实验二十一ds区金属(精品).doc

实验二十一ds区金属一、实验目的 1、掌握铜、银、锌、镉、汞氧化物或氢氧化物的酸碱性，硫化物的溶解性；2、掌握Cu (Ⅰ)、 Cu (Ⅱ)重要化合物的性质及相互转化条件；3、试验铜、银、锌、镉、汞的配位能力以及亚汞离子和汞离子的转化二、实验内容  （一）、铜、银、锌、镉、汞氢氧化物或氧化物的生成和性质：     1 、 铜、锌、镉氢氧化物的生成和性质   Cu(OH)2蓝色Zn(OH)2白色Cd(OH)2酸碱性两性偏碱性两性两性偏碱性H2SO4溶解溶解溶解NaOH溶于浓碱溶解只缓慢溶于热浓强碱中NH3.H2O溶解溶解溶解 2 银、汞氧化物的生成和性质（1） Ag2O的生成和性质：       Ag++OH- ===AgOH↓白色→Ag2O+H2O       Ag2O+2HNO3===2AgNO3+H2O      Ag2O+2NH3.H2O==2[Ag（NH3）2]++2OH-+H2O      Ag2O微溶于水，溶液呈微碱性它的△fHm﹩很小，不稳定，加热易分解，具有氧化性 （2）HgO的生成和性质Hg2++2OH-==Hg（OH）2==HgO↓+H2OHgO+2HNO3==Hg（NO3）2+H2OHgO+NaOH（40℅）-----不溶HgO 有黄色和红色变体，结构相同，颜色差别完全是由于其颗粒的大小不同所致,黄色HgO晶粒较细小,红色颗粒较大。

 （二）、铜、银、锌、镉、汞硫化物的生成和溶解性质 名称 颜色  溶解性Ksp 2MHCl浓HCl浓HNO3王水CuS黑色不不溶溶8.5 10-45(18)Ag2S黑色不不溶溶1.6  10-49(18)ZnS白色溶溶溶溶1.2 10-23(18)CdS黄色不溶溶溶3.6 10-29(18)HgS黑色不不不溶1.6 10-52(18--25)说明：1.生成的CdS中，个别学生得到的沉淀是黄色中夹有白色沉淀，有可能是CdS晶形不一样，或有可能是生成Cd（OH）2白色沉淀补充：CdS沉淀颜色变化与溶液的酸度及温度有很大关系在冷氨性、中性或弱酸性溶液中，其沉淀为淡黄；若H+浓度增大，则沉淀将加变为深黄色2.在Hg（NO3）2中加入Na2S，开始生成白色沉淀，再加Na2S后变黑对白色沉淀再加热也不会再变化个别学生得到白中带有黄色的沉淀在中性或酸性汞盐溶液中加入S2-，即首先形成一个白色的复合物（HgCl2·2HgS）：3Hg2++2Cl-+2S2-====HgCl2·2HgS 若再加S2-，则白色沉淀→ 黄色→ 棕色→ 黑色：2HgCl·2HgS+S2-====3HgS+2Cl-此沉淀不溶与其它，只溶于王水、Na2S。

将HgS与稀HNO3长时煮沸使之转变为一白色化合物，浓HNO3也有相同作用HgS在浓HNO3中长时煮沸才溶：5HgS+8NO3-+8H+=====3Hg(NO3)2·2HgS+3S+2NO+4H2O（三）、铜、银、锌、汞的配合物1、氨合物的生成1)CuSO4+NH3•H2O====Cu2(OH)2SO4(浅蓝色)+(NH4)2SO4 Cu2(OH)2SO4+8NH3====2[Cu(NH3)4]2++SO42-+2OH-2）2Ag++2NH3.H2O====Ag2O+2NH4++H2OAg2O+2NH3.H2O====2Ag(NH3)2++2OH-+H2O3）Zn2++NH3H2O====Zn（OH）2+2NH4+Zn（OH）2+4NH3H2O====[Zn(NH3)4]2++2OH-+4H2O2、汞配合物的生成和性质（1）、Hg（NO3）2+2I-====HgI2↓（红色）+2NO3-HgI2+2I-====[HgI4]2-（无色）奈斯勒试剂-----K2[HgI4]+KOHNH4++2K2[HgI4]+4KOH====Hg2NI·H2O↓（红棕色）+7KI+K++3H2O(2)、Hg（NO3）2+2SCN-====Hg（SCN）2↓（白色）+2NO3-Hg（SCN）2+2SCN-====[Hg（SCN）4]2-（无色）Zn2++[Hg（SCN）4]2-=====Zn[Hg（SCN）4] ↓（白色，在中性或微酸性溶液中稳定）（四）、铜、银、汞的氧化还原性１、Cu2O的生成和性质：2[Cu（OH）4]2-+CH2OH(CHOH)4CHO=====Cu2O↓+CH2OH(CHOH)4COOH+4OH-+2H2OCu2O晶粒大小不同而呈现多种颜色，例如黄色、红色、深棕色，Cu2O为共价化合物，呈弱碱性，对热十分稳定。

在实验中大多数学生得到“铜镜”加稀HCl溶解1）、Cu2O+H2SO4====Cu2SO4+H2OCu2SO4====CuSO4+Cu(2)、Cu2O+4NH3·H2O===2[Cu(NH3)2]+（无色）+2OH-+3H2O2[Cu(NH3)2]++4NH3·H2O+1/2 O2====2[Cu（NH3）4]2++2OH-+3H2O2、CuCl的生成和性质Cu2++Cu+2Cl-====CuCl↓（白色）CuCl+HCl====H[CuCl2]当Cu作还原剂时，由于难溶的CuCl附着在Cu的表面，影响了反应的继续进行因此需加入浓HCl使CuCl溶解生成配离子[CuCl2]-，使溶液中的Cu2+浓度降低到非常小，可使反应进行到完全程度再者，浓HCl还抑制CuCl的水解加水后稀释了溶液，[CuCl2]-被破坏而析出大量CuClCuCl+2NH3·H2O====Cu（NH3）2+(无色)+Cl-+2H2O                            ↓ →蓝色[Cu（NH3）4]2+CuCl+HCl====H[CuCl2]3、CuI的生成和性质2Cu2++4I-====2CuI+I2I- 即是还原剂又是沉淀剂，因为CuI是沉淀剂，所以在I-存在时Cu2+ 的氧化性大大增强：Cu2++I-+e=====CuI                         Φө==0.86VI2+2e =====2I-                            Φө==0.536V加Na2S2O3溶液应适量，将I2还原。

若Na2S2O3加过量：2CuI+2S2O32- （过量）====[Cu（S2O3）2]2-+2I-有的学生加Na2S2O3后，上部溶液显黄绿色，是因为CuSO4加过量4、Hg（Ⅰ）与Hg（Ⅱ）的相互转化（1）、Hg2+的氧化性Hg（NO3）2+SnCl2（适量）=====Hg2Cl2 ↓（白色）+Sn（NO3）4Hg2Cl2+SnCl2（过量）====2Hg↓（黑色）+H2SnCl6在酸性溶液中Hg（Ⅱ）是一个较强的氧化剂2）、Hg2+转化为Hg2+2和Hg2+2的歧化分解Hg（NO3）2+Hg====Hg2（NO3）2Hg2(NO3)2+2NaCl====Hg2Cl2↓（白色）+2NaNO3Hg2(NO3)2+2NH3=====HgNH2NO3↓（白色）+Hg↓（黑色）+NH4NO3。