实验11 ds区元素（铜、银、锌、镉、汞）的性质一、实验目的1、掌握铜、锌氢氧化物的酸碱性；2、掌握铜、银、锌、汞的配合物的生成和性质；6、掌握铜、银、锌、汞离子的分离与鉴定方法。

二、实验原理IB IIBCu Zn Cu（＋2，＋1）Zn(+2)Ag Cd Ag（＋1）Cd(+2)Au Hg Au（＋1，＋3）Hg(+2，＋1)蓝色的Cu(OH)2呈现两性，在加热时易脱水而分解为黑色的CuO。

AgOH在常温下极易脱水而转化为棕色的Ag2O。

Zn(OH)2呈两性，Cd(OH)2显碱性，Hg(I, II)的氢氧化物极易脱水而转变为黄色的HgO(II)和黑色的Hg2O(I)。

易形成配合物是这两副族的特性，Cu2+、Ag+、Zn2+、Cd2+与过量的氨水反应时分别生成[Cu(NH3)4]2+、[Ag(NH3)2]+、[Zn(NH3)4]2+、[Cd(NH3)4]2+。

但是Hg2+和Hg22+与过量氨水反应时，如果没有大量的NH4+存在，并不生成氨配离子。

如：HgCl2 ＋2NH3＝Hg(NH2)Cl↓白＋2 NH4ClHg2Cl2＋2NH3＝Hg(NH2)Cl↓白＋Hg↓黑＋NH4Cl （观察为灰色）Cu2+具有氧化性，与I－反应，产物不是CuI2，而是白色的CuI：Cu2+ ＋I- ＝2CuI↓白＋I2将CuCl2溶液与铜屑混合，加入浓盐酸，加热可得黄褐色[CuCl2]－的溶液。

将溶液稀释，得白色CuCl沉淀：Cu ＋Cu2+ ＋4Cl－＝2[CuCl2]－[CuCl2]－←稀释→CuCl↓白＋Cl－卤化银难溶于水，但可利用形成配合物而使之溶解。

例如：AgCl ＋2NH3 ＝[Ag(NH3)2]+ ＋Cl-红色HgI2难溶于水，但易溶于过量KI中，形成四碘合汞(II)配离子：HgI2 ＋2I- ＝[HgI4]2－黄绿色Hg2I2与过量KI反应时，发生歧化反应，生成[HgI4]2－和Hg：Hg2I2＋2I- ＝[HgI4]2-＋Hg↓黑三、实验内容1、氧化物的生成和性质（1）Cu2O的生成和性质Cu2+＋2OH-＝Cu(OH)2↓ 蓝色Cu(OH)2＋2OH- = [Cu(OH)4]-2-蓝色2[Cu(OH)4]2-＋C6H12O6 (葡萄糖) ＝Cu2O↓(红) ＋4OH-＋C16H12O7＋2H2O或：2Cu2+ + 5OH- +C6H12O6 = Cu2O↓+ C6H11O7- + 3H2O （须加热）分析化学上利用此反应测定醛，医学上利用此反应检查糖尿病。

由于制备方法和条件的不同，Cu2O 晶粒大小各异，而呈现多种颜色黄、橙黄、鲜红或深棕。

红色沉淀Cu2O离心分离后，分为两份：一份加酸：Cu2O + H2SO4＝Cu2SO4＋H2O＝CuSO4＋Cu ＋H2O一份加氨水：Cu2O＋4NH3•H2O＝2[Cu(NH3)2]+ (无色溶液)＋3H2O＋2OH－2[Cu(NH3)2]+＋4NH3•H2O＋1/2O2＝2[Cu(NH3)4]2+ (蓝色溶液)＋2OH-＋3H2O（2）Ag2O的生成和性质2Ag+ + 2OH- = Ag2O↓（棕色）+ H2OAg2O + 2HNO3 = 2AgNO3 + H2OAg2O + 4NH3H2O = 2[Ag(NH3)2]OH + 3H2O （3）HgO的生成和性质Hg2+ + 2OH-= HgO↓（黄色）+ H2OHgO + 2HCl = HgCl2 + H2OHgO + NaOH= 不反应(HgO碱性)Hg22++2OH-=Hg↓+HgO↓+H2O （歧化反应）2、氢氧化物的生成与性质（1）Cu2+ + 2OH-= Cu(OH)2↓（蓝色絮状）加热：Cu(OH)2= CuO↓ (黑色)+ H2O加酸：Cu(OH)2 + 2H+= Cu2+ + 2 H2O加浓碱：Cu(OH)2 + 2OH- (6M) = [Cu(OH)4]2-Cu(OH)2两性偏碱，所以需强碱使之生成配离子（2）Zn2+ + 2OH-= Zn(OH)2↓ (白色)Zn(OH)2 + 2H+ = Zn2+ + 2 H2OZn(OH)2 + 2OH- = Zn(OH)42-Cd2+＋2OH－＝Cd(OH)2↓白色Cd(OH)2＋H2SO4= CdSO4+ H2O (沉淀溶解)Cd(OH)2 + NaOH (6M)= 不反应(Cd(OH)2碱性)3、硫化物的生成与性质铜、银、锌、镉、汞的硫化物的生成（与饱和硫化氢溶液反应）和溶解性（ZnS白色能溶于稀盐酸，CdS黄色溶于浓盐酸，CuS黑色和Ag2S灰色溶于浓硝酸。

HgS黑色溶于王水。

3HgS+12Cl-+2NO3-+8H+=3[HgCl4]2-+3S+2NO+4H2O4、配合物的生成与性质（1）Ag的配合物Ag+ + Cl-→AgCl ↓(白)Ag++ Br-→AgBr ↓(淡黄)Ag+ + I-→AgI ↓(黄)AgCl + NH 3 = [Ag(NH 3)2]+ + Cl - AgCl+ S 2O 32- →[Ag(S 2O 3)2]3- + Cl - AgBr + S 2O 32- = [Ag(S 2O 3)2]3- + Br - （2）Hg 的配合物① Hg 2+ + 2I - = HgI 2 （红色沉淀） HgI 2+ 2I - = HgI 42- （无色溶液） ② ③ Hg22++ 2I - = Hg 2I 2 （黄绿色沉淀）Hg 2I 2+ 2I - = HgI 42- ＋ Hg （黑色粉末） 5、CuX 的生成与性质 （1）CuCl 的生成与性质Cu ＋ Cu2+＋ 4Cl － ＝加热＝ 2[CuCl 2]-深棕色[CuCl 2]- ＝稀释＝CuCl↓白 ＋ Cl-注：CuCl 2在很浓的溶液中显黄绿色（CuCl 4-配离子），浓溶液中显绿色，在稀溶液中显蓝色（Cu(H 2O)62+配离子）。

一份：CuCl ＋ 2NH3＝2[Cu(NH3)2]+ ＋ Cl －2[Cu(NH 3)2]+＋ 4NH 3•H 2O ＋1/2O 2＝ 2[Cu(NH 3)4]2+＋2OH -＋3H 2O另一份：CuCl ＋ Cl -(浓) ＝ [CuCl 2]-深棕色 若稀释又生成沉淀（2）CuI 的生成与性质Cu 2+ ＋ I - ＝ 2CuI↓白 ＋ I 2（棕色）消除I 2干扰：I 2 + 2 S 2O 32- = 2I - + S 4O 62- (注意应严格控制S 2O 32-的用量) CuI ＋ I －(饱和) ＝ [CuI 2]－刚好使沉淀溶解，加水稀释时反应逆转又析出CuI 。

CuI + KSCN === CuSCN↓（白色或灰白色）+ KICuSCN + SCN - === [Cu(SCN)2]- 加水稀释时反应逆转又析出CuSCN 。

6、Hg （II ）和Hg （I ）的转化Hg 2+ + Hg=Hg 22+ (注意Hg 的取用，回收) Hg 22+ ＋ Cl - ＝ Hg 2Cl 2↓（白色）Hg 2（NO 3）2 + 2 NH 3H 2O = HgNH 2NO 3↓（白色） + Hg↓（黑色）+ NH 4NO 3 + 2H 2O Hg 2+和Hg22+与过量氨水反应时，如果没有大量的NH 4＋存在，并不生成氨配离子7、离子鉴定 （1）Cu 2+离子的鉴定（弱酸性或中性介质）2Cu 2+ + [Fe （CN ）6]4- = Cu 2 [Fe(CN)6] ↓ （红棕色沉淀） Cu 2 [Fe(CN)6] +8NH 3 = 2[Cu(NH 3)4]2++ [Fe(CN)6]4-（2）Ag +的鉴定Ag + + Cl - = AgCl （白色沉淀）AgCl + 2 NH 3H 2O = [Ag(NH 3)2]Cl + 2H 2OHgI 42-NH 4+2++++红棕色OH -4I -7H 2O 3ONH 2Hg Hg I[Ag(NH 3)2] Cl + 2HNO 3 = AgCl↓+ 2NH 4NO 3（3）Zn 2＋的鉴定① 中性或弱酸性介质下Zn 2+ + Hg （SCN ）42- = Zn[Hg （SCN ）4] （白色沉淀）②Zn2+C NH N S NH N C 6H 5C 6H 5OH+1/2+C NHN N C 6H 5C 6H 52粉红色H 2O+（4）Hg 2+的鉴定2HgCl 2 + SnCl 2 = SnCl 4 + Hg 2Cl 2↓（白色沉淀） Hg 2Cl 2 + SnCl 2 = SnCl 4 +2Hg↓（黑色沉淀）四、注意事项 1、 本实验涉及的化合物的种类和颜色较多，需仔细观察。

2、涉及汞的实验毒性较大，做好回收工作。

五、思考题：1．Cu(I)和Cu(II)稳定存在和转化的条件是什么？Cu(I)在水溶液中不稳定，Cu 2+0.158 Cu +0.522 Cu ，易歧化。

在有机溶剂和生成沉淀或某些配合物时可以稳定存在。

Cu2+＋ I －＝ 2CuI↓白 ＋ I 2CuI ＋ I －(饱和) ＝ [CuI 2]－转化：Cu(I)－Cu(II)：水中歧化Cu 2O ＋4H ＋＝ Cu2+＋ CuCu(II)－Cu(I)：加入沉淀剂或配位剂Cu ＋ Cu 2+＋ 4Cl － ＝ 2[CuCl 2]－Cu2+＋ I －＝ 2CuI↓白 ＋ I 22．在AgNO 3中加入NaOH 为什么得不到AgOH ？AgOH 不稳定，易失水变成Ag 2O3．用平衡移动原理说明在Hg 2(NO 3)2溶液中通入H 2S 气体会生成什么沉淀？Hg22＋＝ Hg 2+＋Hg 歧化反应加入H 2S 气体，会发生 Hg2＋＋ H 2S ＝HgS ＋ 2 H ＋ K sp(HgS)=4×10－53，会促进歧化反应的进行。