高中化学竞赛辅导课件-第十七章-d区元素二

第十七章d区元素(二)§17.1铜族元素§17.2锌族元素§17.1铜族元素17.1.1铜族元素的单质17.1.3水溶液中铜族元素的离子及反应17.1.2铜族元素的化合物17.1.1铜族元素的单质单质：Cu，Ag，Au矿物：孔雀石：Cu2(OH)2CO3辉银矿：Ag2S碲金矿：AuTe21.存在2.物理性质•特征颜色：Cu(紫红)，Ag(白)，Au(黄)•熔点、沸点较其它过渡金属低•导电性、导热性好，且AgCuAu•延展性好3.化学性质•与O2作用)2CuO(O2Cu2黑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。)(CO(OH)CuCOOHO2Cu322222绿AuAg,Cu,M)(])[Cu(NH243蓝所以不可用铜器盛氨水。O2HS2AgOS2H2Ag2222O2银器年久变黑。OH4)(])4[Cu(NH8NHO2HO4Cu23322无色4OH]4[M(CN)8CNO2HO4M222•与X2作用2ClCu常温下反应活泼性：CuAgAu只能在加热条件下进行2ClAu常温下反应较慢2ClAg(g)H])2Cu[CS(NH)4CS(NH2H2Cu(g)H2AgI4I2H2Ag(g)HS(s)AgSH2Ag2222222-2222HCl硫脲•与酸作用①Cu,Ag,Au不能置换稀酸中的H+(还原性差)；②生成难溶物或配合物,使单质还原能力增强；③Cu,Ag,Au可溶于氧化性酸。O2H2NO)Cu(NO)(4HNOCu22233浓OH2NO(g)]H[AuCl)(HNO)4HCl(Au243浓浓O2HSO(s)SOAg)(SO2H2Ag224242浓O2HSOCuSO)(SO2HCu22442浓OHNOAgNO)(2HNOAg2233浓难溶物：CuClCuBrCuICuSCNCuCNCu2S1.铜的化合物17.1.2铜族元素的化合物Ksp大小几种常见的铜的化合物：氧化态+2+2+2+2+1化合物氧化铜CuO硫酸铜CuSO4·5H2O硝酸铜Cu(NO3)2·3H2O氯化铜CuCl2·2H2O氯化亚铜CuCl颜色和状态棕黑色粉末蓝色晶体蓝色晶体绿色晶体白色四面体晶体密度(g/cm-2)6.32~6.432.292.052.503.53~3.68熔点/℃受热时的情况11481000℃时分解为，加热时能被H2、CO还原为Cu2O或Cu260℃以上变为无水白色CuSO4粉末，653℃以上分解为CuO和SO3114．5℃熔化，强热时分解为碱式盐。后变为。用和乙醇溶液浸湿的纸，干后可自燃在140~150℃时在干燥的HCl气流中加热可得无水CuCl2，呈黄褐色，比重为3.05425℃熔化约1000℃沸腾溶解度(g/100gH2O)(无水盐)几乎不溶于水(2.3×10-3%)，易溶于氨水20.7，无水CuSO4易吸水137.8(0℃)在湿空气中易潮解，能溶于乙醇77.0，能溶于乙醚和丙醇中，易溶于甲醇和乙醇中1.5（25℃），难溶于水。在空气中吸湿后变绿，溶于氨水-3配合物:CuCl2-,CuBr2-,CuI2-,Cu(SCN)2-,Cu(CN)2-例：)CuCl(s,白H2OCu(I)的配合物多为2配位铜的配合物形成Cu(NH3)2+，但不稳定，易被空气氧化而非歧化。0.013V-0.128V243)Cu(NH23)Cu(NHCu小大Kf)(2CuCl)4HCl(CuCu22泥黄色浓+4H+Cu(II)的配合物多为4配位2422Cu(OH)(s)Cu(OH)Cu),(OH浓过量)(OH适量浅蓝深蓝62727222)OCu(P)(OPCuCu-472)(OP过量s浅蓝蓝)(适量-472OP2434222)Cu(NH(s)SO(OH)CuCu3)(NH过量3)(NH适量浅蓝深蓝4OHO2HOHCO(s)CuOHC]2[Cu(OH)271262612624检验糖尿病：红色为有病，蓝色没有病4C25824C11324C10224CuSOOHCuSOO3HCuSOO5HCuSO对[Cu(H2O)4]SO4·H2O结构的解释有两种)10(β)(CuCl)(4ClCu-4.64-242黄浓262O)Cu(HH2OO5HCuSO24OH]SOO)[Cu(H2442也是配合物2.银和金的化合物几种银和金的常见化合物氧化银硝酸银硫酸银三氯化金颜色和状态暗棕色粉末无色菱形片状晶体白色晶体深红色吸水性固体密度(g/cm-2)7.524.3555.402.44熔点/℃受热时的变化300℃以上即分解为Ag和O2208.5，强热时分解，混有机物时见光变黑660，1085℃时分解为Ag，SO2和O2196溶解度(g/100gH2O)0.002~0.005(20℃)，微溶于水，呈碱性，易溶于HNO3和NH3水中2.22(20℃)，水溶液呈中性，易溶于甘油，可溶于乙醇，几乎不溶于浓HNO30.75(18℃)，1.4（100℃），易溶于NH3水，不溶于醇类，较易溶于浓H2SO4中溶于少量水中呈红棕色，在大量水中呈红黄色，易溶于醇、醚中，在酸性溶液中稳定，中性溶液中则析出Au银的化合物的特点：•难溶的多易溶：AgNO3,AgF,AgClO4难溶：AgCl,AgBr,AgI,AgCN,AgSCN,Ag2S,Ag2CO3,Ag2CrO4。•热稳定性差（见光、受热易分解）I)Br,Cl,(XX21AgAgXO212AgC300OAgO2NO2AgC4402AgNO2hν22223•颜色AgClAgBrAgIAg2OAg2CrO4Ag2S白浅黄黄褐砖红黑17.1.3水溶液中铜族元素的离子及反应1.Cu2+的氧化性22I)2CuI(s,4I2Cu白2-2(CN))2CuCN(s,4CN2Cu白)色无(CuI-2][Cu(CN)2I-2.Cu2+的鉴定：(弱酸性)](s)[Fe(CN)Cu][Fe(CN)2Cu62462红棕CN-OHCuCuSOSOHOCu24422•水溶液中：稳定性Cu(I)Cu(II)Cu2+Cu+Cu0.161V0.52V3.Cu(II)与Cu(I)的转化(右)＞(左)，Cu+易歧化，不稳定。EE2Cu+Cu2++Cu，=1.0×106KCu2+0.859VCuI-0.185VCuCu2+0.447VCuCl2-0.232VCuCu2+0.561VCuCl0.117VCuCu(NH3)42+0.013VCu(NH3)2+-0.128VCuOH2CuCl(s)2HClOCu22•有配合剂、沉淀剂存在时Cu(I)稳定性提高•高温，固态时：稳定性Cu(I)Cu(II)OHCO)2CuO(s,C200CO(OH)Cu22322棕黑2O212Cu(s)22Cl21CuCl(s)C990(s)CuCl1800℃22O21)O(s,CuC10002CuO(s)暗红4.Ag(I)离子的反应银镜反应：O2H4NH2AgHCOO3OHHCHO)2Ag(NH23--23OH)O(s,Ag2OH2Ag22-褐①-232322OH)2Ag(NHOH4NHOAg②42232NHO(s)AgOH2NH2AgOH4NH2AgOHC2OHOHC)2Ag(NH237126-6126232H(s)CrO2AgOHOCr4Ag422-272③-3232232])O[Ag(S)(OS2Ag过量④)S(s,AgOH)(s,OSAg)(OS2Ag22322-232黑白少量-2423342CrO)2Ag(NH4NHCrOAg鉴定S2O32-：)S(s,AgSOHOH)(s,OSAg2422322黑白5.Ag+序AgAgCl23)Ag(NHAgBr(s)3232)OAg(SAgI(s)2Ag(CN)S(s)Ag23HNOHCl3NH-Br332OS-I2AgICN-2S-I7231067.1))Ag(NH(×Kf133232109.2))OAg(S(×Kf2021048.2)Ag(CN)(×Kf6.Ag+的鉴定233)Ag(NHNH)AgCl(s,HClAg3234232332NHAgI(s)I)Ag(NH2NHAgCl(s)Cl2H)Ag(NHCl)Ag(NH2NHAgClHAgCl(s)HClAg)AgCl(s,白),AgI(s黄I-HNO3§17.2锌族元素17.2.3水溶液中锌族元素的离子及反应17.2.2锌族元素的化合物17.2.1锌族元素的单质17.2.1锌族元素的单质•熔点低：Zn：419℃，Cd：321℃，Hg：-39℃。汞是室温下唯一的液态金属•易形成合金黄铜：Cu-Zn汞齐：Na-Hg,Au-Hg,Ag-Hg用于提取贵金属。以矿物形式存在：闪锌矿(ZnS),辰砂(HgS)物理性质：化学性质•与O2的作用：（在干燥空气中稳定）碱式碳酸锌3Zn(OH)ZnCOO3HCO2O4Zn23222)2CdO(s,O2Cd)2ZnO(s,O2Zn22红棕色白稳定性下降360℃470℃加热：潮湿：)2HgO(s,O2Hg2红、黄•与S的作用M+SMSZnS(白)CdS(黄)HgS(红，朱砂)(黑，辰砂)•与酸反应O4H2NO)(NO3Hg)(8HNO)6Hg(22323冷稀过量•锌与OH-，NH3反应2-242HZn(OH)O2H2OHZnCd)Zn,(MHM)(2HM22稀O2HSOHgSO)(SO2HHg22442浓O2H2NO)Hg(NO)(4HNOHg22233浓O4H2NO)Hg(NO),(8HNO3Hg2233过量稀2OHH)Zn(NHO2H4NHZn22432317.2.2锌族元素的化合物1.卤化物汞的化合物直线型共价分子,有甜味,难溶于水,无毒。HgBr2,HgI2同HgCl2,但HgF2为离子型化合物。ClHgHgClHg2Cl2：甘汞,直线型共价分子,易升华,微溶于水,剧毒。ClHgClHgCl2：升汞,2.硝酸盐Hg2+0.9083VHg22+0.7955VHg制备：Hg(NO3)2，Hg2(NO3)2是离子型化合物,易溶于水。2233OH)Hg(NO2HNOHgO22233OH22NO)Hg(NO)浓(4HNOHg23223)(NOHg)Hg(NOHg）不歧化，（不同于CuHg2208HgHgHg222K17.2.3水溶液中锌族元素的离子及反应1.与OH-的作用2Cd2Cd(OH)CdO(s)-OHH523K2.与NH3•H2O的作用Cd)Zn,(M2NHM(OH)OH2NHM42232O2H)M(NH2NH2NHM(OH)22433422Zn)白s,(Zn(OH)2-24Zn(OH)ZnO(s)H)(OH-过量398K)(OH-适量3.与S2-的作用稀酸性条件沉淀完全，溶于6.0molL-1HCl。氨碱性条件沉淀完全，溶于0.3molL-1HCl的特征反应。为鉴定2Cd)(s,BaSOZnSBaS(aq)(aq)ZnSO44白锌钡白(立德粉)白22+2H+)ZnS(s,SHZn黄22)CdS(s,SHCd+