实验 ds 区金属（铜、银、锌、镉、汞）一、实验目的：1、了解铜、银、锌、镉、汞的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、试验并熟悉铜、银、锌、镉、汞的配位能力，以及Hg2 2+ 和Hg 2+ 的转化。

二、实验用品：仪器：试管、烧杯、离心机、离心试管固体药品：碘化钾、铜屑液体药品： HCl(2mol/L、 浓)、 H2SO4(2mol/L)、 HNO3(2mol/L、 浓)、 NaOH(2mol/L、 6mol/L、 40%)、氨水(2mol/L、浓)、CuSO4(0.2mol/L)、ZnSO4(0.2mol/L)、CdSO4(0.2mol/L)、 CuCl2(0.5mol/L) 、 Hg(NO3)2(0.2mol/L) 、 SnCl2(0.2mol/L) 、 AgNO3(0.1mol/L) 、 Na2S(0.1mol/L)、KI(0.2mol/L)、KSCN(0.1mol/L)、Na2S2O3(0.5mol/L)、NaCl(0.2mol/L)、 金属汞、葡萄糖溶液（10%）材料：pH试纸、玻璃棒三、实验内容：（一）铜、银、锌、镉、汞氧化物或氢氧化物的生成和性质1、铜、锌、镉氢氧化物的生成和性质在分别装有 0.5mL0.2mol/L CuSO4、ZnSO4、CdSO4 溶液的三支试管中滴加新配制 的2mol/L NaOH溶液，观察溶液颜色及状态。

将各沉淀分成两份：分别加入2mol/L H2SO4 和2mol/L NaOH，观察现象。

CuSO4 + 2NaOH === Cu(OH)2↓(兰)+ Na2SO4ZnSO4 + 2NaOH === Zn(OH)2↓(白) + Na2SO4CdSO4 + 2NaOH === Cd(OH)2↓(白)+ Na2SO4Cu(OH)2 + H2SO4 === CuSO4 + 2H2OCu(OH)2 + 2NaOH === Na2[Cu(OH)4]Zn(OH)2 + H2SO4 === ZnSO4 + 2H2OZn(OH)2 + 2NaOH === Na2[Zn(OH)4]Cd(OH)2 + H2SO4 === CdSO4 + 2H2OCd(OH)2 酸性特别弱，不易溶于强碱中，只缓慢溶于热、浓的强碱中。

2、银、汞氧化物的生成和性质（1）氧化银的生成和性质AgNO3(0.5mL0.1mol/L)→加入NaOH(2mol/L新配制)→观察沉淀的颜色和状态→离 心分离→沉淀分成两份→一份加氨水(2mol/L)，另一份加HNO3(2mol/L)→观察现象 AgNO3 + NaOH === AgOH + NaNO32AgOH === Ag2O↓(棕) + H2OAg2O + 2HNO3 ===AgNO3 + 2H2OAg2O + 4NH3 + H2O === 2Ag(NH3)2 + + 2OH —（2）氧化汞的生成和性质Hg(NO3)2(0.5mL0.2mol/L)→滴入NaOH(2mol/L新配制)→观察沉淀的颜色和状态→ 离心分离→沉淀分成两份→一份加NaOH (40%)，另一份加HNO3(2mol/L)→观察现象 Hg(NO3)2 + 2NaOH === HgO↓(黄)+ 2NaNO3 + H2OHgO + 2HNO3 === Hg(NO3)2 + 2H2OHgO + NaOH → 不溶（二）锌、镉、汞硫化物的生成和性质往三支分别盛有0.5mL0.2mol/L ZnSO4、CdSO4、Hg(NO3)2 溶液的离心试管中滴加 Na2S(0.1mol/L)，观察沉淀的生成和颜色。

将沉淀离心分离、洗涤，然后将各沉淀分成三份：一份加入 HCl(2mol/L)，另一份 加浓盐酸，第三份加王水，分别水浴加热，观察沉淀溶解情况。

ZnSO4 + Na2S === ZnS↓(白) + Na2SO4CdSO4 + Na2S === CdS↓(黄)+ Na2SO4Hg(NO3)2 + Na2S=== HgS↓(黑) + 2NaNO3ZnS + 2HCl === ZnCl2 + H2S ZnS能溶于0.1mol/L HClCdS + 2HCl === CdCl2 + H2S CdS不溶于稀酸，但能溶于浓酸中3HgS + 12HCl+ 2HNO3 === 3H2[HgCl4] + 3S↓+ 2NO↑+ 4 H2O HgS不溶于浓酸，在浓硝酸中也难溶，但它能溶于王水。

（三）铜、银、锌、汞的配合物1、氨合物在分别盛有 CuSO4、AgNO3、ZnSO4、Hg(NO3)2 溶液的试管中滴加氨水(2mol/L)。

观察沉淀的生成，继续滴加过量氨水，出现何现象？2CuSO4 + 2NH3·H2O === Cu2(OH)2SO4↓(兰) + (NH4)2SO4Cu2(OH)2SO4 + 8NH3 === [Cu(NH3)4]SO4 + [Cu(NH3)4](OH)22AgNO3 + 2NH3·H2O === Ag2O↓(棕) + 2NH4NO3 + H2OAg2O + 4NH3 + H2O=== 2[Ag(NH3)2](OH)ZnSO4 + 2NH3·H2O === Zn(OH)2↓(白) + (NH4)2SO4Zn(OH)2 + 4NH3 === [Zn(NH3)4](OH)22Hg(NO3)2 + 4NH3·H2O=== HgO·HgNH2NO3↓(白) + 3NH4NO3 + 3H2O HgO·HgNH2NO3 + NH3·H2O → Hg(NH3)2 2+ + NO3 — + H2O 溶解，但溶解不很好2、汞配合物的生成（1）Hg(NO3)2 (0.5mL0.2mol/L)→滴加 KI(0.2mol/L)→有桔红色沉淀生成→再加少量碘 化钾固体→充分振荡→沉淀溶解（注意 KI 固体不易加太多）溶液为无色→滴加 NaOH(40%)和氨水→又出现棕红色沉淀Hg(NO3)2 + 2KI === HgI2↓(桔红) + 2KNO3HgI2 + 2KI === K2[HgI4]2HgI4 2— + 4OH — + NH4 + === HgO·HgNH2I↓(棕红) + 7I — + 3H2O（2）Hg(NO3)2 (0.5mL0.2mol/L)→逐滴加 KSCN(0.1mol/L)→白色沉淀生成→继续滴加 KSCN溶液→沉淀溶解，溶液为无色→滴加 ZnSO4(0.2mol/L)→又出现白色沉淀 Hg(NO3)2 + 2KSCN === Hg(SCN)2↓(白) + 2KNO3Hg(SCN)2 +2KSCN === K2[Hg(SCN)4]K2[Hg(SCN)4] + ZnSO4 === Zn[Hg(SCN)4]↓(白) + K2SO4（四）铜、银、汞的氧化还原性1、氧化亚铜的生成和性质CuSO4(0.5mL0.2mol/L)→滴加过量 NaOH(6mol/L) →先有蓝色沉淀后又消失成深 蓝色溶液→加葡萄糖溶液（1mL10%）→混匀加热→沉淀产生（由黄→红）→离心分离 →洗涤→沉淀分成两份：沉淀→加H2SO4(1mL2mol/L)→静止一会→观察沉淀变化→加热→观察现象沉淀→加浓氨水(1mL) →振荡→静止一会→观察现象Cu(OH)2 + 2NaOH === Na2[Cu(OH)4]2[Cu(OH)4] 2— + C6H12O6 === Cu2O↓(红) + CH2OH(CHOH)4COOH + 4OH — + 2H2O Cu2O晶粒大小各异，能呈现多种颜色，如：黄、桔黄、鲜红、深棕。

Cu2O + H2SO4 === Cu2SO4 + H2OCu2SO4 === CuSO4 + Cu↓(红)Cu2O + 4NH3·H2O === 2[Cu(NH3)2] + (无色) + 2OH — + 3H2O2[Cu(NH3)2] + + 4NH3·H2O + 1/2O2 === 2[Cu(NH3)4] 2+ + 2OH — + 3H2O2、氯化亚铜的生成和性质CuCl2(10mL0.5mol/L) →加入HCl（3mL浓）和铜屑→加热沸腾→溶液变成深棕色 →取几滴溶液→加到水(10ml)中→出现白色沉淀，则迅速将全部棕色溶液倒入水 （100mL）中→洗涤白色沉淀至无蓝色→沉淀分成两份沉淀→加浓氨水(3mL)→沉淀溶解→溶液由无色变为深蓝色沉淀→加浓盐酸(3mL)→沉淀溶解CuCl2 + Cu === CuClCuCl + HCl === H3CuCl4加浓盐酸的目的是：CuCl是不溶于水的，生成的CuCl很容易附着在铜的表面上， 这样反应不久就会停止，为使反应能继续进行，利用CuCl能溶于浓盐酸的性质，加浓 盐酸后能保证反应进行彻底，当把反应得到的棕色溶液倒入大量的水中时，浓盐酸的 浓度大大降低，反应会向左进行，CuCl沉淀析出CuCl+ 2NH3 === [Cu(NH3)2]Cl3、碘化亚铜的生成和性质CuSO4(0.2mol/L)+ KI(0.2mol/L)（注：边加边振荡）→观察到的沉淀产生，溶液为 棕黄色→加Na2S2O3(0.5mol/L)→溶液变成无色，此时观察到沉淀为白色Cu 2+ + 4I — === 2CuI↓(白)+ I2I2 +2Na2S2O3 === Na2S4O6 +2NaI4、汞（Ⅱ）与汞（Ⅰ）的相互转化（1）Hg 2+ 的氧化性Hg(NO3)2(0.5ml0.2mol/L)+ SnCl2(0.2mol/L)(注：逐滴加入) →沉淀由白色变为灰色 再变成黑色2Hg 2+ + SnCl2 === Hg2Cl2↓(白) + Sn 4+Hg2Cl2 + SnCl2 === 2Hg↓(黑) + SnCl4（2）Hg 2+ 转化为Hg2 2+ 和Hg2 2+ 的歧化分解Hg(NO3)2(0.5ml0.2mol/L)+Hg→充分振荡→用滴管将清液转移到两支试管中（余下 汞回收）→一支加NaCl(0.2mol/L)→另一支加氨水(2mol/L) →观察现象Hg(NO3)2 + Hg === Hg2(NO3)2Hg2(NO3)2 + 2NaCl=== Hg2Cl2↓(白) + 2NaNO3Hg2(NO3)2 + H2O === Hg2(OH)NO3↓(白) + HNO3 加氨水促进水解四、实验指导1、实验过程中指导学生结合理论课学习预测实验现象，然后验证预测的结果，以进一步加深所学的知识。

2、指导学生使用汞时的注意事项（用普通滴管吸取时的方法、汞不慎撒落时的处理方法等等）。