ds区金属
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。
实验二十一 ds区金属（铜、银、锌、镉、汞）
与s区元素相比，离子有较强的极化力，变 形性大，其化合物有一定的共价性。
φ /V
A
CuO+
AgO+ Au3+
1.8 2.1 ~1.41
Cu2+
Ag2+ Au+
0.152 1.98 ~1.68
Cu+
Ag+ Au
0.521 0.799
Cu
Ag
ds ⅡB族 区
Zn
锌
Cd
铬
Hg
汞
价层电子构型 3d104s2
HNO3
NH3∙H2O或 NaOH
浓HNO3: 浓HCl 二、锌、镉、汞硫化物的生成和性质 = 1:3
颜色 CuS Ag2S ZnS CdS HgS
稀HCl 浓HCl 浓HNO3 王水
三、铜、银、锌、汞的配合物 1. 氨合物的生成
2. 汞配合物的生成和应用
（1）不能加入过量的KI固体； （ K2[HgI4]+KOH称为“奈斯勒试剂”，是 用于检验NH4+的方法之一。）
< -0.2 0.789
Cd Hg
2+
易发生： Hg2+ + Hg → Hg22+
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
Cu(OH)2 Zn(OH)2 Cd(OH)2
颜色
H2SO4 NaOH
2. 银、汞氧化物的生成和性质
AgOH Ag2O 颜色 Hg(OH) HgO 2
思考题
• Cu(I)和Cu(II)稳定存在和转化的条件是 什么？ • 在AgNO3中加入NaOH为什么得不到 AgOH？ • 用平衡移动原理说明在Hg2(NO3)2溶液中 通入H2S气体会生成什么沉淀？
ds区金属元素
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
ds区金属铜银锌镉汞
实验 ds 区金属（铜、银、锌、镉、汞）一、实验目的：1、了解铜、银、锌、镉、汞的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Hg2 2+ 和Hg 2+ 的转化。
二、实验用品：仪器：试管、烧杯、离心机、离心试管固体药品：碘化钾、铜屑液体药品： HCl(2mol/L、 浓)、 H2SO4(2mol/L)、 HNO3(2mol/L、 浓)、 NaOH(2mol/L、 6mol/L、 40%)、氨水(2mol/L、浓)、CuSO4(0.2mol/L)、ZnSO4(0.2mol/L)、CdSO4(0.2mol/L)、 CuCl2(0.5mol/L) 、 Hg(NO3)2(0.2mol/L) 、 SnCl2(0.2mol/L) 、 AgNO3(0.1mol/L) 、 Na2S(0.1mol/L)、KI(0.2mol/L)、KSCN(0.1mol/L)、Na2S2O3(0.5mol/L)、NaCl(0.2mol/L)、 金属汞、葡萄糖溶液（10%）材料：pH试纸、玻璃棒三、实验内容：（一）铜、银、锌、镉、汞氧化物或氢氧化物的生成和性质1、铜、锌、镉氢氧化物的生成和性质在分别装有 0.5mL0.2mol/L CuSO4、ZnSO4、CdSO4 溶液的三支试管中滴加新配制 的2mol/L NaOH溶液，观察溶液颜色及状态。
将各沉淀分成两份：分别加入2mol/L H2SO4 和2mol/L NaOH，观察现象。
CuSO4 + 2NaOH === Cu(OH)2↓(兰)+ Na2SO4ZnSO4 + 2NaOH === Zn(OH)2↓(白) + Na2SO4CdSO4 + 2NaOH === Cd(OH)2↓(白)+ Na2SO4Cu(OH)2 + H2SO4 === CuSO4 + 2H2OCu(OH)2 + 2NaOH === Na2[Cu(OH)4]Zn(OH)2 + H2SO4 === ZnSO4 + 2H2OZn(OH)2 + 2NaOH === Na2[Zn(OH)4]Cd(OH)2 + H2SO4 === CdSO4 + 2H2OCd(OH)2 酸性特别弱，不易溶于强碱中，只缓慢溶于热、浓的强碱中。
无机化学Ⅰ：22.ds区金属
O
2 3
2Cu
S4
O
2 6
S4
O
2 6
2H2O
H 2S2
2H
2SO
2 4
H2S2 2Cu Cu 2S S 2H
3Cu 2S 16HNO 3 (浓) 6Cu (NO3 )2 3S 4NO 8H 2O Cu 2S 8CN 2[Cu (CN )4 ]3 S2
§22.1 铜族元素～铜族元素的重要化合物
§22.1 铜族元素
22.1.2 CuAgAu的单质
一、存在和冶炼 主要的铜矿有：
黄铜矿 斑铜矿 辉铜矿 蓝铜矿
赤铜矿
CuFeS2 Cu3FeS4 Cu2S 2CuCO3 Cu(OH)2 Cu2O
辉银矿 角银矿 硫化银
Ag2S AgCl 与方铅矿共生
岩脉金 冲积金
Au
Au
§22.1 铜族元素
富集：由于矿石品位较低(约含0.5%的Cu称为贫矿)， 首先要将矿石碾碎niansui，采用泡沫浮选法富集，达到 含铜量15～20%的精矿
§22.1 铜族元素
22.1.1 铜族元素的通性 从 M(s) M (aq) 过程所需总能量按CuAgAu的顺序 越来越大，即单质形成一价水合离子的活泼性依次降低， 所以CuAgAu的金属性顺序降低。 从元素电势图还可以看出，在酸性溶液中Cu+、Au+均 不稳定，容易发生歧化反应。
由于铜族元素的离子具有18电子层构型，有很强的极 化力和明显的变形性，所以本族元素容易形成共价化合物； 另一方面，本族元素离子的d、s、p轨道能量相差不大， 能级较低的空轨道较多，所以形成配合物的倾向也很显著。
-0.09
-0.361
Cu(OH)2
Cu2O
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：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 区金属(铜、银、锌、镉、汞)
+
I
(2) 往5滴0.2 mol·L-1Hg(NO3)2溶液中，逐滴加入 溶液中，逐滴加入0.1 滴 mol·L-1KSCN溶液，最初生成白色 溶液， 沉淀， 溶液 最初生成白色Hg(SCN)2沉淀， 继续滴加KSCN溶液，沉淀溶解生成无色 溶液， 继续滴加 溶液 [Hg(SCN)4]2-配离子。再在该溶液中加几滴 配离子。再在该溶液中加几滴0.2 溶液，观察白色的Zn[Hg(SCN)4]沉淀 mol·L-1 ZnSO4溶液，观察白色的 沉淀 的生成(该反应可定性检验 该反应可定性检验Zn )， 的生成(该反应可定性检验Zn2+)，必要时用玻棒摩 擦试管壁。 擦试管壁。 Hg(SCN)2(s) +2 SCN-→ [Hg(SCN)4]2Zn2++ [Hg(SCN)4]2-→Zn[Hg(SCN)4](s)
取10mL0.5 mol · L-1CuCl2溶液，加入3 mL浓 盐酸和少量铜屑，加热沸腾至其中液体呈深 棕色(绿色完全消失)。取几滴上述溶液加入10 mL蒸馏水中，如有白色沉淀产生，则迅速把 全部溶液倾入100 mL蒸馏水中，将白色沉淀 洗涤至无蓝色为止。 取少许沉淀分成两份：一份与3 mL浓氨水作 用，观察有何变化。另一份与3 mL浓盐酸作 用，观察又有何变化。写出有关反应方程式。
四 铜、银、汞的氧化还原性 1．氧化亚铜的生成和性质 ．
溶液，滴加过量的6 取0.5 mL 0.2 mol · L-1CuSO4溶液，滴加过量的 mol · L-1NaOH溶液，使起初生成的蓝色沉淀溶解成 溶液， 溶液 深蓝色溶液。然后在溶液中加入1 深蓝色溶液。然后在溶液中加入 mL 10％葡萄糖 ％ 溶液，混匀后微热，有黄色沉淀产生进而变成红色 溶液，混匀后微热， 沉淀。写出有关反应方程式。 沉淀。写出有关反应方程式。 将沉淀离心分离、洗涤，然后沉淀分成两份： 将沉淀离心分离、洗涤，然后沉淀分成两份： 一 作用，静置一会， 份沉淀与1 份沉淀与 mL 2 mol · L-1 H2SO4作用，静置一会， 注意沉淀的变化。然后加热至沸，观察有何现象。 注意沉淀的变化。然后加热至沸，观察有何现象。 另一份沉淀中加入1 浓氨水， 另一份沉淀中加入 mL浓氨水，振荡后，静置一段 浓氨水 振荡后， 时间，观察溶液的颜色。放置一段时间后，溶液为 时间，观察溶液的颜色。放置一段时间后， 什么会变成深蓝色? 什么会变成深蓝色
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。
第十一章 ds区元素
HgO + Hg + H2O HgS + Hg + 2H+
2+ Hg HgI 4
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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+
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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+ .
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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
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。
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。
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。
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。
ds区金属实验报告
ds区金属实验报告实验目的，通过实验探究不同金属在ds区的性质和反应规律，为金属材料的应用提供实验数据支持。
实验原理，ds区是指金属的d轨道和s轨道的混合区域，金属在这个区域的电子结构和化学性质具有特殊性。
通过对ds区金属的实验研究，可以更好地理解金属的性质和应用。
实验步骤：1. 准备实验所需的金属样品，包括铜、铁、锌等常见金属。
2. 将每种金属样品分别放入硫酸溶液中，观察其溶解情况和产生的气体。
3. 将金属样品分别加热至一定温度，观察其颜色变化和可能产生的氧化物。
4. 使用电解质溶液进行电化学实验，测定不同金属的电极电位和电化学活性。
实验结果与分析：1. 在硫酸溶液中，铜和铁能够产生氢气，而锌则无明显反应产生气体。
这表明铜和铁在酸性条件下能够与酸发生反应，而锌则相对稳定。
2. 加热金属样品后，铜会产生黑色氧化物，铁会产生红色氧化物，而锌则不会发生明显颜色变化。
这说明不同金属在加热条件下会产生不同的氧化物，反映了它们的化学性质差异。
3. 电化学实验结果显示，铜的电极电位较高，电化学活性较强，而锌的电极电位较低，电化学活性较弱。
这与金属在酸性条件下的反应规律相符合。
实验结论，通过对ds区金属的实验研究，我们发现不同金属在酸性条件下的溶解性、加热条件下的氧化物产生以及电化学活性存在明显差异。
这些差异反映了金属在ds区的特殊性质，为金属材料的应用提供了重要参考依据。
实验意义，ds区金属的实验研究有助于深入理解金属的电子结构和化学性质，为金属材料的设计、合金的制备以及电化学领域的应用提供了重要的实验数据支持。
同时，也为金属材料的性能优化和应用拓展提供了新的思路和方法。
总结，通过本次实验，我们深入探究了ds区金属的性质和反应规律，发现不同金属在酸性条件下的溶解性、加热条件下的氧化物产生以及电化学活性存在显著差异。
这些结果为金属材料的应用提供了重要的实验数据支持，具有重要的理论和实际意义。
希望通过这些研究成果，能够为金属材料领域的进一步发展和应用提供有益的参考和指导。
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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。
CuI又可溶于过量I-生成(CuI2)-，也可溶于KNCS生成[Cu(SCN)2]-配离子。
这两种离子在稀释时又重新生成CuI和Cu(SCN)沉淀。
2Cu2++4I-=2CuI↓+I2与Cu2+不同，Hg2+与I-的反应先生成HgI2桔红色沉淀，与过量I-作用则生成无色的[HgI4]2-配离子。
K2[HgI4]和KOH的混合溶液被称为奈斯勒试剂，用于鉴定NH4+。
NH4++2[HgI4]2-+4OH-= [Hg2(NH2)O]I↓+3H2O+7I-由标准电势图和可以看出,Cu(I)有很强的歧化趋势，Hg(I)歧化趋势很小。
Cu(I)不能以Cu+存在于水溶液中，而它的某些难溶盐和配离子是稳定的。
将CuCl2溶液与铜屑混合，加入浓盐酸，加热可得泥黄色配离子[CuCl2]-溶液，稀释后则得白色Cu2Cl2沉淀：Cu2++Cu+4Cl-= 2[CuCl2]-2[CuCl2]-= CuCl↓+2Cl-Hg(I)可以由Hg(II)与金属Hg一起振荡制备。
由于歧化平衡的存在，Hg(I)有时也发生歧化。
例如Hg2(NO3)2在氨水中的歧化反应。
再如Hg22+与I-反应，可生成淡绿色的Hg2I2沉淀；若I-过量，则因生成[HgI4]2-配离子而使Hg(I)发生歧化反应：Hg2I2+2I-= [HgI4]2-(无色) +Hg↓(黑色)Ag+、C u2+、Hg2+、Hg22+都有一定的氧化性．例如Ag+在氨性溶液中能够氧化醛类，自身被还原为金属银。
可用于制备银镜和检验醛的存在。
2Ag++2NH3+H2O = Ag2O+2NH4+Ag2O+4NH3+H2O = 2Ag(NH3)2++2OH-2Ag(NH3)2++HCHO+2OH-= 2Ag↓+NH4OOCH+3NH3+ H2O该反应可用于制备银镜。
Hg2+作为氧化剂能氧化Sn2+，生成的Hg22+能够被Sn2+进一步还原成为单质Hg。
该反应可用于Sn2+或Hg2+的鉴定。
Cu2+能与K4[Fe(CN)6]反应而生成红棕色Cu2[Fe(CN)6]沉淀，此反应可用来鉴定Cu2+。
Fe3+的存在能与K4[Fe(CN)6]反应生成蓝色沉淀，干扰Cu2+的鉴定。
除去Fe3+的方法，可先加入氨水和NH4Cl溶液，使Fe3+生成Fe(OH)3沉淀，而Cu2+则与氨水形成可溶性配合物留在溶液中。
Zn2+可借与二苯硫腙反应而生成粉红色鳌合物来鉴定。
铜、银、锌、镉、汞硫化物均难溶于水，都有特征的颜色，例如CuS（黑色）、Ag2S（黑色）、ZnS（白色）、CdS（黄色）、HgS（黑色）。
Cd2+与H2S饱和溶液反应而生成黄色CdS沉淀，可用于Cd2+离子的鉴定。
三、实验用品固体试剂: 铜屑液体试剂（下列药品除特别注明外，单位均为mo1·L-1）:HCl（2、6、浓）、HNO3（2、6、浓）、H2SO4（2）、HAc（2）、NaOH（2、6、40％）、氨水 （2、6）、K SCN（0.1）、CuSO4（0.1、0.2）、CuCl2（1）、Zn SO4（0.1）、AgNO3（0.1）、Cd(NO3)2（0.1）、Hg(NO3)2（0.1）、Hg2(NO3)2（0.1）、Zn(NO3)2（0.1、0.5）、KI（0.1、饱和）、Na2S2O3（0.2）、SnCl2（0.1）、Cu(NO3)2（0.1）四、实验内容1．铜、银、锌、镉、汞氢氧化物和氧化物的生成和性质(1)用0.1mo1·L-1CuSO4制取Cu(OH)2，把沉淀分为三份，将其中一份加热，观察有何变化？其余两份分别加入2mo1·L-1H2SO4和过量6mo1·L-1NaOH溶液，观察实验现象。
写出反应方程式。
(2)在一盛有0.1mo1·L-1AgNO3溶液的离心试管中，慢慢滴加新配制的NaOH 溶液，观察沉淀的颜色和状态。
离心分离，用蒸馏水洗涤沉淀后将沉淀分为两份，分别与2mo1·L-1HNO3和2mo1·L-1氨水反应。
观察现象，写出反应式。
(3)制备Zn(OH)2和Cd(OH)2，试验它们分别在2mo1·L-1H2SO4和2mo1·L-1 NaOH 溶液中的溶解性，写出反应方程式并加以解释。
(4)取少量0.1mo1·L-1Hg(NO3)2溶液和0.1mo1·L-1Hg2(NO3)2溶液，分别与2 mo1·L-1NaOH作用，观察沉淀的颜色和状态，试验沉淀在2mo1·L-1HNO3和40％NaOH中的溶解性，写出反应方程式。
总结Cu2+、Ag+、Zn2+、Cd2+、Hg2+、Hg22+（氢）氧化物的酸碱性与稳定性。
2．铜、银、锌、镉、汞硫化物的生成和性质参见附注。
3. 银、锌、镉、汞盐和氨水的反应分别试验0.1mo1·L-1AgNO3、Zn(NO3)2、Cd(NO3)2、Hg(NO3)2,、Hg2(NO3)2与2mo1·L-1氨水的作用，加少量氨水生成什么？加过量氨水又发生什么变化（试验汞盐与过量氨水作用时用6mo1·L-1氨水）？写出反应式，比较它们与氨水反应有何不同。
4．Cu2+、Hg2+、Hg22+与（拟）卤素的反应(1)在0.5 mL0.1mo1·L-1CuSO4溶液中，滴加0.1mo1·L-1KI，观察有何变化？再滴加0.2mo1·L-1Na2S2O3（以除去反应中生成的碘，切勿多加，防止CuI溶解），观察沉淀的颜色，写出反应式。
(2)在2滴0.1mo1·L-1Hg(NO3)2中，逐滴滴加0.1mo1·L-1KI，卤观察沉淀的生成，再加入过量KI溶液至沉淀完全溶解，注意溶液的颜色。
写出反应式。
(3)取1滴0.1mo1·L-1Hg2(NO3)2溶液，逐滴滴加0.1mo1·L-1KI溶液，有何现象？再加过量KI溶液，又有何现象？写出反应方程式并解释之。
(4)取1滴0.1mo1·L-1Hg(NO3)2溶液，逐滴滴加0.1mo1·L-1K SCN溶液，观察沉淀的生成。
继续滴加过量K SCN溶液至沉淀完全溶解，再加入几滴0.1mo1·L-1 Zn SO4溶液，观察沉淀的生成。
写出反应方程式。
5．氯化亚铜的生成和性质在10 mL 1mo1·L-1CuCl2中，加入3 mL浓HCl和少量铜屑，小火加热至沸，溶液渐呈泥黄色，继续加热至近无色，停止加热，用滴管吸出少量溶液，加入到盛有30 mL蒸馏水的烧杯中，应有白色沉淀生成。
如此，迅速将全部溶液倒入烧杯中。
试验沉淀与浓HCl和浓NH3·H2O的作用，观察现象，写出反应方程式。
6. Hg2+与Hg22+的相互转化（1）取4滴0.1 mo1·L-1Hg(NO3)2溶液于试管中，加入l滴汞（小心取用，切勿洒出瓶外！），振荡试管。
将清液转移至另外两支试管（余下的汞要回收！）。
往其中一支加入数滴NaCl溶液，于另一支加入几滴2 mo1·L-1NH3·H2O，观察现象（可以用Hg(NO3)2溶液作对照实验）。
写出反应方程式。
（2）在5滴0.1 mo1·L-1Hg(NO3)2溶液中，逐滴加入0.2 mo1·L-1SnCl2溶液（由适量到过量）。
观察现象，写出反应方程式。
五、思考题1．在制备氯化亚铜时，除使用微酸性的氯化铜溶液以外，还需要溶液中存在足量还原剂、大量氯离子。
使用非铜屑还原剂和非浓盐酸氯离子源，应该也能够制备氯化亚铜。
请设计这样的新实验方案。
2．将KI加到CuSO4溶液中是否会得到CuI2？为什么？生成的沉淀可以溶于什么溶液？3．在Hg(NO3)2和HgCl2溶液中各加入氨水是否能得到氨配合物？4．现有三瓶试剂，分别为A gNO3、Hg(NO3)2、Hg2(NO3)2。
请鉴别之。
注意；鉴别方法应该不只一种。
5 总结Hg2+与Hg22+相互转化的条件。
附注铜、银、锌、镉、汞硫化物的生成和性质：往5支分别盛有0.5 mL 0.1 mol·L-1 C u SO4、A gNO3、ZnSO4、CdSO4、Hg(NO3)2溶液的离心试管中滴加1 mol·L-1Na2S溶液。
观察沉淀的生成和颜色。
将沉淀离心分离、洗涤，然后将每种沉淀分成四份，依次加入一份加人2 mol·L-1HCl、浓HCl、浓HNO3、王水（自配），水浴加热。
观察沉淀溶解情况。