无机化学实验报告-DS区元素

1、. 实验11 ds区元素铜、银、锌、镉、汞的性质一、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、汞离子的别离与鉴定方法。二、实验原理IB IIB Cu Zn Cu2，1 Zn(+2) Ag Cd Ag1 Cd(+2) Au Hg Au1，3 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Hg2O(I)。易形成配合物是这两副族的特性，Cu

2、2+、Ag+、Zn2+、Cd2+与过量的氨水反响时分别生成Cu(NH3)42+、Ag(NH3)2+、Zn(NH3)42+、Cd(NH3)42+。但是Hg2+和Hg22+与过量氨水反响时，如果没有大量的NH4+存在，并不生成氨配离子。如：HgCl2 2NH3 Hg(NH2)Cl白 2 NH4Cl Hg2Cl2 2NH3 Hg(NH2)Cl白 Hg黑NH4Cl 观察为灰色Cu2+具有氧化性，与I反响，产物不是CuI2，而是白色的CuI：Cu2+ I- 2CuI白 I2将CuCl2溶液与铜屑混合，参加浓盐酸，加热可得黄褐色CuCl2的溶液。将溶液稀释，得白色CuCl沉淀：Cu Cu2+ 4Cl 2C

3、uCl2CuCl2稀释CuCl白 Cl卤化银难溶于水，但可利用形成配合物而使之溶解。例如：AgCl 2NH3 Ag(NH3)2+ Cl-红色HgI2难溶于水，但易溶于过量KI中，形成四碘合汞(II)配离子：HgI2 2I- HgI42黄绿色Hg2I2与过量KI反响时，发生歧化反响，生成HgI42和Hg：Hg2I2 2I- HgI42- Hg黑三、实验容氧化物的生成和性质Cu2O的生成和性质Cu2+ 2OH-Cu(OH)2 蓝色Cu(OH)2 2OH- = Cu(OH)4-2-蓝色2Cu(OH)42- C6H12O6 (葡萄糖) Cu2O(红) 4OH-C16H12O72H2O 或：2Cu2+

4、+ 5OH- +C6H12O6 = Cu2O+ C6H11O7- + 3H2O 须加热分析化学上利用此反响测定醛，医学上利用此反响检查糖尿病。由于制备方法和条件的不同，Cu2O晶粒大小各异，而呈现多种颜色黄、橙黄、鲜红或深棕。红色沉淀Cu2O离心别离后，分为两份：一份加酸：Cu2O + H2SO4 Cu2SO4 H2O CuSO4 Cu H2O 一份加氨水：Cu2O4NH3H2O2Cu(NH3)2+ (无色溶液) 3H2O2OH2Cu(NH3)2+4NH3H2O1/2O2 2Cu(NH3)42+ (蓝色溶液)2OH-3H2O 2Ag2O的生成和性质2Ag+ + 2OH- = Ag2O棕色+ H

5、2O Ag2O + 2HNO3 = 2AgNO3 + H2O Ag2O + 4NH3H2O = 2Ag(NH3)2OH + 3H2O3HgO的生成和性质Hg2+ + 2OH- = HgO黄色 + H2OHgO + 2HCl = HgCl2 + H2OHgO + NaOH= 不反响 (HgO碱性)Hg22+2OH-=Hg+HgO+H2O 歧化反响2、氢氧化物的生成与性质1 Cu2+ + 2OH- = Cu(OH)2蓝色絮状加热：Cu(OH)2 = CuO (黑色)+ H2O加酸：Cu(OH)2 + 2H+= Cu2+ + 2 H2O加浓碱：Cu(OH)2 + 2OH- (6M) = Cu(OH)

6、42-Cu(OH)2两性偏碱，所以需强碱使之生成配离子2Zn2+ + 2OH- = Zn(OH)2 (白色)Zn(OH)2 + 2H+ = Zn2+ + 2 H2OZn(OH)2 + 2OH- = Zn(OH)42-Cd2+2OHCd(OH)2白色Cd(OH)2H2SO4 = CdSO4 + H2O (沉淀溶解)Cd(OH)2 + NaOH (6M)= 不反响 (Cd(OH)2碱性)3、硫化物的生成与性质铜、银、锌、镉、汞的硫化物的生成与饱和硫化氢溶液反响和溶解性ZnS白色能溶于稀盐酸，CdS黄色溶于浓盐酸，CuS黑色和Ag2S灰色溶于浓硝酸。HgS黑色溶于王水。3HgS+12Cl-+2NO3

7、-+8H+=3HgCl42-+3S+2NO+4H2O4、配合物的生成与性质1Ag的配合物Ag+ + Cl- AgCl (白) Ag+ Br- AgBr (淡黄)Ag+ + I- AgI (黄)AgCl + NH3 = Ag(NH3)2+ + Cl- AgCl+ S2O32- Ag(S2O3)23- + Cl-AgBr + S2O32- = Ag(S2O3)23- + Br-2Hg的配合物 Hg2+ + 2I- = HgI2红色沉淀 HgI2+ 2I- = HgI42-无色溶液 Hg22+ 2I- = Hg2I2黄绿色沉淀 Hg2I2+ 2I- = HgI42- Hg黑色粉末5、Cu*的生成与性

8、质1CuCl的生成与性质Cu Cu2+ 4Cl加热 2CuCl2- 深棕色CuCl2- 稀释CuCl白 Cl-注：CuCl2在很浓的溶液中显黄绿色CuCl4-配离子，浓溶液中显绿色，在稀溶液中显蓝色Cu(H2O)62+配离子。一份：CuCl 2NH32Cu(NH3)2+ Cl2Cu(NH3)2+ 4NH3H2O1/2O2 2Cu(NH3)42+2OH-3H2O 另一份：CuCl Cl-(浓) CuCl2- 深棕色假设稀释又生成沉淀2CuI的生成与性质Cu2+ I- 2CuI白 I2棕色消除I2干扰：I2 + 2 S2O32- = 2I- + S4O62- (注意应严格控制S2O32-的用量)C

9、uI I(饱和) CuI2刚好使沉淀溶解，加水稀释时反响逆转又析出CuI。CuI + KS = CuS白色或灰白色+ KICuS + S- = Cu(S)2-加水稀释时反响逆转又析出CuS。6、HgII和HgI的转化Hg2+ + Hg=Hg22+(注意Hg的取用，回收)Hg22+ Cl- Hg2Cl2白色Hg2NO32 + 2 NH3H2O = HgNH2NO3白色 + Hg黑色+ NH4NO3 + 2H2OHg2+和Hg22+与过量氨水反响时，如果没有大量的NH4存在，并不生成氨配离子7、离子鉴定1Cu2+离子的鉴定弱酸性或中性介质2Cu2+ + Fe64- = Cu2 Fe()6 红棕色沉

10、淀Cu2 Fe()6 +8NH3 = 2Cu(NH3)42+ Fe()64-2Ag+的鉴定Ag+ + Cl- = AgCl白色沉淀 AgCl + 2 NH3H2O = Ag(NH3)2Cl + 2H2OAg(NH3)2 Cl + 2HNO3 = AgCl+ 2NH4NO33Zn2的鉴定中性或弱酸性介质下 Zn2+ + HgS42- = ZnHgS4 白色沉淀4Hg2+的鉴定2HgCl2 + SnCl2 = SnCl4 + Hg2Cl2白色沉淀 Hg2Cl2 + SnCl2 = SnCl4 +2Hg黑色沉淀四、考前须知本实验涉及的化合物的种类和颜色较多，需仔细观察。涉及汞的实验毒性较大，做好回收工作。五、思考题：1Cu(I)和Cu(II)稳定存在和转化的条件是什么？Cu(I)在水溶液中不稳定，Cu2+ 0.158 Cu+ 0.522 Cu，易歧化。在有机溶剂和生成沉淀或*些配合物时可以稳定存在。Cu2+ I 2CuI白 I2 CuI I(饱和) CuI2转化：Cu(I)Cu(II)：水中歧化Cu2O4H Cu2+ Cu Cu(II)Cu(I)：参加沉淀剂或配位剂Cu Cu2+ 4Cl 2