铜副族与锌副族元素作业更正

铜副族与锌副族元素作业更正

19-2.完成并配平下列反应的化学方程式

（1）金属铜在空气存在的条件下与稀硫酸反应。

解：2Cu + O2 + 2H2SO4（稀）= 2CuSO4 + 2H2O；

（2）铜溶解在氰化钠水溶液中。

解：2Cu +8NaCN + 2H2O = 2Na3[Cu（CN）4] + 2NaOH + H2↑；

（3）氢氧化铜溶于氨水形成铜氨配离子。

解：Cu（OH）2 + 4NH3 = [Cu（NH3）4]（OH）2；

（4）向[Ag（S2O3）2]3-溶液中通入硫化氢气体。

解：2[Ag（S2O3）2]3- + 6H+ + H2S = Ag2S↓+ 4H2S2O3；

H2S2O3 = SO2↑+ S↓+ H2O；

SO2 + 3H2S =3S↓+ 2H2O

（5）溴化银在光作用下分解。

解：2AgBr = 2Ag↓+ Br2↑；

（6）金溶解于王水。

解：Au + 4HCl + HNO3 = H[AuCl4] + NO↑+ 2H2O；

19-3.完成并配平下列反应方程式

（1）向稀ZnCl2溶液中不断滴加NaOH溶液。

解：ZnCl2 + NaOH = Zn（OH）2↓+ NaCl；

Zn（OH）2 + 2NaOH = Na2[Zn（OH）4]；

（2）向稀CdCl2溶液中不断滴加NaOH溶液。

解：CdCl2 + NaOH = Cd（OH）2 ↓+ NaCl；

如果NaOH为浓度高的热溶液，则：Cd（OH）2 + NaOH = Na2[Cd（OH）4]；（3）向稀ZnCl2溶液中不断滴加氨水溶液

解：ZnCl2 + 2NH3.H2O = Zn（OH）2↓（白色）+ 2NH4Cl；

Zn（OH）2 + 4NH3 = [Zn（NH3）4]（OH）2；

（4）向Hg（NO3）2溶液中滴加NaOH溶液。

解：Hg（NO3）2 +2NaOH = Hg（OH）2↓+ 2NaNO3；

Hg（OH）2= HgO↓（褐色）+ H2O；

（5）向HgCl2溶液中滴加氨水。

解：HgCl2 + 2NH3 = HgNH2Cl↓（白色）+ NH4Cl；

（6）向Hg（NO3）2溶液中滴加KI溶液。

解：Hg（NO3）2 + KI = HgI2↓（桔红色）+ KNO3；

HgI2 + KI（过量）= K2[HgI4]

（7）奈斯勒试剂与NH4+作用。

解：

（8）HgCl2与亚锡离子反应。

解：HgCl2 + SnCl2 = Hg2Cl2↓（白色）+ SnCl4；

Hg2Cl2 + SnCl2（过量）= Hg↓（黑色）+ SnCl4；

19-10.试设计方案，分离下列各组离子。

（1）Cu2+、Ag+、Zn2+、Hg22+；

（2）Zn2+、Cd2+、Hg2+、Al3+；

解：设计的分离路线为：

主要反应方程式为：

Ag+ + Cl- = AgCl↓；

Hg22+ + 2Cl-= Hg2Cl2↓；

AgCl +2NH3 = [Ag（NH3）2]+ + Cl-；

Hg2Cl2 + NH3 = Hg（NH2）Cl↓+ Hg↓+ NH4Cl；

Cu2+ + Zn = Cu ↓+ Zn2+；

（2）Zn2+、Cd2+、Hg2+、Al3+；

a.向混合溶液中假如Zn粉溶液过量，溶液出现Hg黑色沉淀，过滤即可分离Hg；用浓硝酸溶解Hg，即可获得Hg2+溶液；

反应式为：Hg2+ + Zn = Zn2+ + Hg↓；

Hg + 4HNO3 = Hg（NO3）2 + 2NO2 + 2H2O

b.向分离Hg的混合溶液中加入过量氨水，溶液出现Al（OH）3白色沉淀，过滤即可除去Al（OH）3白色沉淀，Zn2+、Cd2+生成配离子，留在溶液中；将沉淀用稀硝酸溶解，即可获得Al3+溶液；

反应式为：Al3+ + 3NH3 + 3H2O = Al（OH）3↓+ 3NH4+；

Al（OH）3+3HNO3 = Al（NO3）3 + 3H2O；

Zn2+ + 4NH3（过量）= [Zn（NH3）4]2+；

Cd2+ + 6NH3（过量）= [Cd（NH3）6]2+；

c.分离Hg、Al3+的混合溶液中加入0.3mol.dm-3的盐酸酸化，然后加入冷的稀NaOH溶液过量，过滤溶液中的沉淀即可除去Cd（OH）2，将Cd（OH）2溶于稀盐酸中，即可获得Cd2+溶液；溶液中存在的为ZnO2-，再用稀盐酸酸化，即可获得Zn2+离子溶液；

反应式为：Zn2+ + 4NaOH（冷、稀、过量）= ZnO2- + 4Na+ + 2H2O

Cd2+ + 2NaOH（冷、稀、过量）= Cd（OH）2↓+2Na+；

Cd（OH）2↓+ 2HCl（稀）= CdCl2 + 2H2O；

或在用0.3mol.dm-3的盐酸酸化的混合溶液中，通入H2S气体，溶液产生黄色CdS沉淀，过滤即可除去CdS。溶液为Zn2+离子溶液。

反应式为：Cd2+ + H2S = CdS↓+2H+；

CdS + 10HNO3（浓）= Cd（NO3）2 + H2SO4 + 8NO2 + 4H2O；

19-11.从元素电势图上看，Hg 22+是稳定的，不会发生歧化反应。事实上许多情况下Hg 22+会转化为Hg （Ⅱ）和Hg 单质，试举出几个这样的反应，并说明反应能够自发进行的原因。

解：在实际中Hg 22+可以转化为Hg （Ⅱ）和Hg 单质，具体例子如：

Hg 22+ + H 2S = HgS + Hg ↓ + 2H +；

Hg 22+ + 4I - = HgI 42- + Hg ；

这些反应能够自发进行是由于体系中加入的沉淀剂、配体等与Hg 2+作用，生成了难溶性化合物或稳定性高的配位离子，从而降低了体系中的Hg 2+浓度，使得Hg 22+的歧化反应的平衡向生成更多Hg 2+的方向移动，促使歧化反应自发完成。

19-12．Hg 2+、I +、Cd 2+、和S 2-均无色，而HgI 2为红色、CdS 为黄色，试分析其生色的机理。 答：Hg 2+、I +、Cd 2+、和S 2-等离子的最外成电子构型均为全满结构，故这些离子是无色的，即在可见光区不吸收光子。HgI 2和CdS 为显色是由于离子之间的极化作用，改变了分子内的能级（离子之间的作用能力）。

19-13.解释下列现象：

（1）[Ag （NH 3）2]Cl 遇硝酸时析出沉淀；

答：[Ag （NH 3）2]Cl 为碱性溶液，在溶液中要解离出NH 3分子，如果加入硝酸，则解离的氨分子与硝酸反应生成NH 4NO 3，从而使溶液中的平衡向生成AgCl 方向移动，使沉淀重新出现。

（2）解释CuCl 2浓溶液稀释时，体系颜色有黄色经过绿色变为蓝色；

答：CuCl 2在浓溶液中由于具有大量的Cl -离子存在，形成了[CuCl 4]-配离子，该配离子为黄色；如果用水稀释该溶液，根据溶解平衡原理，将有利于配离子的解离，进而转化为一种配离子[Cu （H 2O ）4]2+，该配离子为蓝色。故CuCl 2浓溶液稀释时体系颜色有黄色经过绿色变为蓝色。

（3）将SO 2通入CuSO 4和NaCl 的浓混合溶液，有白色沉淀生成；

答：由于SO 2具有还原性，而CuSO 4具有氧化性，故将SO 2通入CuSO 4和NaCl 的浓混合溶液，将发生氧化还有反应，生产CuCl 白色沉淀生成；

（4）单质铁能够使Cu 2＋还原，单质铜却能使Fe 3＋还原；

答：氧化还原反应的方向性，可以用对应的氧化还原电对的电极电势大小判断，如果组成电池的电动势大于零，则氧化反应就可以发生。

查阅相关标准电极电势可知：电对Cu 2+/Cu 的电极电势大于电对Fe 2+/Fe 的电极电势，故单质铁可以还原Cu 2+离子为单质铜；而电对Fe 3+/Fe 2+的电极电势大于电对Cu 2+/Cu 的电极电势，

单质铜却能使Fe 3＋还原。

（5）在用硫酸酸化的CuSO 4溶液中通入H 2S ，可以获得黑色的CuS 沉淀，当Cu 与浓H 2SO 4共热，主要的含量产物为SO 2,同时也可以获得少量的CuS 沉淀；

答：CuS 属于难溶性盐，在水中溶度积常数很小，另外，稀硫酸的氧化性很小，不能氧化S 2-，故主要产物为黑色CuS 沉淀。在浓硫酸中，热的浓硫酸具有很强的氧化性能，而S 2-离子具有强还原性能，因此体系中由Cu 还原而产生的S 2-量较少，故主要产物为SO 2，同时也可以获得少量的CuS 沉淀。

（6）黄色AgI 受热时显红色，低温时变白色，而AgCl 常温为白色。

答：对于卤化银，其物质的颜色来源于离子之间个极化作用，由于I-离子的变形性比Cl-大，Hg 2+ Hg 22+ Hg 0.92V 0.789V