大学无机化学第17章 d区元素二(大连理工版).ppt

1、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：AuTe2,1.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,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。,所以不可用铜器盛氨水。,O2

2、,银器年久变黑。,与X2作用,常温下反应,活泼性：CuAgAu,只能在加热条件下进行,常温下反应较慢,HCl,硫脲,与酸作用,Cu,Ag,Au不能置换稀酸中的H+(还原性差)； 生成难溶物或配合物,使单质还原能力增强；, Cu,Ag,Au可溶于氧化性酸。,难溶物： CuCl CuBr CuI CuSCN CuCN Cu2S,1.铜的化合物,17.1.2 铜族元素的化合物,几种常见的铜的化合物：,配合物:CuCl2-,CuBr2-,CuI2-,Cu(SCN)2-,Cu(CN)2-,例：,H2O,Cu(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。,+

3、4H+,Cu(II)的配合物多为4配位,检验糖尿病：红色为有病，蓝色没有病,对Cu(H2O)4SO4H2O结构的解释有两种,H2O,也是配合物,2.银和金的化合物,几种银和金的常见化合物,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）,颜色 AgCl AgBr AgI Ag2O Ag2CrO4 Ag2S 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,2.Cu2+的鉴定：(弱酸性

4、),红棕,水溶液中：稳定性 Cu(I)Cu(II),3.Cu(II)与Cu(I)的转化,(右) (左)，Cu+易歧化，不稳定。,2Cu+ Cu2+Cu ， =1.0106,Cu2+ 0.859V CuI - 0.185V Cu Cu2+ 0.447V CuCl2- 0.232V Cu Cu2+ 0.561V CuCl 0.117V Cu Cu(NH3)42+ 0.013V Cu(NH3)2+ -0.128V Cu,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),4.Ag(I)离子的反应,银镜反应：,鉴定S2O32-：,5.Ag+序,6.Ag+的鉴定,I

5、-,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）,稳定性下降,360,470,加热：,潮湿：,与S的作用,M+S MS,ZnS(白) CdS(黄) HgS(红，朱砂) (黑，辰砂),与酸反应,锌与OH

6、-，NH3反应,17.2.2 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。,Hg2Cl2：甘汞,直线型共价分子,易升华,微溶于水,剧毒。,HgCl2：升汞,2.硝酸盐,Hg2+ 0.9083V Hg22+ 0.7955V Hg,制备：,Hg(NO3)2，Hg 2(NO3)2是离子型化合物,易溶于水。,17.2.3 水溶液中锌族元素的离子及反应,1.与OH-的作用,2.与NH3H2O的作用,3.与S2-的作用,稀酸性条件沉淀完全，溶于6.0molL-1HCl。,氨碱性条件沉淀完全，溶于0.3mol

7、L-1HCl,锌钡白(立德粉),4.Zn2+的鉴定（碱性条件）,二苯硫腙 (CCl4溶液) 绿色,粉红色 (水层)上 棕色 (CCl4层)下,汞的重要反应,2.与S2-的反应,1.与OH-的反应,若Hg2+是由Hg(NO3)2溶液提供，则：,HgS -0.758V Hg2S -0.598V Hg,HgS： =1.610-52,可见：Hg(I)在游离时不歧化，形成沉淀 (除Hg2Cl2)、配合物时歧化。,胺基氯化汞,3.与NH3的反应,只有在含有NH4Cl的过量氨水中，HgCl2才能生成,HgCl2 + 2NH3 Hg (NH3)2Cl2,加 有利于平衡右移,4.与I-，SCN-的反应,反之：可

8、利用HgCl2鉴定Sn2+,5.Hg2+的鉴定,1、一棕黑色固体(A)不溶于水，但可溶于浓盐酸，生成近乎无色溶液(B)和黄绿色气体(C)。在少量(B)中加入硝酸和少量NaBiO3(s)，生成紫红色溶液(D)。在(D)中加入一淡绿色溶液(E)，紫红色褪去，在得到的溶液(F)中加入KNCS溶液又生成血红色溶液(G)。再加入足量的NaF则溶液的颜色又褪去。在(E)中加入BaCl2溶液则生成不溶于硝酸的白色沉淀(H)。试确定各字母所代表的物质,物质推断,A：MnO2； B：Mn2+(MnCl2)； C：Cl2 D：NaMnO4 (MnO4- ) E：FeSO4 F：Fe3+ ； G：Fe(NCS)63

9、-,(1) Pb3O4 (2) PbO2 (3) Pb(NO3)2 (4) PbCl2 (5) Cl2 (6) I2 (7)黄色沉淀 (8) PbCrO4 Pb3O4 +4HNO3 = 2Pb(NO3)2 +PbO2 +2H2O PbO2 + 4HCl(浓) = PbCl2 + 2H2O + Cl2 Pb2+ + CrO42- = PbCrO4 Cl2 + 21- = 2Cl- + I2,简答题：Fe3+能腐蚀Cu，而Cu2+又能腐蚀Fe， 从有关电对的标准电极电势解释上述现象，并写出有关方程式。 Fe3+ 0.771V Fe2+ -0.44V Fe，,Cu2+ 0.337V Cu,Fe3 C

10、u Fe2+ Cu2+，,（2分）,Cu2+ Fe Cu Fe2+，,计算题,1、450时HgO的分解反应为：2HgO (s) 2Hg (g) + O2 (g)，若将0.05mol HgO固体放在1L密闭容器中加热到450，平衡时测得总压力为108.0KPa,求该反应在450时的平衡常数K及HgO的转化率。,解：Hg蒸汽的分压为：2/3108.0kPa =72.0 kPa O2的分压为：1/3108.0 kPa = 36.0 kPa 所以：K = (p(Hg)/p)2 (p(O2)/p) = 0.722 0.36 = 0.187 = -2.303RTlg K = -2.3038.314(450 + 273.15)lg0.187 = 10.1 kJmol-1 pV = nRT 72 1 = n 8.314 (450 + 273.15) 求得：n = 0.012 mol 所以转化率为：0.012/0.05 100% = 24.0%,2、原电池 Pt Fe2+(1.0mol/L )，Fe3+(1.010-4 mol/L)