➢这是因为ds区元素的有效核电荷比相应的s区元素高得 多(d,f电子对外层电子的屏蔽作用不完全)，所以ds区 元素的化学性质远不如s区元素活泼。
➢ IB族元素d轨道都是刚好填满10个d电子,由于刚填满的d 电子不很稳定,除失去1个s电子外,还有可能失去1个或2 个d电子而形成+2或+3氧化态;
➢ IIB族元素d轨道电子已比较稳定,只能失去最外层的2个 s电子,呈+2氧化态;
铜
银金
锌
29
47 79
30
3d104s1 4d105s1 5d106s1 3d104s2
117 134 134 125
96 126 137 —
72
——
74
1083 960.5 1063 419.4
2582 2177 2707 907
1.9 1.9 2.4 1.6
745.5 731.0 890.1 906.4
➢Cd主要存在于含锌矿中，Cd主要来自于炼锌副产物。
3.单质的物理性质
(1)特征颜色：Cu(紫红)，Ag(白)，Au(黄)，Zn (白) (2)熔点和沸点较其它过渡金属低, 锌族更低
Zn：419℃； Cd：321℃ Hg：-39℃，是室温下唯一的液态金属 (3)铜族导电性很好：Ag > Cu > Au (4)易形成合金，可用于提取贵金属 黄铜：Cu-Zn；汞齐：Na-Hg, Au-Hg, Ag-Hg (5)铜族延展性好： Au > Ag > Cu (6)Hg慢性中毒；Cd使蛋白酶失活。
➢ 将除去炉渣的焙烧产物移入转炉，顶吹鼓入有限空气将 CuS2转变成Cu和SO2
2Cu2S(s) 3O2 (g) 2Cu2O(s) 2SO2 (g) Cu2S(s) 2Cu2O(s) 6Cu(s) SO2 (g)
➢ 制得的粗铜再经电解提纯。
金和银的冶炼
➢首先用NaCN溶液浸取闪银矿或金矿砂
2Ag 2H2S O2 2Ag 2S 2H2O
银器年久变黑
4M O2 2H2O 8CN 4[M(CN)2 ] 4OH
M = Cu, Ag, Au
4Cu O2 2H2O 8NH3 4[Cu(NH3)2 ] (无色) OH
O2
不可用铜器盛氨水
[Cu(NH 3 )4 ]2 (蓝)
(3) 与酸碱反应
➢首先将闪锌矿进行浮选，然后焙烧得到ZnO
2ZnS 3O2 焙 烧 2ZnO 2SO2
➢将ZnO与焦炭混合在鼓风炉中于1100－12000C进行还原。
2C O2 2CO ZnO CO Zn(g) CO2
➢将Zn蒸气冷却即得纯度98％锌粉，再通过分馏除去杂 质Cd和Pb，可得到99.99%的高纯锌。
锌矿： 闪锌矿ZnS，菱锌矿ZnCO3
镉矿： 镉常与锌共生在一起。
汞矿： 辰砂HgS
2. 单质的冶炼
铜的冶炼
➢ 黄铜矿先经浮选，再装入沸腾炉焙烧
2CuFeS2 4O2 650 8000C，焙烧CuS 2FeO 3SO2
➢ 焙烧产物装入反射炉，按比例加入石英砂继续焙烧，生 成的FeSiO3与其他难溶物形成矿渣浮在上面。
Zn、Cd 可与盐酸反应置换出氢气:
M 2H (稀) M2 H2 (M Zn, Cd)
除Au 外均与氧化性酸反应
Cu 2H2SO4 (浓) CuSO4 SO2 2H2O Ag 2HNO3(浓) AgNO3 NO2 H2O
3Hg 8HNO3(稀,过量) Hg(NO3)2 2NO 4H2O
生成难溶物或配合物，使单质还原能力增强：
2Ag H2S Ag2S(s) H2 (g)
2Ag
2H
4I
2AgI
2
H2
(g)
2Cu 2H 4CS(NH2 )2 2Cu[CS(NH2 )2 ]2 H2 (g)
1957.9 2074 1980 1733.3
+1, +2 +1 +1, +3 +2
镉
汞
48
80
4d105s2 5d106s2
148 149
—
—
97 320.9 763.3
1.7 867.7 1631.4
+2
110 -38.89
357 1.9 1007.0 1808.7 +2, +1
11.2 ds区元素单质的重要性质
1.自然界中的存在形式—单质、矿物
铜矿：最大单粒金属铜42吨；辉铜矿Cu2S，黄铜矿CuFeS2， 赤铜矿CuFeS2，孔雀石：Cu2(OH)2CO3
我国铜矿储量世界第三，江西德兴有我国最大铜业基地。
银矿：自然界有辉银矿Ag2S、角银矿AgCl深红银矿Ag3SbS3； 也有单质银矿。
金矿：主要以单质存在，分成岩脉金（散布在岩石中）和冲 积金（分散在砂砾中）；山东、黑龙江和新疆有很多金矿， 如碲金矿AuTe2
第十一章 ds区元素
11.1 ds区元素概述 11.2 ds区元素单质的重要性质 11.3 ds区元素的重要化合物
11.1 ds 区元素概述
IB族： Cu Ag Au IIB族: Zn Cd Hg
(n－1)d10ns1 (n－1)d10ns2
➢虽然这些元素的最外层电子数分别与IA族和IIA族相同， 但它们之间的性质却有很大的差异。
➢ ds区与s区元素性质对比
IB
IIB
IA
IIA
次外层电子 18
18
8
8
氧化态
1,2,3
2,1
1
2
活泼性
小
小
大
大
同族活泼性
从上到下减小
从上到下增大
成配合物能力 大
大
小
小
ds区元素的一些基本性质
原子序数 价电子构型 共价半径（pm） 离子 （M+，pm） 半径 （M2+，pm） 熔点（） 沸点（） 电负性 第一电离能（kJ/mol） 第二电离能（kJ/mol） 常见氧化态
4.单质的化学性质

(1) 与O2反应 Cu, Zn, Cd和Hg在加热条件下生成相应氧化物
2Cu O2 2 CuO (黑)
2 Zn O2 2 ZnO (s,白)
2 Cd O2 2 CdO (s,红棕色)
360℃
2Hg O2 470℃
2HgO(s, 红、黄)
Au、Ag与O2一般不发生反应，当有沉淀剂或配 合剂存在时，可反应，如：
Ag2S 4NaCN 2Na[Ag(CN)2] Na2S 4Au 8NaCN O2 2H2O 4Na[Au(CN)2] 4NaOH
➢然后用Zn粉还原
2 Au(CN )2
Zn
2 Au
Zn
(CN
)
2 4
➢再分别以AgNO3，HAuCl4溶液为电解液,电解精炼得到纯
的Ag和Au。
锌的冶炼