副族元素性质归纳及解题分析.ppt

ds区金属1 铜族元素铜族元素1 1 铜族元素的通性铜族元素的通性IB族：铜（族：铜（Cu）、银（）、银（Ag）、金（）、金（Au）价电子构型价电子构型: (n 1)d10 ns1, 靠近靠近d区氧化态氧化态+I、+II、+III铜族元素铜族元素碱金属元素碱金属元素物理性质物理性质金属键较强，具有较高的熔沸点，金属键较强，具有较高的熔沸点，升华热，导电、导热性能好，密度升华热，导电、导热性能好，密度大大金属键较弱，熔沸点金属键较弱，熔沸点低，硬度、密度小低，硬度、密度小化学性质及化学性质及变化规律变化规律不活泼，随原子序数增加活泼性降不活泼，随原子序数增加活泼性降低低极活泼，随原子序数极活泼，随原子序数增加而活泼性增加增加而活泼性增加氧化态氧化态+I, +II, +III+I化合物键型化合物键型和还原性和还原性有明显的共价性，化合物有颜色，有明显的共价性，化合物有颜色，金属离子易还原金属离子易还原大多是离子型的无色大多是离子型的无色物质，正离子难还原物质，正离子难还原离子形成配离子形成配合物的能力合物的能力强烈强烈极少，仅能同极强的极少，仅能同极强的配位剂生成配合物配位剂生成配合物氢氧化物碱氢氧化物碱性及稳定性性及稳定性碱性弱，易脱水形成氧化物碱性弱，易脱水形成氧化物强碱，热稳定性高强碱，热稳定性高 1 2 金属单质金属单质一、存在与冶炼一、存在与冶炼铜矿：辉铜矿（铜矿：辉铜矿（Cu2S）、黄铜矿（）、黄铜矿（CuFeS2）、斑铜矿）、斑铜矿（Cu3FeS4）、赤铜矿（）、赤铜矿（Cu2O）、蓝铜矿）、蓝铜矿（2CuCO3Cu(OH)2）和孔雀石（）和孔雀石（ CuCO3Cu(OH)2 ）。

闪银矿：（闪银矿：（Ag2S）金单质：金单质： 铜的冶炼（黄铜矿）铜的冶炼（黄铜矿） 1、富集：将硫化物矿进行浮选；、富集：将硫化物矿进行浮选； 2、焙烧：除去部分的硫和挥发性杂质如、焙烧：除去部分的硫和挥发性杂质如As2O3等，并使部分硫化等，并使部分硫化物转化成氧化物物转化成氧化物2CuFeS2+O2=Cu2S+2FeS+SO2 3、制粗铜：把焙烧过的矿石与砂子混合，在反射炉中加热到、制粗铜：把焙烧过的矿石与砂子混合，在反射炉中加热到1273K左右，左右，FeS氧化成氧化成FeO以后，以后，FeO又和又和SiO2形成熔渣形成熔渣(FeSiO3) FeO+SiO2=FeSiO3 mCu2S+nFeS=冰铜冰铜 4、制泡铜：把冰铜放入转炉，鼓风熔炼，得到大约含铜、制泡铜：把冰铜放入转炉，鼓风熔炼，得到大约含铜98%左左右的粗铜右的粗铜2Cu2S+3O2=2Cu2O+2SO2 2Cu2O+Cu2S=6Cu+SO2 5、精练：为了获得高导电性的更纯的铜和提取贵重金属（金、精练：为了获得高导电性的更纯的铜和提取贵重金属（金、银等），进行电解精练铜纯度可达银等），进行电解精练铜纯度可达99.95%-99.98%。

阳极（氧化反应）：阳极（氧化反应）：Cu（粗铜）（粗铜）-2e-=Cu2+ 阴极（还原反应）：阴极（还原反应）：Cu2+2e-=Cu（精铜）（精铜） 金、银的提炼：金、银的提炼： 氰化法提炼含量很低的银矿和金矿氰化法提炼含量很低的银矿和金矿 1、用稀的氰化钾或氰化钠溶液处理粉碎的矿石：、用稀的氰化钾或氰化钠溶液处理粉碎的矿石： 4Ag+8NaCN+2H2O+O2=4NaAg(CN)2+4NaOH Ag2S+4NaCN=2NaAg(CN)2+Na2S 4Au+8NaCN+2H2O+O2=4NaAu(CN)2+4NaOH 2、用锌进行置换、用锌进行置换 2NaAg(CN)2 +Zn=2Ag+2Na2Zn(CN)4 2NaAu(CN)2 +Zn=2Au+2Na2Zn(CN)4二、化学性质二、化学性质1、与氧气反应：、与氧气反应：2Cu+O2=2CuO（黑色）（黑色） 2Cu+H2O+CO2+O2=2Cu(OH)2.CuCO3铜绿） 2Ag+H2S=Ag2S+H22、与卤素的反应：、与卤素的反应：Cu+Cl2=CuCl2 2Ag+Cl2=2AgCl； 2Au+3Cl2=2AuCl33、与酸的反应：非氧化性酸，必须在有氧气存在下或能形成配离、与酸的反应：非氧化性酸，必须在有氧气存在下或能形成配离子时才能反应，如：子时才能反应，如：2Cu+4HCl+O2=2CuCl2+2H2O；2Cu+2H2SO4+O2=2CuSO4+2H2O；2Cu+8HCl(浓浓)=2H3CuCl4+H2 氧化性的酸可以与铜、银反应：氧化性的酸可以与铜、银反应：Cu+2H2SO4(浓浓)=CuSO4+SO2 +2H2O；2Ag+2H2SO4(浓浓)=Ag2SO4+SO2+2H2O； 金只能溶于王水：金只能溶于王水：Au+4HCl+HNO3=HAuCl4+NO+2H2O1 3 铜族元素的主要化合物铜族元素的主要化合物 一、铜的化合物一、铜的化合物 1、氧化态为、氧化态为+I的化合物的化合物（1）氧化物）氧化物 硫酸铜碱性溶液用葡萄糖还原，可以制得硫酸铜碱性溶液用葡萄糖还原，可以制得Cu2O： 其化学反应方程式为：其化学反应方程式为： 2Cu(OH)42 +CH2OH(CHOH)4CHO= 3OH +CH2OH(CHOH)4COO +3H2O+Cu2O（2）卤化物）卤化物 2Cu2+4I =2CuI+I2；定量测定铜。

定量测定铜 I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI 2CuCl2+SO2+2H2O=2CuCl+H2SO4+2HCl Cu+CuCl2=2CuCl CuCl在不同浓度的在不同浓度的KCl溶液中，可以形成配离子溶液中，可以形成配离子CuCl2 、 CuCl32 、 CuCl43 3）硫化亚铜：）硫化亚铜：Ksp=210 47，2Cu+S=Cu2S 2Cu2+2S2O32 +2H2O=Cu2S+S+2SO42 +4H+ 2、氧化态为、氧化态为+II的化合物的化合物（1）氧化铜和氢氧化铜）氧化铜和氢氧化铜 温度：温度：Cu(OH)2CuOCu2O 氧化性：可被氧化性：可被H2、C、CO、NH3等还原为金属铜：等还原为金属铜：3CuO+2NH3=3Cu+3H2O+N2两性：两性： Cu(OH)2+2NaOH=Na2Cu(OH)4四羟基合铜酸钠，蓝色四羟基合铜酸钠，蓝色配位性：配位性：Cu2(OH)2SO4+8NH3=2Cu(NH3)42+SO42 +2OH （2）卤化铜）卤化铜 除碘化铜除碘化铜(II)不存在外，其他卤化铜都可以通过氧化铜与氢卤酸不存在外，其他卤化铜都可以通过氧化铜与氢卤酸反应制得：反应制得：CuO+2HX=CuX2+H2O(X=Cl, Br, F)颜色：颜色：CuCl2在稀溶液中为蓝色（六水合铜在稀溶液中为蓝色（六水合铜(II)离子的颜色），在浓离子的颜色），在浓溶液中显绿色，在很浓的溶液中显黄绿色（四氯化铜溶液中显绿色，在很浓的溶液中显黄绿色（四氯化铜(II)离子为离子为黄色）。

黄色）CuCl2是链状结构：是链状结构：水解水解（3）硫酸铜）硫酸铜 五水硫酸铜俗称胆矾或蓝矾，是蓝色斜方晶体五水硫酸铜俗称胆矾或蓝矾，是蓝色斜方晶体分解温度：分解温度：波尔多液：波尔多液：（4）硝酸铜）硝酸铜（5）硫化铜）硫化铜 在硫酸铜溶液中通入硫化氢，即有黑色的硫化铜沉淀析出：在硫酸铜溶液中通入硫化氢，即有黑色的硫化铜沉淀析出： CuSO4+H2S=CuS+H2SO4 硫化铜不溶于热水和稀酸，但溶于热的稀硝酸：硫化铜不溶于热水和稀酸，但溶于热的稀硝酸： 3CuS+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO+3S+4H2O 硫化铜也溶于氰化钾溶液中生成配离子：硫化铜也溶于氰化钾溶液中生成配离子： 2CuS+10CN =2Cu(CN)43 +(CN)2+2S2 （6）配合物）配合物 Cu2+离子的外层电子构型为离子的外层电子构型为3s2 3p6 3d9，该离子带两个正电荷，该离子带两个正电荷，因此，比因此，比Cu+更容易形成配合物更容易形成配合物 Cu2+离子的配位数一般为离子的配位数一般为4和和6，配位数为，配位数为2的很少见的很少见Cu(NH3)42+Cu(P2O7)2-Cu(P2O7)26- Cu+也可以形成配合物，其配位数可以是也可以形成配合物，其配位数可以是2、3、4。

配位配位数为数为2的配离子用的配离子用sp杂化轨道成键，几何构型为直线型；杂化轨道成键，几何构型为直线型；配位数为四的配合物用配位数为四的配合物用sp3杂化轨道成键，几何构型为四杂化轨道成键，几何构型为四面体3、Cu2+与与Cu+的相互转化的相互转化在气态时在气态时Cu(I)的化合物是稳定的的化合物是稳定的 4CuO=2Cu2O+O2溶液中溶液中Cu(II)的化合物更稳定的化合物更稳定 2Cu+=Cu2+CuK=1.4106Cu2O+H2SO4=Cu+CuSO4+H2OCu2O与氨水反应与氨水反应 二、银的化合物二、银的化合物主要主要+I，盐大多数不溶于水，只有硝酸银、硫酸银、高氯酸银，盐大多数不溶于水，只有硝酸银、硫酸银、高氯酸银和氟化银等少数溶于水和氟化银等少数溶于水II的化合物：的化合物：AgO、AgF2，不稳定，强氧化剂不稳定，强氧化剂III的化合物更少，如的化合物更少，如Ag2O31）氧化银和氢氧化银）氧化银和氢氧化银颜色：氢氧化银白色；颜色：氢氧化银白色；Ag2O暗红色暗红色分解：如果用溶于分解：如果用溶于90%酒精的硝酸银和氢氧化钾在低于酒精的硝酸银和氢氧化钾在低于228K下小心操作，可得到白色氢氧化银下小心操作，可得到白色氢氧化银AgOH沉淀。

氧化银不稳沉淀氧化银不稳定，加热到定，加热到573K时，就完全分解时，就完全分解 Ag22氧化性：氧化性：Ag2O+CO=2Ag+CO2； Ag2O+H2O2= 2Ag+O2+H2O可用于防毒面具可用于防毒面具配位性：配位性： （2）硝酸银）硝酸银 制备与纯化：制备与纯化：Ag+2HNO3(浓浓)=AgNO3+NO2+H2O 3Ag+4HNO3(稀稀)=3AgNO3+NO+2H2O 原料银是从阳极泥得到的，其中含有杂质铜，因此，产品中含原料银是从阳极泥得到的，其中含有杂质铜，因此，产品中含有硝酸铜，根据硝酸盐的热分解条件：有硝酸铜，根据硝酸盐的热分解条件：2AgNO3=2Ag+2NO2+O2(713K）2Cu(NO3)2=2CuO+4NO2+O2(473K） 将粗产品加热到将粗产品加热到473-713 K之间，这时硝酸铜分解为黑色不溶于水的氧化铜，而硝酸银没之间，这时硝酸铜分解为黑色不溶于水的氧化铜，而硝酸银没有分解，将混合物中的硝酸银溶解后过滤、重结晶即可得到纯有分解，将混合物中的硝酸银溶解后过滤、重结晶即可得到纯的硝酸银的硝酸银 分解性：晶体或溶液应保存在分解性：晶体或溶液应保存在棕色玻璃瓶棕色玻璃瓶中。

中 沉淀性与配位性：沉淀性与配位性： 杀菌性：杀菌性： 硝酸银遇到蛋白质即生成蛋白银，硝酸银遇到蛋白质即生成蛋白银，使用时请勿接触使用时请勿接触 （3）卤化银）卤化银 氟化银可溶，可由氢氟酸和氧化银或碳酸银反应而得：氟化银可溶，可由氢氟酸和氧化银或碳酸银反应而得：Ag2O+2HF=2AgF+H2O 氯化银、溴化银和碘化银都不溶于稀硝酸氯化银、溴化银和碘化银都不溶于稀硝酸 氯化银、溴化银和碘化银都具有感光性，常用于照相术氯化银、溴化银和碘化银都具有感光性，常用于照相术如照相底片、印相纸上涂有一薄层含有细小溴化银的明胶如照相底片、印相纸上涂有一薄层含有细小溴化银的明胶 感光过程：感光过程：2AgBr=2Ag+Br2(光照光照) 显影过程：有机还原剂如对苯二酚、米吐尔（硫酸对甲胺显影过程：有机还原剂如对苯二酚、米吐尔（硫酸对甲胺基苯酚）等将含有银核的溴化银还原，银核在反应中起催基苯酚）等将含有银核的溴化银还原，银核在反应中起催化作用，含有的银核越多，溴化银被还原得越快，直到出化作用，含有的银核越多，溴化。