第十八章铜副族和锌副族]课程预习
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第十八章铜副族和锌副族一、铜族元素1．通性ⅠB族的价电子结构为(n-1)d10ns1，ⅠB族的最外层电子的Z+高，故第一电离能比碱金属的高。
铜族元素的性质可归纳为以下几点：(1)与同周期碱金属相比，铜族元素的原子半径较小，第一电离能较大。
(2)铀族元素有+1，+2，+3等三种氧化态，而碱金属只有+1价一种。
由于铜族元素的ns电子和次外层的(n-1)d电子能量相关不大，与其他元素化合时，不仅ns电子能参加成键，(n-1)d电子也依反应条件的不同，可以部分参加成键；2．单质的物理、化学性质铜族元素的密度、熔点、沸点、硬度均比相应的碱金属高，且导电性和传热性在所用金属里面是最好的。
由于铜族金属均是四心立方晶体，有较多的滑移面，因而有很好的延展性。
铜族元素不_仅彼此间容易生成合金，和其他元素也能形成合金。
其中铜合金种类很多。
铜和锡易溶于硝酸或热的浓硫酸中，有氧时Cu能溶于氨水(生成[Cu(NH3)4]2+)中，Cu能直接溶于KCN溶液(生成[Cu(CN)4]3-)。
铜和银在加热时能与硫化合为Cu2S及Ag2S3而金不能直接生成硫化物。
3．铜族元素的重要化合物铜族元素的特征氧化物为+2，银为+1，金为+3。
(1)铜(Ⅰ)和银(Ⅰ)的化学性质+1氧化态是本族元素的共同特征，但由酸性溶液中的电势图可知，只有银离子能稳定存在。
a．氧化物和氢氧化物Cu+和Ag+都能生成M2O型的氢化物和MOH型的不稳定的氢氧化物。
在-45℃以下AgOH白色物质稳定存在，高于此温度分解为Ag2O，而CuOH为黄色，仅在pH=3左右能暂存，通常得到的是Cu2O红色物质。
Cu2O红色物质，Ag2O暗棕色物质，都为共价型、难溶于水的化合物；Cu2O 很稳定，具有半导体的性质，而Ag2O加热则分解；Cu2O能溶于氨水、HX形成[Cu(NH3)2]+(不稳定)、[CuCl2]-无色配合物。
b．硝酸根Cu+不能生成硝酸盐，但稳定和易溶于水的无色晶体AgNO3却是一种重要的试剂。
大学无机化学第十八章试题及答案备课讲稿
大学无机化学第十八章试题及答案备课讲稿大学无机化学第十八章试题及答案第十八章铜副族和锌副族总体目标：1.掌握铜副族和锌副族元素单质的性质和用途2.掌握铜、银、锌、汞的氧化物、氢氧化物、重要盐类以及配位化合物的生成与性质3.掌握Cu（Ⅰ）、Cu（Ⅱ）；Hg(Ⅰ)、Hg(Ⅱ)之间的相互转化各节目标：第一节铜副族元素1.掌握铜副族元素单质的性质、用途和提取方法2.掌握Cu（Ⅰ）、Cu（Ⅱ）化合物的性质以及Cu（Ⅰ）与Cu （Ⅱ）之间的相互转化3.了解Ag(Ⅰ)化合物，主要有氢氧化物、氧化物、卤化物和配位化合物的重要性质4.了解Au（Ⅲ）化合物的性质第二节锌副族元素1.掌握锌副族元素单质的性质和提取方法2.了解锌和镉的氧化物、氢氧化物、硫化物、氯化物的主要性质3.掌握Hg(Ⅰ)、Hg(Ⅱ)化合物的性质以及Hg(Ⅰ)与Hg(Ⅱ)之间的相互转化习题一、选择题1.下列金属中，最不活泼的是（）(吉林大学《无机化学例题与习题》)A.CuB. AgC. ZnD.Hg2.与银反应能置换出氢气的的稀酸是（）(吉林大学《无机化学例题与习题》)A. 硫酸B. 盐酸C. 硝酸D.氢碘酸3．为除去铜粉中少量氧化铜，应采取的操作是（）(吉林大学《无机化学例题与习题》)A. 浓盐酸洗B. KCN溶液洗C. 稀硝酸洗D. 稀硫酸洗4.下列化合物，在硝酸和氨水中都能溶解的是（）(吉林大学《无机化学例题与习题》)A. AgClB. Ag2CrO4C.HgCl2D. CuS5．下列化合物中颜色最浅的是（）(吉林大学《无机化学例题与习题》)A. Ag3PO4B.CuIC.AuClD. HgO6.下列化合物中，在氨水、盐酸、氢氧化钠溶液中均不溶解的好是 ( ) (吉林大学《无机化学例题与习题》)A. ZnCl2B. CuCl2C. Hg2Cl2D. AgCl7．关于CuCl2性质的叙述，错误的是（）(吴成鉴《无机化学学习指导》) A．是离子型化合物 B.是链状结构C. 与HCl反应可生成配合物D. 不论晶体还是水溶液均有颜色8.向CuSO4入氨水的过程中，可能得到（）(吴成鉴《无机化学学习指导》)A. Cu(OH)2.B.Cu2(OH)2SO4C. [Cu(NH3)4]2+D.[Cu(H2O)4]2+9.下列物质不能产生黑色物质的是( ) (吴成鉴《无机化学学习指导》)A.Cu在干燥的空气中加热至773KB. Ag与含H2S的空气接触C. AgBr见光D. ZnO在H2S气流中加热10．往含有Ag+、 Cd2+、 Al3+、 Hg22+的溶液中滴加稀盐酸能析出沉淀的是（）(吴成鉴《无机化学学习指导》)A.Al3+和Cd2+B.Ag+和 Hg22+C.Ag+和 Cd2+ D只有.Ag+11. 能区分Zn2+和Al3+的下列试剂是（） (吴成鉴《无机化学学习指导》)A. NaOHB. HClC. Na2CO3D. NH3.H2O12.AgX的颜色随卤素原子序数的增大而加深，可解释这一现象的理论是（）黑A. 杂化轨道B. 分子间作用力.C.溶剂化D. 离子极化13.下列氢氧化物最不稳定的是（）(吴成鉴《无机化学学习指导》)A.Cu(OH)2B.Zn(OH)2C.Cd(OH)2D.AgOH14.锌比铜化学活泼性强，从能量变化角度分析是因为（）(吴成鉴《无机化学学习指导》)A. 锌的电离势比铜的电离势小B.锌的升华热比铜的升华热较小C. 锌的升华热比铜的升华热大D. 锌的水合热比铜的水合热大15.下列分子中，具有顺磁性的是（）(吉林大学《无机化学例题与习题》)A. CuClB. CuCl2C. Hg2Cl2D. HgCl216.除去ZnSO4溶液中所含的少量CuSO4，最好选用下列试剂中的（）(大连理工大学《无机化学习题详解》)A.NH3.H2OB.NaOHC.Zn17.下列离子与过量的KI溶液反应只得到澄清的无色溶液的是（）(大连理工大学《无机化学习题详解》)A.Cu2+B.Ag+C.Hg2+D.Hg22+18.下列离子在水溶液中最不稳定的是（）(大连理工大学《无机化学习题详解》)A.Cu2+B.Cu+C.Hg2+D.Hg22+19.下列电对的标准电极电势最大的是（）(大连理工大学《无机化学习题详解》)A.Cu2+/Cu+B.Cu+/CuC.CuCl2/CuD.CuI/Cu20.下列金属与相应的盐可以发生反应的是（）(大连理工大学《无机化学习题详解》)A.Fe与Fe3+B.Cu与Cu2+C.Hg与Hg2+D.Zn与Zn2+21.下列配离子空间构型为正四面体的是（）(大连理工大学《无机化学习题详解》)A.Zn（NH3）42+B.Cu（NH3）42+C.Ni（CN）42-D.Hg（NH3）42+22.下列配合物属于反磁性的有（）(大连理工大学《无机化学习题详解》)A.Mn（CN）64-B.Cd（NH3）42+C.Fe(CN)63-D.Co(CN)63-二、填空题1.铜副族和锌副族金属中，密度最小的是，密度最大的是 .(吉林大学《无机化学例题与习题》)2.给出组成合金的金属：黄铜，青铜，康铜， (吉林大学《无机化学例题与习题》)3.向CuSO4溶液中加入适量氨水，生成的沉淀组成为，沉淀的颜色是，Hg2Cl2分子构型为，中心原子采取的杂化类型为，用氨水处理Hg2Cl2得到的沉淀是 .4. 欲将Ag+从Pb2+，Sn2+，Al3+，Hg2+混合溶液中分离出来，可加入的试剂为， (吉林大学《无机化学例题与习题》)5. Hg2Cl2是利尿剂。
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第十八章铜副族和锌副族
一、铜族元素
1．通性
ⅠB族的价电子结构为(n-1)d10ns1，ⅠB族的最外层电子的Z+高，故第一电离能比碱金属的高。
铜族元素的性质可归纳为以下几点：
(1)与同周期碱金属相比，铜族元素的原子半径较小，第一电离能较大。
(2)铀族元素有+1，+2，+3等三种氧化态，而碱金属只有+1价一种。
由于铜族元素的ns电子和次外层的(n-1)d电子能量相关不大，与其他元素化合时，不仅ns电子能参加成键，(n-1)d电子也依反应条件的不同，可以部分参加成键；
2．单质的物理、化学性质
铜族元素的密度、熔点、沸点、硬度均比相应的碱金属高，且导电性和传热性在所用金属里面是最好的。
由于铜族金属均是四心立方晶体，有较多的滑移面，因而有很好的延展性。
铜族元素不_仅彼此间容易生成合金，和其他元素也能形成合金。
其中铜合金种类很多。
铜和锡易溶于硝酸或热的浓硫酸中，有氧时Cu能溶于氨水(生成[Cu(NH3)4]2+)中，Cu能直接溶于KCN溶液(生成[Cu(CN)4]3-)。
铜和银在加热时能与硫化合为Cu2S及Ag2S3而金不能直接生成硫化物。
3．铜族元素的重要化合物
铜族元素的特征氧化物为+2，银为+1，金为+3。
(1)铜(Ⅰ)和银(Ⅰ)的化学性质
+1氧化态是本族元素的共同特征，但由酸性溶液中的电势图可知，只有银离子能稳定存在。
a．氧化物和氢氧化物
Cu+和Ag+都能生成M2O型的氢化物和MOH型的不稳定的氢氧化物。
在-45℃以下AgOH白色物质稳定存在，高于此温度分解为Ag2O，而CuOH
为黄色，仅在pH=3左右能暂存，通常得到的是Cu2O红色物质。
Cu2O红色物质，Ag2O暗棕色物质，都为共价型、难溶于水的化合物；Cu2O 很稳定，具有半导体的性质，而Ag2O加热则分解；Cu2O能溶于氨水、HX形成[Cu(NH3)2]+(不稳定)、[CuCl2]-无色配合物。
b．硝酸根
Cu+不能生成硝酸盐，但稳定和易溶于水的无色晶体AgNO3却是一种重要的试剂。
AgNO3的制法是将溶于硝酸，蒸发并结晶而得，因原料中含有杂质铜，因而产品中将含有硝酸铜，一般的是提纯方法是将产品加热到473-673K，此时硝酸铀分解为黑色不溶于水的CuO；另一种方法是向含Cu2+的AgNO3溶液中加入新沉淀出来的AgO。
除I-，二价铜在有X-及还原剂同时存在时生成CuX。
CuCl的盐酸能吸收CO，形成氯化羰基铜(Ⅰ)Cu(CO)Cl·H2O。
若有过量CuCl 存在，该溶液对CO的吸收几乎是定量的，所以这个反应可用以测定气体混合物中CO的含量。
卤化银中只有AgF易溶于水，在湿空气中潮解，其余均微溶于水，而且依AgCl，AgBr，AgI的顺序而降低。
它们的颜色也依此顺序加深。
这些性质也反映了AgF到AgI键型的变化，即从主要为离子型化合物递变到主要为共价型化合物。
从Ag—X的键长来看，AgF的实验值与离子半径之和接近，而AgI则与共价半径之和接近，这是卤素离子X-的变形性从F-到I-依次增大的缘故。
(2)氧化数为+2的化合物
①Cu(OH)2和CuO
CuSO4·5H2O——胆矾，最重要的二价铜盐，可用热浓H2SO4溶解铜，也可在空气充足的情况下用热的稀硫酸溶解铜制得。
无水CuSO4为白色粉末，不溶于乙醇和乙醚，但吸水性强，吸水后即显蓝色，因而可用于检验乙醇、乙醚等有机溶剂中的微量水。
④配合物
用此方法可分离Cu2+和Cd2+离子，也说明Cu2+与CN-不能共存。
另外Cu2+还能形成整合物。
⑤Cu2+的氧化性和Cu2+和Cu+的互相转化
Cu2+是弱氧化剂，只能形成难溶的亚铜化合物或亚铜的配合物时候才能被还原。
从结构上看Cu+为3d10应该比Cu2+的3d9稳定，并且铜的第二电离能(1990kJ ／mol)较高，但特殊的是Cu2+的水合能(2125kJ／mol)却很大，因此在干态的Cu(Ⅰ)的化合物是稳定的，而在有水存在下Cu(Ⅱ)化合物是稳定的。
如果要使Cu2+转化为Cu+，一方面要有还原剂存在，另一方面要使Cu+形成难溶化合物，才有利上列平衡向左移动。
(3)氧化物为+3的化合物金在化合物中表现为+3和+1两种氧化态，但以+3氧化态为最稳定。
二、锌副族元素
1．锌副族元素的单质
(1)锌族元素由于次外层有18个电子，对原子核的屏蔽较小，有效核电荷较大，对外层8电子的引力较大，其原子半径、M2+离子的半径都比同周期的碱土金属为小，而第一、第二电离能之和以及电负性都比碱土金属为大；
(3)单质的活泼性锌大于铜，镉大于银，汞大于金。
2．单质的物理和化学性质
本族为低熔点金属，其熔点、沸点不仅低于碱土金属，而且还低于铜族。
Hg是唯一的液体金属，有流动性。
汞蒸气有毒，吸入人体会产生慢性中毒。
使用时要注意，撒落到地面上应尽量收集，再用S粉处理使汞变为硫化汞。
汞的另一特性是能形成汞齐。
它与合金相似，但当汞的比例不同时可呈液态或糊状。
锌在加热时能与绝大多数非金属化合，汞只能与少数非金属化合：
3．锌副族元素的提取
(1)锌的冶炼闪锌矿经浮选得到含ZnS 40％～60％的精矿，加以焙烧使它转化为氧化锌：
4．锌和镉的化合物
ⅡB族的离子都是无色的，所以它们化合物一般都是无色的，但因为它们的极化作用变形性较大，当与易变形的阴离子结合时往往有较深的颜色。
(1)氧化数为+2的化合物
a．氧化物和氢氧化物
在它们的可溶性盐的溶液中加碱，可以得到锌和镉的白色氢氧化物和黄色氧
化汞：
HgCl2熔点低，加热能升华，这样可以很好地把HgCl2分离开。
HgCl2白色针状晶体，微溶于水，剧毒，HgCI2稀溶液可用于消毒、农药、中药。
Hg2+遇过量氨水而生成HgNH2沉淀，Cd2+氨水生成4或6配位的配合物，Zn2+生成4配位配合物。
HgS不溶于HNO3可溶于王水，也可溶于浓的硫化钠生成[HgS2]2-。
(2)氧化数为+1的化合价本族元素有+1氧化态化合物，只有亚汞离子在水溶液中能稳定存在，存在下列平衡：。