第十八章 铜锌副族
12 过渡元素(一) 铜副族和锌副族
Cu2+的鉴定
—— 在酸性或中性溶液中，
用K4[Fe(CN)6]试剂 2Cu2+ +[Fe(CN)6]4- → Cu2[Fe(CN)6]
红褐色
12-2-2铜的重要化合物
Cu2O CuO 颜色 暗红色 黑色 溶解性 难溶于水，易溶于酸 热稳定性 稳定,1235 C 熔化也不分解 高 加入氨水 [Cu(NH3)2]+(无色) 微溶
12.1.4
氧化态
有多种氧化态。红色为常见的氧化态。
12.1.5 离子的颜色
Mn (Ⅱ) Fe(Ⅱ) Co(Ⅱ) Ni(Ⅱ) Cu(Ⅱ) Zn(Ⅱ)
水合离子呈现多种颜色。
12.1.6 氧化物及其水合物的酸碱性
同种元素，从高价到低价，碱性增强。 Mn2O7 MnO3 MnO2 Mn2O3 MnO 强酸性 酸性 两性 弱碱性 碱性 同一周期最高氧化态的氧化物及水合物， 从左到右碱性减弱，酸性增强。 Sc2O3 TiO2 CrO3 Mn2O7 强碱 两性 酸性 强酸 同族同氧化态，自上而下酸性减弱，碱 性增强。
a
通性
Uuu
ds ⅠB 区 族
Cu 铜
Ag 银
Au 金 岩石 (岩脉金) 砂砾 (冲积金)
主要 矿物
辉铜矿(Cu2S) 黄铜矿(CuFeS2) 赤铜矿(Cu2O) 孔雀石 (Cu2(OH)2CO3) 蓝铜矿 (Cu3(OH)2(CO3)2
闪银矿 (Ag2S) 角银矿 (AgCl)
放 射 性 元 素
通性 ds 区
但Mn特殊， φӨ(Mn2+/Mn)< φӨ(Cr2+/Cr)
φӨ(Ni2+/Ni) =－0.26V φӨ(Pd2+/Pd) = +0.92V
01-《铜副族和锌副族元素》典型问题解析
3 sp 3《铜副族和锌副族元素》典型问题解析问题 1：Cu 的价电子构型为 3d 104s 1，失去 1 个电子后形成的 3d 10 是全充满的稳定结构，为什么还能再失去 1 个电子形成 3d 9 的 Cu 2+化合物呢？ 老师解答：ⅠB 族元素（Cu 、Ag 、Au ）的最外层 n s 轨道上的电子与全充满的次外层(n −1)d 轨道上的电子能量差较小，因此，除 n s 电子参与成键外，(n −1)d 轨道的电子也可能在某些反应 条件下失去，形成+2 价化合物。
问题 2：老师，氯化铜是共价化合物还是离子化合物？网上各种说法均不一致。
老师解答：Cu 2+的极化作用很强，形成的 CuCl 2 共价成分比较多，可看做共价化合物。
但作为一种盐，CuCl 2 与一些典型的共价化合物（如 H 2O 、CO 2）还是有区别的，比如 CuCl 2 的熔点 虽然比典型的离子化合物（如 NaCl ）低，但比 H 2O 、CO 2 等典型的共价化合物要高。
问题 3： CuS 不溶于盐酸、却能溶于硝酸的主要原因是什么？ 老师解答：CuS 的溶度积很小（K sp ϴ = 6.0×10-36），因此溶液中只要有很小浓度的 Cu 2+和 S 2- 存在，都有可能使得 c (Cu 2+)·c (S 2-) > K sp ϴ(CuS)，从而生成 CuS 沉淀。
若想通过提高溶液中 c (H +)，比如加入HCl 与S 2-反应生成H 2S 气体以减小 c (S 2-)，使得 CuS 溶解（或者说不生成 CuS 沉淀），理论上可计算 c (H +)要超过 1000 mol·L -1 以上，这是 HCl 根本无法达到的浓度。
所以 CuS 不溶于 HCl 。
但是 HNO 3 是氧化性酸，能把溶解出的 S 2-氧化为 S （3S 2- + 2NO - + 8H+ = 3S↓ + 2NO↑ + 4H 2O ），使 CuS 的溶解平衡不断向右移动至完全溶解（CuS Cu 2+ + S2-）。
8、Cu-Zn
5等。
Cu(I)FeS2, CuCO3.Cu(OH)2, Cu(I)2S 黄铜矿孔雀石辉铜矿11 (1)2Cu2Cuc d(1)精矿(2)SO等，并使部分硫化物变成氧化物：202. 金的提取氰化法提取金：用稀 NaCN(0.03～0.2% 溶液 ) 处理粉碎后的精金矿，通入空气，使Au( 或Ag) 溶解，残渣分离后，用Zn或Al将Au置换出来， 其化学反应如下： 4Au + 8CN- + O2 + 2H2O → 4[Au(CN)2]- + 4OH2[Au(CN)2]- + Zn → 2Au↓+ 2[Au(CN)4]2然后用电解法精炼，制得纯度为99.95%的金。
213. 银的回收仍用氰化法浸取，然后用Zn或Al将Ag置换 出来，反应如下： 4Ag + 8CN- + O2 + 2H2O → 4[Ag(CN)2]- + 4OHAg2S + 4CN- → 2[Ag(CN)2]- + S22[Ag(CN)2]- + Zn ─→ 2Ag↓+ 2[Au(CN)4]222俄国大教堂顶The thin gold leaf coating protects the structure beneath from corrosion.232 铜族元素的化一 M(I)化合物(1)氧化还原性Cu2+ 0.152 Cu+ 0.521 Cu1° Cu(I)化合物的氧化还原性Cu(I)在水溶液中不能稳定存在，要发生歧化反应 2Cu+ →Cu2+ + Cu Cu2O + Kq = 1.0×106 = CuSO4 + Cu + H2O 红色的 Cu2O 不溶于 H2O ，但溶于稀酸，之后歧化 H2SO4 但在固相中 Cu(I) 很稳定，Cu+ :d10稳定。
比如Cu2O 的热稳定性比 CuO 还高。
24Cu(I) 有还原性，在空气中CuCl可被氧化 4CuCl+O2+4H2O = 3CuO·CuCl2·3 H2O + 2HCl Cu(I) 也有氧化性 2CuI(白) + 2Hg = Hg2I2 ( 黄 ) + 2Cu将涂有白色 CuI 的纸条挂在室内， 若常温下 3小时白色不变， 表明空气中 汞的含量不超标。
铜锌族
铜与浓硫酸反应
铜与稀硫酸在 充足的氧气中反应 氧化铜或氢氧化 铜与稀硫酸反应 CuSO4
CuSO4· 2O受热失水分解 5H
12
无水硫酸铜是白色粉末，不溶于乙醇和乙醚，具有很强的 吸水性，吸水后显特征的蓝色，可利用这一性质检验乙醚、 乙醇等有机溶剂中的微量水分，也可用作干燥剂。 硫酸铜在水溶液中会发生水解而显酸性： 2CuSO4+H2O Cu2(OH)SO4+ +HSO4-
利用难溶盐的颜色可以进 行各种阴离子的鉴定
分析上用铬酸盐作为硝酸银 滴定氯离子的终点指示剂
21
第二节 锌族元素
2-1 锌族元素的通性 一、基本性质
它们的离子水合热特别大，所 与同周期的碱土金属比较，原 由于18电子层结构对原子核的 以+2氧化数是本族元素特征氧 屏蔽效应比8电子结构小得多， 子和离子半径都较小，电负性 因此锌族元素的有效核电荷较 化数 和电离势较大，因而活泼性较 大，对外层S电子的吸引力比碱 低。 土金属强。
氧化铜或氢氧 化铜与氢卤酸 反应可得到卤 化铜。
Cu(OH)2+2HCl==CuCl2+2H2O CuO+2HCl==CuCl2+H2O
法能否制得碘 化铜?为什么?
10
铜与硫加热反应或 用硫代硫酸钠还原Cu2+
Cu2S
黑色 高温 CuS
硫化物
在Cu2+溶液中通入H2S
Ksp(Cu2S)=2×10-47
Ag(S2S3)23-用于做定影液, Ag(CN)2-用于湿法提银和电镀。
20
６、银的常见 难溶盐
大部分的银盐都是难 溶盐，Ag2S最难溶
Ag2S(黑色) Ag2CrO4(红色) AgI(黄色) Ag2SO4（白色）
第十九章 铜锌副族综述
第十九章铜锌副族本章摘要1.铜副族单质M ( I ) 化合物M ( II) 化合物M ( III) 化合物2.锌副族单质M(II)化合物M(I)化合物存在铜Cu 单质铜，黄铜矿CuFeS2，辉铜矿Cu2S 0.007 % 第26 位银Ag 单质银，闪银矿Ag2S ，角银矿AgCl金Au 单质金，以分散形式分布于岩石中。
锌Zn 闪锌矿ZnS 0.008 % 第25 位镉Cd 极少单独存在，以CdS 形式存在于闪锌矿中。
汞Hg 辰砂HgS ( 又名朱砂)§1.铜副族一.单质1.物理性质人们曾获得的天然金银铜块最大的分别重：金112 公斤（黄色），银13.5 吨（白色），铜42 吨（红色）密度较大；熔点沸点较高；硬度较小；导电性好；延展性好；金易生成合金。
2. 化学性质化学活性明显不如IA族元素1°在空气中的稳定性Cu 在常温下不与干燥的空气中的O2反应，加热时生成CuO2Cu + O2 (空气) === 2CuO(黑)Cu 在常温下与潮湿的空气反应2Cu + O2 + H2O + CO2 ==== Cu(OH)2·CuCO3 ( 铜绿)Au、Ag 加热时也不与空气中的O2反应。
2 °与非氧化性酸的反应Cu、Ag、Au不与H2O和稀盐酸反应，但有氧时，Cu、Ag可缓慢溶于稀盐酸。
2 Cu + 4HCl + O2 === 2 CuCl2 + 2H2O4 Ag + 4HCl + O2 === 4 AgCl(沉淀) + 2H2O2 Cu + 2H2SO4( 稀) + O2 === 2 CuSO4 + 2H2OCu 可与溶解于热浓盐酸和浓KCN 溶液中2 Cu + 8HCl ( 浓) === 2H3[CuCl4] + H2(气体)3°和氧化性酸反应Cu和Ag可与氧化性酸如HNO3、H2SO4（浓）反应，但Ag难些。
Au 只能溶于王水中:4 °Cu、Ag、Au 在碱中稳定3 金的冶炼：一般用氰化法用稀NaCN 溶液处理粉碎的金矿石，金溶入水相(此法称为堆浸法) :用Zn 还原[Au(CN)2]ˉ得Au最后电解精炼，得较纯的金。
第18章-铜族元素锌族元素习题
第18章铜族元素锌族元素习题1．选择题18-1 在酸度较大的水溶液中也不溶解的盐是………………………………. ( ) (A) Ag2SO4(B) Ag3PO4 (C) Ag2CO3(D) Ag2S18-2 在CuSO4溶液中加入过量的碳酸钠溶液，常形成的产物是…………() (A) Cu(HCO3)2(B) CuCO3 (C) Cu2(OH)2CO3(D) Cu(OH)218-3 下述有关银的性质的正确论述是………………………………………( ) (A) 从稀盐酸中置换出氢(B) 从浓盐酸中置换出氢(C) 从氢碘酸中置换出氢(D) 从稀硫酸中置换出氢18-4 能共存于溶液中的一对离子是…………………………………………..() (A) Fe3＋和I－(B) Pb2＋和Sn2＋(C) Ag＋和PO43－(D) Fe3＋和SCN－18-5 欲除去CuSO4酸性溶液中少量Fe3＋，加入下列试剂效果最好的是( ) (A) 氨水(B) NaOH (C) H2S水(D) Cu2(OH)2CO318-6 Cu2O 和稀H2SO4反应，最后能生成……………………………….() (A)Cu2SO4+ H2O (B) CuSO4+ H2O(C) CuSO4+ Cu + H2O (D) CuS18-7 五水硫酸铜可溶于浓盐酸，关于所得溶液的下列说法中，正确的是( )(A) 所得溶液呈蓝色；(B) 将溶液煮沸时释放出氯气，留下一种Cu(+I) 的配合物溶液；(C) 这种溶液与过量的氢氧化钠溶液反应，不生成沉淀；(D) 此溶液与金属铜一起加热，可被还原为一种Cu(+I)的氯配合物。
18-8 下列描述银的性质中，正确的是……………………………………….()(A) 能与浓HCl作用放出氢(B) 能与氢碘酸作用放出氢(C) 能与稀硫酸作用放出氢(D) 能与沸水作用放出氢18-9 能区别Zn2+和Al3+的下列试剂是………………………………………...() (A)NaOH (B)HCl (C)NH3.H2O (D)Na2CO318-10 已知：K sp(AgSCN ) = 1.1×10－12，K sp(AgI) = 1.5×10－16，K sp(Ag2CrO4) = 1.0×10－11则上述难溶盐与其金属组成的电对的值大小顺序为……………..() (A) AgSCN ＞AgI ＞Ag2CrO4 (B) AgI ＞AgSCN ＞Ag2CrO4(C) Ag2CrO4＞AgSCN ＞AgI (D) Ag2CrO4＞AgI ＞AgSCN18-11 在反应：AgCl(s) + 2 S2O32－(aq) →Ag(S2O3)23－(aq) + Cl－(aq)中起Lewis 酸和Lewis 碱作用的是…………………………………………………………() (A)AgCl和Ag(S2O3)23-(B)AgCl和S2O32－(C)Ag＋和Cl－(D)Ag＋和S2O32－18-12 Hg22+中汞原子之间的化学键为………………………………………() (A) 离子键(B) σ键(C) π键(D) 配位键18-13 加NH3·H2O水于Hg2Cl2上，容易生成的是……………………..() (A) Hg(OH)2(B) [Hg(NH3)4]2＋(C) [Hg(NH3)2]＋(D) HgNH2Cl+Hg18-14 在工业上欲除去ZnSO4溶液中的Fe3＋杂质，需加入最合适的试剂是( ) (A) NaOH (B) Na2CO3 (C) ZnCO3(D) Zn18-15 下列的阳离子中，能与Cl－离子在溶液中生成白色沉淀，加氨水时又将转成黑色的是……………………………………………………………………….( ) (A) 铅(II) (B) 银(I) (C) 汞(I) (D) 锡(II)18-16 下列金属单质可以被HNO3氧化成最高价态的是…………………()(A) Hg (B) Ti (D) Pb (D) Bi18-17 已知：Cd2＋+ CN－[Cd(CN)]＋K1 = 105.48[Cd(CN)]＋+ CN－[Cd(CN)2] K2 = 105.12[Cd(CN)2] + CN－[Cd(CN)3]- K3 = 104.63Cd2＋+ 4CN－[Cd(CN)4]2－K稳= 1018.80则[Cd(CN)3]－+ CN－[Cd(CN)4]2－的K4等于…………………………….. ( ) (A) K4 = 103.57 (B) K4 = 1015.23 (C) K4 = 1013.32(D) K4 = 1013.6818-18 下列化合物中，既能溶于浓碱，又能溶于酸的是………………….. () (A) Ag2O (B) Cu(OH)2(C) HgO (D) Cd(OH)218-19 在含有0.1 mol·L－1的Pb2＋，Cd2＋，Mn2＋和Cu2＋的0.3 mol·L－1HCl 溶液中通入H2S，全部沉淀的一组离子是…………………………………..()(A) Mn2＋，Cd2＋，Cu2＋(B) Cd2＋，Mn2＋(C) Pb2＋，Mn2＋，Cu2＋(D) Cd2＋，Cu2＋，Pb2＋18-20 能共存于酸性溶液中的一组离子是………………………………….() (A) K＋，I－，SO42－，MnO4－(B) Na＋，Zn2＋，SO42－，NO3－(C) Ag＋，AsO43－，S2－，SO32－(D) K＋，S2－，SO42－，Cr2O72－18-21 从Ag＋，Hg2＋，Hg22＋，Pb2＋的混合液中分离出Ag＋，可加入的试剂为( ) (A) H2S (B) SnCl2(C) NaOH (D) NH3·H2O18-22 在下列反应中：①Cu2＋+ I－②Cu2＋+ CN－③Cu2＋+ S2O32－+ H2O④Hg22＋+ I－(适量)⑤Hg22＋+ NH3·H2O金属离子氧化态发生变化的是……………………………………………..() (A) ①②③④(B) ①②③⑤(C) ①②④⑤(D) ②③④⑤18-23 已知下列五组物质性质差异为：Mg(OH)2＞Cd(OH)2；H2SiF6＞HF ；H2PbCl6＞PbCl4；AgF ＞CaF2；Au＋＞Hg22＋，它们依次表示的性质是……………………………………………..()(A) 碱性，酸性，稳定性，溶解度，易歧化；(B) 碱性，酸性，水解度，溶解度，氧化性；(C) 碱性，酸性，稳定性，溶解度，水解度；(D) 碱性，酸性，稳定性，溶解度，配位能力(与NH3)。
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25讲 铜副族和锌副族元素
孔雀石Cu2(OH)2CO3 无机化学
辉银矿Ag2S
碲金矿AuTe2
22.1 铜副族元素
单质的物理和化学性质
物理性质
颜色：Cu(紫红)，Ag(白)，Au(黄)， 其固体都呈面心立方结构 熔、沸点较其它过渡金属低 Cu
导电导热性好，且Ag > Cu> Au
延展性好 铜、银、金之间以及与其他金属都易形成合金。其中铜 的合金品种最多，例如黄铜(Cu 60%, Zn 40%)；青铜(Cu 80%；Sn 15%，Zn 5%)；白铜(Cu 50%～70%, Ni 13%～ 15%,Zn 13%～25%)等。 无机化学
颜色：AgCl AgBr AgI Ag2O AgCrO4 Ag2S 白 浅黄 黄 褐 砖红 黑
无机化学
22.1 铜副族元素
22.1.3 铜、银、金的配合物 Cu(I)的配合物多为2配位
配合物：CuCl2-, CuBr2-, CuI2-, Cu(SCN)2-, Cu(CN)2Kf ： 小 大
Cu Cu 2 4HCl( 浓) 2CuCl -2 (泥黄色)
4Cu O 2 2H 2O 8NH3 4[Cu(NH 3 ) 2 ] (无色) OH
所以不可用铜器盛氨水。 O2
[Cu(NH 3 ) 4 ]2 (蓝)
银器年久变黑。
2Ag 2H 2S O 2 2Ag 2S 2H 2 O
无机化学
22.1 铜副族元素
与X2 反应
常 见 的 铜 的 化 合 物
颜色和状态 密度(g/cm-2) 熔点/℃ 受热时的情 况
溶解度 (g/100gH2O) (无水盐)
几乎不溶于 水(2.3×103 %)，易溶于 氨水
《无机化学》课件——第19章 铜副族元素和锌副族元素
2 [ Ag（CN）2 ]－ + Zn —— [ Zn（CN）4 ]2－ + 2 Ag
闪银矿 Ag2S，角银矿 AgCl 的处 理就有所不同，生成 [ Ag（CN）2 ]－ 的 反应如下：
Ag2S + 4 NaCN —— 2 Na [ Ag（CN）2 ] + Na2S
固态 CuCl2 具有链状结构。
每个 Cu 处于 4 个 Cl 形成的 平面正方形的中心:
在浓溶液中 CuCl2 是黄色 的，这是由于生成 [ CuCl4 ]2－ 配位单元的缘故。
稀溶液中水分子多， CuCl2 变为 [ Cu（H2O）4 ] Cl2，由于水合 显蓝色。
目前这种方法已经被严令禁 止使用。
另一种方法是氰化法提金，用 NaCN 溶液浸取矿粉，将金溶出：
4 Au + 8 CN－ + 2 H2O + O2 —— 4 [ Au（CN）2 ]－ + 4 OH－
用 Zn 还原 [ Au（CN）2 ]－ 得 Au
2 [ Au（CN）2 ]－ + Zn —— [ Zn（CN）4 ]2－ + 2 Au
4 Cu2＋＋ 8 OH－ ＋ N2H4 —— 2 Cu2O ＋ N2 ＋ 6 H2O
Cu2O 呈弱碱性，溶于稀酸，并 立即歧化为 Cu 和 Cu2＋：
Cu2O + 2H＋ —— Cu ＋ + Cu2＋ + H2O
Cu2O 十分稳定，在 1235 ℃ 熔化但不分解。
Cu2O 溶于氨水，生成无色的 络离子：
2. 铜副族元素的提取
武汉大学版无机化学课后习题答案__18铜锌副族
第十八章铜锌副族1．用反应方程式说明下列现象：（1）铜器在潮湿空气中会慢慢生成一层铜绿；（2）金溶于王水中；（3）在CuCl2浓溶液逐渐加入稀释时，溶液颜色有黄棕色经绿色而变为蓝色。
（4）当SO2通入CuSO4与NaCl的浓溶液时析出白色沉淀；（5）往AgNO3溶液滴加KCN溶液时，先生成白色沉淀而后溶解，再加入NaCl 溶液时并无AgCl沉淀生成，但加入少许Na2S溶液时却析出黑色Ag2S沉淀。
答(1) 2Cu + O2 + H2O + CO2 = Cu2(OH)2CO3(2) Au + 4HCl + HNO3 = HAuCl4 + NO + 2H2O(3) [CuCl4]2- + 4H2O = [Cu(H2O)4]2+ + 4Cl-[CuCl4]2-为黄色[Cu(H2O)4]2+为蓝色，而当这两种离子共存时溶液呈绿色(4）2Cu2+ + 2Cl- + SO2 + 2H2O = 2CuCl + 4H+ + SO42-(5) Ag+ + CN- = AgCNAgCN + CN-=[Ag(CN)2]-2[Ag(CN)2]- + S2- = Ag2S + 4CN-2．解释下列实验事实：（1）焊接铁皮时，常先用浓ZnCl2溶液处理铁皮表面；（2）HgS不溶于HCl，HNO3和(NH4)2S中而能溶于王水或Na2S中，（3）HgC2O4难溶于水，但可溶于含有Cl 离子的溶液中；（4）热分解CuCl2·2H2O时得不到无水CuCl2；（5）HgCl2溶液中有NH4Cl存在时，加入NH3水得不到白色沉淀NH2HgCl。
答（1）ZnCl2 + H2O = H[ZnCl2(OH)]H[ZnCl2(OH)]有显著的酸性能清除金属表面的氧化物而不损害金属表面如：FeO + 2H[ZnCl2(OH)]2 + H2O（2）HgS不溶于HCl溶液中是因为HgS的容度积常数太小HgS不溶于HNO3是因为它与HNO3反应生成难溶的Hg(NO3)2HgSHgS不溶于(NH4)2S是因为(NH4)2S溶液水解为HS-，因而S2-浓度很低，不能形成配合物HgS溶于王水，它与王水反应生成HgCl42-和S3 HgS + 8H+ + 2NO3- + 12Cl- = 3HgCl42- + 3S + 2NO + 4H2OHgS溶于Na2S溶液反应生成可溶性的HgS22-HgS + S2- = HgS22-（3）为H2C2O4酸性比HCl 弱得多；而Cl-与Hg2+生成的配合物较稳定，因而HgC2O4溶于盐酸HgC2O4 + 4HCl = H2HgCl4 + H2C2O4（4）Cu2+离子极化能力很强，HCl又为挥发性酸，CuCl22H2O 热分解时发生水解，得不到无水CuClCuCl22H22O↑ + HCl↑（5）NH4Cl存在抑制了生成NH2-，且NH2HgCl 溶解度较大，因而不能生成NH2HgCl 沉淀HgCl2 + 4NH3 = Hg(NH3)42+ + 2Cl-3．试选用配合剂分别将下列各种沉淀溶解掉，并写出相应得方程式。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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
18.1.2 铜族元素单质
1、存在* 、 铜银主要以硫化物矿和氧化物矿的形式存在: 铜银主要以硫化物矿和氧化物矿的形式存在 Cu: 单质铜 ; 辉铜矿 2S、黄铜矿 辉铜矿Cu 、黄铜矿CuFeS2、赤铜矿 2O; 赤铜矿Cu 孔雀石Cu 和蓝铜矿Cu 孔雀石 2(OH)2CO3和蓝铜矿 3(OH)2(CO3)2, 0.007 % 第 26 位。 Ag: 单质银 ; 闪银矿 2S、角银矿 闪银矿Ag 、角银矿AgCl等。 等 Au: 单质金 ，主要以游态存在，岩脉金矿，冲积金。 主要以游态存在，岩脉金矿，冲积金。 ★人们曾获得的天然金、银、铜块最大的分别重： 人们曾获得的天然金、 铜块最大的分别重： 金 112 公斤(黄色 ，银 13.5 吨(白色 ，铜 42 吨(红色 公斤 黄色)， 白色)， 红色) 黄色 白色 红色
18.1.3 铜族元素的化合物
1 铜的化合物 难溶物： ⑴ 难溶物： CuCl K sp 大
氧化态 化合物 +2 氧化铜 CuO 棕黑色粉末 6.32~6.43 1148 1000℃时分 ℃ 解为， 解为， 加热时 CO 能被 H2、 还原为 Cu2O 或 Cu
CuBr CuI
CuSCN
CuCN
Cu2S 小
2、冶炼 、 （1）铜的冶炼 ） 铜主要从黄铜矿提炼， 火法”或所谓“冰铜”熔炼法， 铜主要从黄铜矿提炼，“火法”或所谓“冰铜”熔炼法，其工 艺过程包括铜矿富集、焙烧、除渣、还原、精炼等。 艺过程包括铜矿富集、焙烧、除渣、还原、精炼等。 浮选富集: ① 浮选富集 低品位矿石在球磨机中磨成粉状后加到含浮选剂的 水中搅拌， 水中搅拌，借助浮选剂的起泡与憎水作用将含铜微粒聚集在浮选池 的上部，成为精矿。 的上部，成为精矿。 焙烧：精矿经氧化焙烧、脱硫(成 ② 焙烧：精矿经氧化焙烧、脱硫 成SO2)，同时除去挥发性杂 ， 并使部分硫化物变成氧化物： 质，如As2O3、Sb2O3等，并使部分硫化物变成氧化物： 2CuFeS2＋O2 2FeS + 3O2 mCu2S＋nFeS ＋
颜色和状态 密度(g/cm-2) 密度 熔点/℃ 熔点 ℃ 受热时的情 况
溶解度 (g/100gH2O) (无水盐 无水盐) 无水盐
几乎不溶于 水(2.3× × -3 10 %)， ， 易溶 于氨水
77.0，能溶于乙 ， 醚和丙醇中， 醚和丙醇中， 易 溶于甲醇和乙 醇中
1.5 25℃） 难溶 （ ℃ ， 于水。 于水。 在空气中吸 潮后变绿， 潮后变绿， 溶于氨 水
Cu(II)的配合物多为4配位 的配合物多为 ② Cu(II)的配合物多为 配位
Cu2+ Cu(OH 2 (s) →Cu(OH 4 → ) )2 浅蓝 深蓝
但不稳定,易被空气氧化而非歧化 形成 Cu(NH3)2+,但不稳定 易被空气氧化而非歧化 但不稳定
2 Cu(NH3 )4+ 0.013V Cu(NH3 )+ -0.128V 2
CuCl(s,白 )
Cu
CuCl +2NH3→ Cu(NH3)2+ + Cl4Cu(NH3)2+ + 8NH3 + O2 + 2H2O→ 4Cu(NH3)42+ + 4OH-
⑵ 铜的配合物 的配合物多为2配位 ① Cu(I)的配合物多为 配位 的配合物多为
配合物： 配合物： CuCl2- , CuBr2- , CuI2- , Cu(SCN)2- , Cu(CN)2-
K f
小
大
例： Cu + Cu2+ + 4H 浓) →2CuCl - (泥黄色) Cl( 2 H2O
(2)、 (2)、化学性质 化学活性明显不如IA族元素 化学活性明显不如 族元素 作用: ① 与O2作用 Cu 在常温下不与干燥的空气中的 O2 反应，加热时生成 CuO: 反应，
2Cu + O2 →2CuO(黑 ) →Cu (OH CO (绿) 2Cu + O2 + H2O+ CO2 )2 2 3
2Ag+ 2H2S + O2 →2Ag2S + 2H2O
银器年久变黑。 银器年久变黑。 ② 与X2作用 Cu+ Cl2 →CuCl 常温下反应 2
Ag+ Cl2 →AgCl 常温下反应较慢 Au+ Cl2 →AuCl 只能在加热条件下进行 3 结论：活泼性： 结论：活泼性：Cu>Ag>Au 与酸的作用： ③ 与酸的作用： a. 非氧化性酸 铜、银、金不能与稀的非氧化性酸作用，但在有 非氧化性酸:铜 金不能与稀的非氧化性酸作用， 空气存在时,铜可以缓慢溶于稀酸中 铜可以缓慢溶于稀酸中,铜还溶于热的浓盐酸 空气存在时 铜可以缓慢溶于稀酸中 铜还溶于热的浓盐酸 中： 2Cu + 4HCl + O2 ─→ CuCl2 + 2H2O 2Cu + 2H2SO4 + O2 ─→ 2CuSO4 + 2H2O 2Cu + 8HCl(浓) ─→ H3[CuCl4] + H2↑ 浓
潮法冶炼Ag和 工艺 潮法冶炼 和Au工艺
矿 物 NaCN溶液 浸取
锌 粉 往浸取液中 加放锌粉还原
3. 铜族元素单质的性质 （1）.物理性质 ） 物理性质 特征颜色： 紫红)， ① 特征颜色：Cu(紫红 ，Ag(白)，Au(黄) 紫红 白， 黄 沸点较其它过渡金属低. ② 溶、沸点较其它过渡金属低 导电性、导热性好， ③ 导电性、导热性好，且Ag>Cu>Au 硬度小、有极好的延展性和可塑性。金更为突出，1g金可 ④ 硬度小、有极好的延展性和可塑性。金更为突出，1g金可 以拉成长达3.4km的金线，也能碾压成0.0001mm厚的金箔。。 的金线，也能碾压成 厚的金箔。。 以拉成长达 的金线 厚的金箔 金能与许多金属形成合金。 ⑤ 铜、银、金能与许多金属形成合金。 其中铜的合金品种最多，例如黄铜(Cu 60%, Zn 40%)；青铜 其中铜的合金品种最多，例如黄铜 ；青铜(Cu 80%；Sn 15%，Zn 5%)；白铜 ； ， ；白铜(Cu 50～70%, Ni 13～15%,Zn 13～ ～ ～ ～ 25%)等。其中黄铜表面经抛光可呈金黄色，是仿金首饰的材料。 等 其中黄铜表面经抛光可呈金黄色，是仿金首饰的材料。 银表面反射光线能力强，过去用作银镜，保温瓶、太阳能反射镜。 银表面反射光线能力强，过去用作银镜，保温瓶、太阳能反射镜。
923-1073 K
Cu2S＋2FeS＋SO2 ＋ ＋
923-1073 K
2FeO + 2SO2↑
1220-1350C
。
制冰铜除渣： ③ 制冰铜除渣： FeO＋SiO2 ＋
。
FeSiO3
1220-1350C
Cu2SnFeS (冰铜 含铜 冰铜,含铜 冰铜 含铜18-20%)
制粗铜：把冰铜放入转炉，鼓风熔炼，得到约98%的粗铜： 的粗铜： ④ 制粗铜：把冰铜放入转炉，鼓风熔炼，得到约 的粗铜 2Cu2S＋3O2 === 2Cu2O＋2SO2 ＋ ＋ 2Cu2O＋Cu2S === 6Cu＋SO2↑(此粗铜又称泡铜 ) ＋ ＋ 此粗铜又称泡铜 ⑤ 电解精炼 阳极（粗铜）： ）：Cu === Cu2+＋2e 阳极（粗铜）： 阴极（纯铜）：Cu 阴极（纯铜）： 2+＋2e === Cu ）： 电解反应: 粗铜)==== Cu(纯铜，99.95% ) 纯铜， 电解反应 Cu(粗铜 粗铜 纯铜 潮法冶炼Ag Ag和 ⑵ 潮法冶炼Ag和Au 基本反应： 基本反应： 浸取： 浸取：4Au＋8NaCN＋2H2O＋O2＝4Na[Au(CN)2]＋4NaOH ＋ ＋ ＋ ＋ 4Ag＋8NaCN＋2H2O＋O2＝4Na[Ag(CN)2]＋4NaOH ＋ ＋ ＋ ＋ Ag2S＋4NaCN＝2Na[Ag(CN)2]＋Na2S ＋ ＝ ＋ 还原：2Na[Au(CN)2]＋Zn＝2Au＋Na2[Zn(CN)4] 还原： ＋ ＝ ＋ 2Na[Ag(CN)2]＋Zn＝2Ag＋Na2[Zn(CN)4] ＋ ＝ ＋