第七節(jié)銅族元素和鋅族元素．知識(shí)梳理1．銅族元素1?1單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)(1)在空氣中：Cu：2Cu+O2+H2O+CO2=Cu(OH)2CuCO3Ag：#H2S空氣中久置變黑：Ag+H2S+1/2O2=Ag2s+H2OAu：不與空氣作用(2)與酸反應(yīng)：Cu+4HC1(濃)-H3[CuCl4]+1/2H2TAg+HI-Agl；+1/2H2TAu+4HCl+HNO3=H[AuCl4]+NOT+2H2O1?2銅族元素的重要化合物1．氧化數(shù)為+1的化合物(1)氧化物和氫氧化物物質(zhì)性質(zhì)Cu2OAg2O顏色紅棕黑酸堿性弱堿性中強(qiáng)堿熱穩(wěn)定性穩(wěn)定573K分解與稀硫酸反應(yīng)歧化溶解在氨水中溶解，無(wú)色溶液溶解，無(wú)色溶液氧化性有~''-^^__________物質(zhì)性質(zhì)CuOHAgOH顏色淺黃白酸堿性堿性堿性在NaOH中不溶不溶在NH3.H2O中[Cu(NH3)2]+[Ag(NH3)2]+熱穩(wěn)定性差差氧化性有(2)硝酸銀[Cu(I)無(wú)硝酸鹽]制備：3Ag+4HNO3(稀)=3AgNO3+NOT+2H2OAg+2HNO3(濃)=AgNO3+NO2f+H2O遇蛋白質(zhì)生成黑色蛋白銀，對(duì)有機(jī)組織有破壞作用，使用時(shí)勿使皮膚接觸，在醫(yī)藥上用作消毒劑和腐蝕劑。大量AgNO3用于制造照相底片上的鹵化銀，是重要的化學(xué)試劑。(3)鹵化物：①CuXCuFCuClCuBrCuI顏色紅白白白鍵型離子過(guò)渡過(guò)渡共價(jià)溶度積依次減小制法有以下幾種：2Cu2++2X-+SO2+2H2O-CuX；+4H++SO42-Cu2++2Cl-+Cu-2CuCl-2H[CuCl2]2Cu2++4I-=2CuI；+I2；CuX主要性質(zhì)：在潮濕含氧環(huán)境下穩(wěn)定性差：4CuCl+O2+4H2O=3CuOCuCl2^3H2O+2HCl8CuCl+O2=2Cu2O+4Cu2++8Cl-在相應(yīng)鹵化物中形成較穩(wěn)定的鹵配離子：CuX+X-=^CuX2-(無(wú)色)有一定氧化性：4CuI+Hg=Cu2[HgI4]+2Cu白暗紅此反應(yīng)用于檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室空氣中的汞含量。②AgXAgFAgClAgBrAgI顏色白白淡黃黃鍵型離子過(guò)渡過(guò)渡共價(jià)晶格類(lèi)型NaCl型NaCl型NaCl型ZnS型性質(zhì)：見(jiàn)光分解：AgBr-Ag+Br因此AgBr用作感光材料。(4)硫化物：Cu2S,Ag2S：黑色；難溶于水；溶于熱濃硝酸3Cu2s+16HNO3(濃)一6Cu(NO3)2+3s；+4NOf+8H2O3Ag2s+8HNO3(濃)一6Ag(NO3)2+3S；+2NOf+4H2O2．氧化數(shù)為+2的化合物(1)氫氧化銅和氧化銅CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2J+Na2SO4Cu(OH)2353?363K>CuO+H2O①氧化銅熱穩(wěn)定性：在高溫時(shí)明顯分解2CuO1237K>Cu2O+1/2O2加熱可被h2、co、nh3還原3CuO+2NH3=3Cu+3H2O+N2②氫氧化銅(淺藍(lán)色)微顯兩性(以堿性為主)，可溶于濃強(qiáng)堿：Cu(OH)2+2OH-[Cu(OH)4]2-溶于氨水Cu(OH)2+4NH3^^[Cu(NH3)4](OH)2(2)氯化銅CuCl2無(wú)水CuCl2為共價(jià)化合物，結(jié)構(gòu)為鏈狀，其中Cu采取dsp2雜化方式。受熱分解：2CuCl2773K>2CuCl+Cl2⑶硫酸銅：CuSO4.5H2O,俗稱膽礬或藍(lán)礬。①脫水和熱分解：CuSO45H2O>375k>CuSO4.3H2O僅3k>CuSO4H2O523k>CuSO4923k>CuO+SO3CuSO4吸水性強(qiáng)，吸水后顯藍(lán)色。②用途：制備銅的化合物的原料；媒染劑；制造綠色和藍(lán)色的染料；它對(duì)低級(jí)動(dòng)物的毒性很大，加在貯水池中可防止藻類(lèi)生長(zhǎng)；制殺蟲(chóng)劑：CuSO4.5H2O:CaO:H2O=1:1:100，俗稱“波爾多”液。(4)硫化銅：黑色難溶物。硫化銅不溶于稀酸，只溶于熱的稀硝酸或濃氰化鈉中：3CuS+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO+3S+4H2O2CuS+10CN-=2[Cu(CN)4]3-+3S2-+(CN)23．氧化數(shù)為+3的化合物2Au+Au3++AuK0=1013(1)制備：2Au+3Cl2-^^2AuCl3AuCl3氣體或固體皆為二聚體，具有平面正方形結(jié)構(gòu)。(2)性質(zhì)：①易溶于水：2AuCl3+H2O—H[AuCl3(OH)]②受熱分解：2AuCl3=^2Au+3Cl22.鋅族元素2?1單質(zhì)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)1．化學(xué)性質(zhì)(1)與空氣的反應(yīng)：2Zn+O2燃燒〉2ZnO2Hg+O2>773k>2HgO(2)與酸的反應(yīng)：Zn、Cd溶于非氧化性酸反應(yīng)，而Hg只與氧化性酸反應(yīng)。3Hg+8HNO33Hg(NO3)2+2NO+4H2OHg+2H2so4(濃)HgSO4+SO2+2H2O(3)與堿的反應(yīng)：Zn+2NaOH+2H2O=Na2[Zn(OH)4]+H2Zn為兩性金屬，與Al相似。但Zn還能溶于氨水中，而Al無(wú)此反應(yīng)：Zn+4NH3+2H2O=[Zn(NH3)4](OH)2+H22?2鋅族元素的重要化合物1．氧化數(shù)為+2的化合物M2+為18電子結(jié)構(gòu)，均為無(wú)色，因而一般化合物也無(wú)色。但M2+有極化作用和變形性，當(dāng)與易變形的陰離子形成化合物時(shí)，強(qiáng)的總極化作用，使化合物往往有顯著的共價(jià)性、呈很深的顏色和較低的溶解度。氧化物硫化物碘化物物質(zhì)ZnOCdOHgOZnSCdSHgSZnI2CdI2HgI2顏色白棕灰紅或黃白黃黑或紅無(wú)色黃紅或黃可溶性難溶難溶極難溶難溶難溶極難溶易溶可溶微溶(1)氫氧化物和氧化物氫氧化物顏色酸堿性熱穩(wěn)定性Zn(OH)2白兩性低Cd(OH)2白堿性低Hg(OH)2不存在氧化物ZnOCdOHgO顏色白黃黃或紅熱穩(wěn)定性較穩(wěn)定，加熱升華而不分解較穩(wěn)定不穩(wěn)定(2)鹵化物①氯化汞氯化汞(HgCl2)：加熱升華，俗稱升汞。劇毒，內(nèi)服0.2?0.4g可致命。共價(jià)化合物，水溶液中電離度很小：HgCl2HgCl++Cl-K°=3.3x10-7HgCl+Hg2++Cl-K°=1.8x10-7濃HCl溶液：HgCl2+2Cl-H[HgCl4]2-水解和氨解：HgCl2+H2OCl-Hg-OH+H3O++Cl-HgCl2+2NH3Cl-Hg-NH2白+NH4Cl只有在大量銨鹽存在下NH3過(guò)量時(shí)才能生成[Hg(NH3)4]2+氧化性：2HgCl2+SnCl2(適量)+2HCl=Hg2cl2白+H2SnCl6HgCl2+SnCl2(過(guò)量)+2HCl=Hg黑+H2SnCl6制備：HgSO4+2NaClHgCl2+Na2SO4②碘化汞：Hg2++2I-HgI2[Hgl4]2-紅色無(wú)色(3)硫化物

HgS+Na2SNa2[HgS2]3HgS+8H++2NO3-+12C1-=3[HgCl4]2-+3S+2NO+4H2OZnS,白色顏料，螢光材料；ZnSBaSO4鋅鋇白(立德粉)，優(yōu)良的白色顏料。2.氧化數(shù)為+1的化合物(1)制備：Hg(NO3)2+Hg==Hg2(NO3)2Hg2(NO3)2+HC1=Hg2c12+2HNO3HgC12+Hg==Hg2c12(2)Hg2c12的性質(zhì)：不溶于水的白色粉末，味略甜，故俗稱甘汞。光解；與氨水反應(yīng):Hg2c12+2NH3=Hg(NH2)C1(白)+Hg(黑)+NH4C1與堿反應(yīng)：Hg2c12+2OH-=HgO(黃)+Hg(黑)+2C1-甘汞與升汞的性質(zhì)對(duì)照表試劑Hg2cUHgC12NaOHHg2c12+2OH-=HgO+Hg+H2O+2C1-HgC12+2OH-=HgO+H2O+2C1-nh3Hg2c12+2NH3=HgNH2c1+Hg+NH4c1HgC12+2NH3=HgNH2C1+NH4C1SnC12(適量)Hg2c12+SnC12+2HC1=2Hg+H2SnC162HgC12+SnC12+2HC1=Hg2c12+H2SnC16KIHg22++2I-=Hg2I2Hgl2+2HgHg2++2I-=HgI2h2oHg2c12+H2O=Hg2OHC1+HC1HgC12+H2O=HgOHC1+HC1SHg22++S2-=HgS+HgHg2++S2-=HgS3.Hg(II)與Hg(I)的相互轉(zhuǎn)化Hg2++HgHg22+Ko=166可見(jiàn)與Cu相反，溶液中Hg22+較穩(wěn)定。(1)Hg(II)Hg(I)的轉(zhuǎn)化HgC12+Hg==Hg2c122HgC12+SO2+2H2O=Hg2c12+H2SO4+2HC12HgC12+SnC12(適量)+2HC1=Hg2c12+H2SnC16(2)Hg(I)Hg(II)的轉(zhuǎn)化Hg22++2I-=HgI2+HgHg22++S2-=HgS+HgHg2cl2+2NH3=HgNH2cl+Hg+NH4clHg2cl2+2OH-=HgO+Hg+H2O+2Cl-可見(jiàn)，Hg（n）只有以沉淀或配合物的形式，才能存在于水溶液中。二．真題再現(xiàn)例題1（2001年全國(guó)化學(xué)初賽第7題）某不活潑金屬X在氯氣中燃燒的產(chǎn)物Y溶于鹽酸得黃色溶液，蒸發(fā)結(jié)晶，得到黃色晶體Z，其中X的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%。在500mL濃度為0.10mol/L的Y水溶液中投入鋅片，反應(yīng)結(jié)束時(shí)固體的質(zhì)量比反應(yīng)前增加4.95g。X是;Y是；Z是。給出推理過(guò)程。解析：X為不活潑金屬,設(shè)為一種重金屬，但熟悉的金屬或者其氯化物與鋅的置換反應(yīng)得到的產(chǎn)物的質(zhì)量太小，或者其水溶液顏色不合題意，均不合適，經(jīng)諸如此類(lèi)的排他法假設(shè)X為金，由此Y=AuCl3，則置換反應(yīng)的計(jì)算結(jié)果為：2AuCl3+3Zn=3ZnCl2+2Au反應(yīng)得到Au的質(zhì)量=0.100mol/LX0.500LX197g/mol=9.85g反應(yīng)消耗Zn的質(zhì)量=0.100mol/LX0.500LX65.39g/mo