1、第18章銅族元素 鋅族元素18-2 .比較Cu +和Cu2+的熱穩(wěn)定性。說(shuō)明Cu +在水溶液中不穩(wěn)定，但 CuCl 是穩(wěn)定的答：Cu+是18電子的飽和結(jié)構(gòu)，在固態(tài)或高溫下可形成穩(wěn)定的Cu +化合物，此外還能形成一些穩(wěn)定的配合物，如：4CuO =2Cu 2O+O 2 T2CuCl 2 + HCl (濃)-2CuCl + Cl 2 TCu+CuCl 2 + 2HCl (濃)=2HCuCl 22Cu 2+ + 4I - = 2CuI + I 22Cu 2+ + 10CN - = 2Cu(CN) 43- + (CN) 2 f在水溶液中由于 Cu2+的電荷多，有比較大的水合熱，Cu2+離子穩(wěn)定，Cu +

2、在水溶液中易發(fā)生歧化反應(yīng)。如：Cu2O+H 2SO4= Cu2SO4+H 2OCu2SO4= CuSO4+Cu要使Cu2+轉(zhuǎn)化為Cu+,就必須有還原劑存在，同時(shí)還要降低溶液中的Cu +的濃度，使Cu+變?yōu)殡y溶物質(zhì)或難解離的配合物，CuCl溶解度很小，因而能穩(wěn)定存在。18-4簡(jiǎn)單回答下列問(wèn)題: (1)各舉二例說(shuō)明Cu +與Cu2+、Hg22+與Hg2+轉(zhuǎn)化并寫出化學(xué)反應(yīng)答：Cu2+ 轉(zhuǎn)化為 Cu+:4CuO 2CU2O+O 2 t2CuCl 2 2CuCl + Cl 2 TCu +轉(zhuǎn)化為 Cu2+ : Cu2SO4I CuSO4+Cu4Cu(NH 3)2+ + 8NH 3 + O2 + 2H2O

3、 = 4Cu(NH 3)42+ +4OH -Hg22+ 轉(zhuǎn)化為 Hg2+: Hg 2CI2 + 2NH 3Hg + HgNH 2CI NH 4ClHg 2cI2 + Cl 2 = 2HgCl 2Hg 2+ 轉(zhuǎn)化為 Hg22+:Hg 2+HgHg 22+2HgCl 2 + SnCl 2 + 2HCl ;I Hg 2cl2 + H 2SnCl6(2)銅在潮濕空氣中生成綠色銅銹，銀在含 H2s氣體中慢慢變黑。答：銅在潮濕的空氣中，會(huì)與空氣中的氧氣、二氧化碳?xì)怏w及水蒸氣發(fā)生反應(yīng)生成堿式碳酸銅，顏色為綠色。反應(yīng)如下：2Cu + O 2 + H 2O + CO 2 Cu(OH) 2 CuCO3銀在含H2s

4、氣體中會(huì)生成黑色硫化銀，反應(yīng)如下:4Ag + 2H 2s + O 2 2Ag 2S + 2H 2O(3)焊接金屬時(shí)，用濃ZnCl2溶液為什么能清除金屬表面的氧化物。答：氯化鋅的濃溶液，有顯著的酸性，能溶解金屬氧化物，在焊接金屬時(shí) 常用氯化鋅的濃溶液清除金屬表面的氧化物，而焊接后的鹽又覆蓋在金屬表 面，使之不再被氧化，使焊點(diǎn)更牢固。ZnCl 2 + H 2O HZnCl 2(OH)FeO + 2HZnCl 2(OH) FeZnCl 2(OH) 2 + H 2O(4)有空氣存在時(shí)銅能溶于稀硫酸或稀鹽酸。答：銅元素在氫以后，它不與水反應(yīng)，也不能置換稀酸中的氫。但當(dāng)有空 氣存在時(shí)，銅可緩慢溶解于這些稀

5、酸中。反應(yīng)如下：2Cu+4HCl+O 2 2CuCl 2+2H 2O2Cu+2H 2SO4+O 2 2CuSO4+2H 2O(5)加熱CuCl2?2H2O時(shí)為什么得不到無(wú)水 CuCl20答：CuCl2?2H2O晶體脫水時(shí)有水解發(fā)生，故得不到無(wú)水 CuCl2CuCl2?2H2O Cu(OH)Cl + HCl + H 2O(6)鋅能溶于氨水和NaOH溶液答：鋅是兩性金屬，所以溶于堿；鋅與氨生成配合物，所以也溶于氨水。反應(yīng)如下：Zn + 4NH 3 +2H 2O - Zn(NH 3聞2+ + 2OH - + H 2Zn+2NaOH+2H 2O Na2Zn(OH) 4 + H 2(g)CuCl、AgC

6、l、Hg 2c12均為白色粉末，如何用簡(jiǎn)便方法區(qū)分答：加入氨水，CuCl先生成無(wú)色溶液后迅速氧化成藍(lán)色溶液， AgCl生成 無(wú)色溶液，Hg 2cl2生成灰黑色溶液。CuCl+2NH 3 Cu(NH 3)2Cl4Cu(NH 3)2+ 8NH 3 H2O + O 2I 4Cu(NH 3)42+ + 4OH - + 6H 2OAgCl + 2NH 3 Ag(NH 3)2ClHg 2cl2 + 2NH 3 - Hg(黑)+ Hg(NH 2)Cl(白)+ NH 4ClHgS不溶于HCl、HNO 3、(NH4”S中，溶解于王水或 Na 2s中答：因?yàn)榱蚧墙饘倭蚧镏腥芙舛葮O小，難溶于非氧化性酸如HCl

7、和一般的氧化性酸如HNO3中；由于(NH4)2S是弱酸弱堿鹽，在(NH4)2S中由 于酸度較大，S2-濃度較小，不能與HgS配位而溶解。在王水中，由于 HNO 3 的強(qiáng)氧化性和Cl-配位的共同作用，降低了溶液中 Hg2+和S2-的濃度，因而溶 解；在硫化鈉溶液中，由于堿性強(qiáng)，S2-濃度大，能與HgS配位而使之溶解。3HgS+8H +2NO 3-+12Cl 3HgCl 42-+3S 2NO 住4H 2O HgS+Na 2sNa2HgS2(9)解釋Cu(NH 3)42+和Cu(NH 3)2+配離子顏色為什么不同。答：Cu2+的價(jià)電子結(jié)構(gòu)是3d9,可發(fā)生d-d躍遷，所以配離子有顏色Cu +價(jià)電子結(jié)構(gòu)

8、是3d10,電子都已經(jīng)配對(duì)，不發(fā)生 d-d躍遷，所以配離子無(wú)色顏色。(10)銀氨溶液為什么不可久放。答：Ag(NH 3)2+放置久后，會(huì)析出具有爆炸性的 Ag2NH和AgN3,因此實(shí)驗(yàn)后的Ag(NH 3)2 +溶液必需加硝酸處理，不能久放。18-5 .選擇適當(dāng)?shù)呐浜蟿┤芙庀铝懈魑镔|(zhì)CuCl、AgBr、AgI、Cu(OH) 2、Hgl 2、Zn(OH) 2、CuS、HgS、CuI答：可分別選用濃鹽酸、硫代硫酸鈉、氧化鈉、氨水、過(guò)量碘化鉀、過(guò)量氫氧化鈉、氟氫酸、王水(或硫化鈉)、硫代硫酸鈉CuCl+HClHCuCl 2AgBr+2S 2O32- = Ag(S 2。3)23-+Br-AgI+2CN

9、-:Ag(CN) 2- + I-Cu(OH) 2+NH3=2Cu(NH3)42+2OH-HgI 2+2I - HgI42Zn(OH) 2+2OH -=Zn(OH) 422CuS+10CN -= 2Cu(CN) 43-+2S 2-+(CN) 23HgS + 8H + 2NO 3- + 12Cl - = 3HgCl 42-+3S 卜2NO 件4H 2O18-6完成反應(yīng)方程式答：(1)CU2O + 2HCl(稀)一CuCl2 + H 2O + Cu2CuSO4 + 4KI 2CuI J + I 2+ 2K 2SO42CuSO4 + 4KCN(CN)2 件2CuCN b2K 2SO42CuSO4 +

10、10KCN I-I (CN)2 2K 3Cu(CN) 4+ 2K 2SO4 2AgNO 3 + 2NaOH I-I Ag2O 2NaNO 3+H 2OAgBr + 2S 2O32- - Ag(S 2O3”3- + Br-ZnSO4 + 4NH 3 H2O Zn(NH 3)4SO4 + 4H 2OHg(NO 3)2 + 4KIK2 HgI 4 + 4KNO 3Hg(NO 3)2 + 2NaOHI- HgO J + 2NaNO 3 + H2OHg2cl2 + 2NH 3 IHgNH 2Cl ； + Hg，+ NH 4ClHg(NO 3)2 + 2NH 3 HgNH 2NO3 J + NH 4NO3

11、2HgCl 2 + SnCl 2 - Hg 2cl2 J + SnCl 4Hg 2cl2+SnCl 2 2Hg ； + SnCl 418-7鐵能使Cu2+還原，銅能使Fe3+還原，說(shuō)明兩者是否矛盾，為什么?答：相關(guān)電對(duì)電極電勢(shì)如下：Cu2 /Cu =0.3419V ,Fe3 /Fe20.77V, Fe2 /Fe =-0.447VCu2/Cu- Fe2/Fe=0.3419V-(-0.447)=0.7889V，所以鐵可使 Cu2+ 還原。Fe3 /Fe2 -Cu2/Cu =0.77V-0.3419V=0.4281V，所以銅可使 Fe3+ 還原。兩者不矛盾。18-8分離下列各組混合物(1)CuSO4

12、 和 ZnSO4 ; (2)CuSO4 和 CdSO4 ; (3)CdS 和 HgS ; (4)HgCl 2和 Hg 2cl2答：(1)加入KI溶液，使CuSO4生成沉淀，ZnSO4在溶液中過(guò)濾分離。(2)將二者溶于濃鹽酸后，通入H2S,使CuS生成沉淀而CdS未能生成。CdS溶解度大于HgS ,加入濃鹽酸就可使 CdS溶解而HgS不溶。HgCl 2溶于水而Hg 2cl2是沉淀，加入少量水后過(guò)濾，就可分離。18-9 已知 （Au3 /Au ）1.5V, （Au / Au） 1.68V ,根據(jù)下列電對(duì)的電極電勢(shì)計(jì)算AuCl 2-和AuCl 4-的穩(wěn)定常數(shù)。AuCl 2AuCl 2-+e - Au

13、+2Cl -=1.6VAuCl 4AuCl 4-+2e - AuCl 2-+2Cl -=0.93V解：（1）AuCl2/ Auau /au 0.0592lgK穩(wěn)1.6 1.68 0.0592lg K穩(wěn)lgK穩(wěn)解：（1）AuCl2/ Auau /au 0.0592lgK穩(wěn)1.6 1.68 0.0592lg K穩(wěn)lgK穩(wěn)=1.3514K 穩(wěn),=22.46AuCl4 /AuCl23Au3 /Au0.0592l K穩(wěn)AuCLK穩(wěn)AuCk0.93 1.50.0592, K穩(wěn)AuClJ TgK穩(wěn)AuCl2lgK稗AuCLJ419.2568K 穩(wěn)AuCl2K 稗K 稗AuCL1941.806 1019K 穩(wěn)

14、AuCl2_20K 穩(wěn)AuCl4 4.057 1018-11、鋅、鎘、汞用鹽酸處理會(huì)得到什么氧化態(tài)的產(chǎn)物？若將幾滴 Hg滴入Zn2+、Hg2+、Cd2+溶液中會(huì)有什么反應(yīng)發(fā)生？答：除汞外都得到+2氧化態(tài)的產(chǎn)物。若將幾滴Hg滴入Zn2+、Hg2+、Cd2+溶液中則只在 Hg 2+的溶液中會(huì)有有部分 Hg 溶解，若溶液中有 Cl-,則會(huì)有Hg 2cl2沉淀生成。18-12 舉例說(shuō)明Cu2+、Ag+和Ag(NH 3)2+的氧化性。答：(1)2CuSO 4+4KI I-I 2CuI 加 2+2K 2SO42Ag + + Cu = 2Ag + Cu 2+2Ag(NH 3)2 +RCHO(甲醛或葡萄糖)+

15、3OH -2Ag RCOO -+4NH 3 1+2H 2O18-15用化學(xué)方法區(qū)分鎂鹽和鋅鹽、鋅鹽和鎘鹽、鋅鹽和鋁鹽答：(1)加入過(guò)量NaOH溶液，鋅鹽生成無(wú)色溶液Zn(OH) 42-,鎂鹽生成白色沉淀Mg(OH) 2。(2)向二者鹽溶液中通入H2S,生成黃色CdS沉淀而ZnS為白色沉淀。(3)加入過(guò)量氨水，先生成沉淀后又溶解為無(wú)色溶液Zn(NH 3)42+的為鋅鹽，只生成沉淀Al(OH)3的為鋁鹽。18-16 在 Cu2+、Zn2+、Ag +、Cd2+、Hg 2+、Hg 22+中加入適量和過(guò)量 NaOH溶液各生成什么？寫出反應(yīng)方程式。答：(1) Cu2+ +2OH I 2Cu(OH) 2 J

16、Cu(OH) 2+2OH -2Cu(OH) 42Zn 2+ +2OH -Zn(OH) 2 JZn(OH) 2+2OH -Zn(OH) 422Ag +2OH 2Ag 2O b H 2OCd 2+ +2OH - Cd(OH) 2 JCd(OH) 2 +2OH -(熱濃)一2Cd(OH) 42Hg2+ +2OH -:-I HgO H 2OHg22+ + 2OH: 2HgO Hg H 2O18-17某黑色固體A不溶水，但可溶于硫酸生成藍(lán)色溶液 B。在B中加入適 量氨水生成淺藍(lán)色沉淀 C,加入過(guò)量氨水后生成絳藍(lán)色溶液 D。在D中 加入H2s飽和水溶液得黑色沉淀E, E溶于濃HNO 3。確定A、B、C、D

17、、 E所代表的物質(zhì)，寫出相應(yīng)反應(yīng)方程式。答：A: CuO、B: CuSO4、C: Cu2(OH)2SO4、D: Cu(NH 3”SO4、E: CuSCuO + H 2SO4CuSO4 + H 2O2CuSO 4 + 2NH 3 H2OCu2(OH) 2SO4 b(NH 4”SO4CuSO 4 + 4NH 3CuSO 4 + 4NH 3Cu(NH 3)4SO4Cu(NH 3)4SO4 + H 2SCuS (NH 4)2SO4 + 2NH 3(5) 3CuS + 8HNO 3 -I 3Cu(NO 3)2 + 2NO T + 3S 4H 2O18-18有一無(wú)色溶液A,加入氨水時(shí)有白色沉淀 B,加入稀堿有黃色沉淀 C 生成，加入KI溶液先有紅色沉淀D生成，加入過(guò)量后溶液顯無(wú)色 E,在 A中加入數(shù)滴汞，并振蕩，汞消失后為無(wú)色溶液 F,在F中加入氨水得灰 色沉淀。確定A、B、C、D、E、F為何物？寫出有關(guān)方程式。答：A, Hg(NO 3)2、B, HgNH 2NO3、C, HgO、D, HgI 2、E, &HgI 4、F,Hg2(NO 3)