实验二十一ds区金属

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

 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(NH32]++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↓+H2O

HgO+2HNO3==Hg(NO32+H2O

HgO+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

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(NO32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++H2O

Ag2O+2NH3.H2O====2Ag(NH3)2++2OH-+H2O

3)Zn2++NH3H2O====Zn(OH)2+2NH4+

Zn(OH)2+4NH3H2O====[Zn(NH3)4]2++2OH-+4H2O

2、汞配合物的生成和性质

(1)、Hg(NO32+2I-====HgI2↓(红色)+2NO3-

HgI2+2I-====[HgI4]2-(无色)

奈斯勒试剂-----K2[HgI4]+KOH

NH4++2K2[HgI4]+4KOH====Hg2NI·H2O↓(红棕色)+7KI+K++3H2O

(2)、Hg(NO32+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-+2H2O

Cu2O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+H2O

Cu2SO4====CuSO4+Cu

(2)、Cu2O+4NH3·H2O===2[Cu(NH3)2]+(无色)+2OH-+3H2O

2[Cu(NH3)2]++4NH3·H2O+1/2 O2====2[Cu(NH34]2++2OH-+3H2O

2、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CuCl。

CuCl+2NH3·H2O====Cu(NH32+(无色)+Cl-+2H2O

                            ↓ →蓝色[Cu(NH34]2+

CuCl+HCl====H[CuCl2]

3、CuI的生成和性质

2Cu2++4I-====2CuI+I2

I- 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                         Φ?==0.86V

I2+2e =====2I-                            Φ?==0.536V

加Na2S2O3溶液应适量,将I2还原。若Na2S2O3加过量:

2CuI+2S2O32- (过量)====[Cu(S2O32]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(NO32+SnCl2(适量)=====Hg2Cl2 ↓(白色)+Sn(NO34

Hg2Cl2+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(NO32+Hg====Hg2(NO32

Hg2(NO3)2+2NaCl====Hg2Cl2↓(白色)+2NaNO3

Hg2(NO3)2+2NH3=====HgNH2NO3↓(白色)+Hg↓(黑色)+NH4NO3

 

第二篇:实验6 ds区金属

湖北工程学院 化学与材料科学学院 无机化学实验报告(2013)

实验6 ds区金属(铜.银.锌.镉)

何艳

(学号:012301314211 实验日期:20xx年4月9日 实验指导教师:周环波) 摘要:为了了解铜、银、锌、镉氧化物或氢氧化物的酸碱性,硫化物的溶解性;掌握Cu(I)、Cu(II)重要化合物的性质及相互转化条件;试验并熟悉铜银锌镉的配位能力。本实验用铜、锌、镉的硫酸盐和氢氧化钠反应来制备对应的氢氧化物,再分别用稀盐酸和过量的NaOH溶液来探究铜锌镉的氢氧化物的酸碱性;用硝酸银和氢氧化钠来制备氧化银,再分别和稀硝酸、过量浓氨水反应来探究氧化银的酸碱性;用锌、镉的硫酸盐和硫化钠反应,再分别和稀盐酸、浓盐酸、王水反应,探究硫化物的溶解性;、用硫酸铜,硝酸银,硫酸锌溶液分别和过量的氨水反应来探究铜银锌的配位能力;通过氧化亚铜,氯化亚铜,碘化亚铜的生成和性质来探讨Cu2+,Cu+的化合物的性质及相关转化条件。得出结论为:Cu(OH)2、Zn(OH)2显两性,Cd(OH)2、Ag2O显碱性,硫化物大都难溶于水,但能溶于王水,Cu2+、Ag+、Zn2+易行成氨的配合物。

关键词:ds区金属 氢氧化物 硫化物 配合物 化学性质

前言

ds区元素包括周期系IB族的Cu、Ag、Au和IIB族的Zn、Cd、Hg 6种元素,价电子

~构型为(n-1)d10ns12,它们的许多性质与d区元素相似,而与相应的主族IA和IIA族比较,

除了形式上均可形成氧化数为+1和+2价的化合物外,更多的呈现较大的差异性。IB和IIB族除能形成一些重要化合物外,最大特点是其离子具有18电子构型和较强的极化力和变形性,易于形成配合物。

湖北工程学院 化学与材料科学学院 无机化学实验报告(2013)

实验6ds区金属

实验6ds区金属

实验6ds区金属

实验6ds区金属

实验6ds区金属

实验6ds区金属

实验6ds区金属

实验6ds区金属

湖北工程学院 化学与材料科学学院 无机化学实验报告(2013)

实验6ds区金属

实验6ds区金属

① Zn(OH)2、Cu(OH)2具有两性,以碱性为主,能溶于强碱中生成配离子Cd(OH)2 酸性特别弱,不易溶于强碱中,只缓慢溶于热的浓的强碱中,

②AgOH不稳定,易脱水生成碱性氧化银;

③ds区金属硫化物都不溶于水,有的可溶于酸,但全都能溶于王水;

④Cu2+、Zn2+、Ag+都可形成岸的配合物,

⑤亚铜离子在水溶液中不稳定,易歧化生成铜离子。

4.参考文献

[1] 北京师范大学无机化学教研室等编. 无机化学实验(第三版)[M]. 北京:高等教育出版社,2005:164-166.

[2] 于涛主编. 微型无机化学实验[M]. 北京:北京理工大学出版社,2004:73.

[3] 陈寿椿主编. 重要无机化学反应(第三版)[M]. 上海:上海科学技术出版社,1982:116-144, 37,408-437.

[4].舒余德 .电解法制氯化亚铜的研究[J].沈阳:沈阳化工出版社,1994,03:20-24.