第十七章 d区元素（二）

第十七章第十七章 d区元素（二）区元素（二）(d-Block Element)0IIAIAIIBIVBIIIBVB VIBVIIBVIIIIBVIIAIIIA IVA VA VIAH氢He氦Li锂Be铍B硼C碳N氮O氧F氟Ne氖Na钠Mg镁Al铝Si硅P磷S硫Cl氯Ar氩K钾Ca钙Sc钪Ti钛V钒Cr铬Mn锰Fe铁Co钴Ni镍Cu铜Zn锌Ga镓Ge锗As砷Se硒Br溴Kr氪Rb铷Sr锶Y钇Zr锆Nb铌Mo钼Tc锝Ru钌Rh铑Pd钯Ag银Cd镉In铟Sn锡Sb锑Te碲I碘Xe氙Cs铯Ba钡Lu镥Hf铪Ta钽W钨Re铼Os锇 Ir铱Pt铂Au金Hg汞Tl铊Pb铅Bi铋Po钋At砹Rn氡Fr钫Ra镭Lr铹RfDbSgBhHsMt Uun*Uun*Uun*镧系La镧Ce铈Pr镨Nd钕Pm钷Sm钐Eu铕Gd钆Tb铽Dy镝Ho钬Er铒Tm铥Yb镱锕系Ac锕Th钍Pa镤U铀Np镎Pu钚Am镅Cm锔Bk锫Cf锎Es锿Fm镄Md钔No锘族周期1234567p区s区d区f区d 区区d 区区d 区区最外电子层结构最外电子层结构(n-1)d1-10ns1-2从从 B 族到族到 B 族族17.1 铜族元素铜族元素17.1.1 铜族元素通性铜族元素通性17.1.3 铜族元素的化合物铜族元素的化合物17.1.2 铜族元素的单质铜族元素的单质17.1.5 铜铜()与铜与铜()的相互转化的相互转化17.1.6 银的化合物银的化合物17.1.4 铜的配合物铜的配合物17.1.7 银的配合物银的配合物(Element of Copper Family)21Sc钪钪22Ti钛钛23V钒钒24Cr铬铬25Mn锰锰26Fe铁铁27Co钴钴28Ni镍镍29Cu铜铜30Zn锌锌MLK88239Y钇钇40Zr锆锆41Nb铌铌42Mo钼钼43Tc锝锝44Ru钌钌45Rh铑铑46Pd钯钯47Ag银银48Cd镉镉NMLK8188271Lu镥镥72Hf铪铪73Ta钽钽74W钨钨75Re铼铼76Os锇锇 77Ir铱铱78Pt铂铂79Au金金80Hg汞汞ONMLK8181882103Lr铹铹104Rf105Db106Sg107Bh108Hs109Mt110Uun*111Uuu*112Uub*PONMLK818321882IIBIVBIIIBVBVIB VIIBVIIIIB电子层铜族元素铜族元素铜族元素铜族元素17.1 铜族元素铜族元素第十七章第十七章 d d区元素（二）区元素（二）17.1.1 铜族元素通性铜族元素通性1.元素元素29Cu铜铜636563.5463d104s147Ag银银107109107.874d105s179Au金金197196.975d106s1(n-1)d10ns12.价电子层结构价电子层结构铜族的价电子层结构：与碱金属比较：17.1 铜族元素铜族元素第十七章第十七章 d d区元素（二）区元素（二）铜族元素：(n-1)s2(n-1)p6(n-1)d10ns1碱 金 属：(n-1)s2(n-1)p6ns1 3.金属的活泼性金属的活泼性与碱金属比较：与碱金属比较：单质的溶沸点、固体密度及硬度等均比碱金属的高。第一电离能/kJmol-1419403376第一电离能/kJmol-1746731890 Cu Au延展性延展性良好17.1 铜族元素铜族元素第十七章第十七章 d d区元素（二）区元素（二）化学性质化学性质性质一：与性质一：与O2作用作用17.1 铜族元素铜族元素第十七章第十七章 d d区元素（二）区元素（二）性质二：与性质二：与X2作用作用性质三：与酸作用性质三：与酸作用2Cu+O2+H2O+CO2 Cu2(OH)2CO3(绿绿)碱式碳酸铜碱式碳酸铜性质一：与性质一：与O2作用作用17.1 铜族元素铜族元素第十七章第十七章 d d区元素（二）区元素（二）2Cu+O2 2CuO(黑黑)Au，Ag不与O2发生反应，当有沉淀剂或配合剂存在时，可发生反应：4M+O2+2H2O+8CN-4M(CN)2-+4OH-M=Cu,Ag,Au4Cu+O2+2H2O+8NH3 4Cu(NH3)2+(无色无色)+4OH-O22Ag+2H2S+O2 2Ag2S+2H2O Cu(NH3)22+(蓝色蓝色)17.1 铜族元素铜族元素第十七章第十七章 d d区元素（二）区元素（二）不可用铜器盛氨水，银器因年久会变黑。不可用铜器盛氨水，银器因年久会变黑。性质二：与性质二：与X2作用作用Cu 常温下反应Ag +Cl2 常温下反应较慢Au 加热条件下与干燥的卤素反应活泼性：活泼性：CuAgAu17.1 铜族元素铜族元素第十七章第十七章 d d区元素（二）区元素（二）（2）Cu，Ag，Au可溶于氧化性酸：可溶于氧化性酸：Cu+4HNO3(浓浓)Cu(NO3)2+2NO2+2H2OAg+2HNO3(浓浓)AgNO3+NO2+H2OCu+2H2SO4(浓浓)CuSO4+SO2+2H2O2Ag+2H2SO4(浓浓)Ag2SO4+SO2+2H2OAu+4HCl(浓浓)+HNO3(浓浓)HAuCl4+NO(g)+2H2O性质三：与酸作用性质三：与酸作用（1）Cu，Ag，Au不能从稀酸中置换出氢气不能从稀酸中置换出氢气17.1 铜族元素铜族元素第十七章第十七章 d d区元素（二）区元素（二）（3）生成难溶物或配合物或配合物，使单）生成难溶物或配合物或配合物，使单质还原能力增强：质还原能力增强：2Ag+H2S Ag2S(s)+H2(g)2Ag+2H+4I-2Ag I2-+H2(g)2Cu+2H+4CS(NH2)2 2CuCS(NH2)22+H2(g)硫硫脲脲非氧化性非氧化性酸如酸如HCl17.1 铜族元素铜族元素第十七章第十七章 d d区元素（二）区元素（二）17.1.3 铜族元素的化合物铜族元素的化合物1.氢氧化铜和氧化铜氢氧化铜和氧化铜（1）氢氧化铜）氢氧化铜(Copper Hydroxide)制备制备在Cu2+离子的溶液中加入强碱，即生成淡蓝色的氢氧化铜Cu(OH)2絮状沉淀：2Cu2+2OH-Cu(OH)2(s)17.1 铜族元素铜族元素第十七章第十七章 d d区元素（二）区元素（二）性质性质性质一：易分解性质一：易分解17.1 铜族元素铜族元素第十七章第十七章 d d区元素（二）区元素（二）性质二：微显两性性质二：微显两性性质一：易分解性质一：易分解Cu(OH)2的热稳定性比碱金属氢氧化物差得多，受热，脱水变成黑色的氧化铜CuO：Cu(OH)2 CuO(s,黑黑)+H2O353K17.1 铜族元素铜族元素第十七章第十七章 d d区元素（二）区元素（二）性质二：微显两性性质二：微显两性Cu(OH)2微显两性，既能溶于酸，也能溶于浓NaOH溶液中形成蓝紫色的Cu(OH)42-配阴离子：Cu(OH)2+H2SO4 CuSO4+2H2O Cu(OH)2+2NaOH(浓浓)Cu(OH)42-+2Na+17.1 铜族元素铜族元素第十七章第十七章 d d区元素（二）区元素（二）（2）氧化铜）氧化铜(Copper Oxide)氧化铜不溶于水，对热很稳定，只有在超过1273K时，才会分解放出氧，并生成红色的Cu2O：2CuO Cu2O+O2 1273K固态、高温时Cu+比Cu2+稳定。17.1 铜族元素铜族元素第十七章第十七章 d d区元素（二）区元素（二）2.硫酸铜硫酸铜(Copper Sulfate)制备制备用热的浓硫酸溶解铜屑：用热的浓硫酸溶解铜屑：在富氧条件下，用热的稀硫酸与在富氧条件下，用热的稀硫酸与铜屑反应：铜屑反应：Cu+2H2SO4(浓浓)CuSO4+SO2+2H2O2Cu+2H2SO4(稀稀)+O2 2 CuSO4+2H2O17.1 铜族元素铜族元素第十七章第十七章 d d区元素（二）区元素（二）硫酸铜在不同的温度下可以逐步失水，生成一系列铜的化合物。17.1 铜族元素铜族元素第十七章第十七章 d d区元素（二）区元素（二）结构：结构：Cu(H2O)4SO4.H2OH2OH2OCu2+OH2OH2OHHOOOOS.923K523K423K375KCuOCuSO4CuSO4H2OCuSO43H2OCuSO45H2O性质性质性质一：强吸水性性质一：强吸水性无水硫酸铜易吸水，吸水后呈蓝色，常用来鉴定液态有机物中的微量水。性质二：水解显酸性性质二：水解显酸性硫酸铜的水溶液由于水解而显酸性，配制铜盐溶液时，常加入少量相应的酸：2CuSO4+H2O Cu2(OH)SO4+HSO4-17.1 铜族元素铜族元素第十七章第十七章 d d区元素（二）区元素（二）17.1.4 铜的配合物铜的配合物Cu2+离子的外层电子构型为 3s23p63d9Cu+离子的外层电子构型为 3s23p63d10因此，Cu2+更易形成配合物，常见的铜的配合物有：Cu(NH3)42+配阳离子Cu(OH)42-配阴离子Cu(NH3)2+配阳离子17.1 铜族元素铜族元素第十七章第十七章 d d区元素（二）区元素（二）1.Cu(NH3)42+制备制备2CuSO4+2NH3 H2O (NH3)2SO4+Cu2(OH)2SO4Cu2(OH)2SO4+8NH3 2Cu(NH3)42+SO42-+2OH-17.1 铜族元素铜族元素第十七章第十七章 d d区元素（二）区元素（二）性质一：加热水解性质一：加热水解2Cu(NH3)42+SO42-+2OH-Cu2(OH)2SO4+8NH3性质性质17.1 铜族元素铜族元素第十七章第十七章 d d区元素（二）区元素（二）性质二：加强热，继续水解性质二：加强热，继续水解2.Cu(OH)42-制备制备Cu(OH)2+2OH-(浓浓,过量过量)Cu(OH)42-深蓝色深蓝色17.1 铜族元素铜族元素第十七章第十七章 d d区元素（二）区元素（二）性质性质性质一：氧化性性质一：氧化性2Cu(OH)42-+C6H12O6 Cu2O+C6H12O7+4OH-+2H2O2Cu2+4OH-+C6H12O6Cu2O+C6H12O7+2H2O或写成：(葡萄糖葡萄糖)(葡萄糖酸葡萄糖酸)(s,红红)17.1 铜族元素铜族元素第十七章第十七章 d d区元素（二）区元素（二）此反应可用于检验糖尿病，若显红色，表示有糖尿病；若显蓝色，则无糖尿病。17.1.5 铜铜()与铜与铜()的相互转化的相互转化Cu2+和Cu+离子在不同条件下具有不同的稳定性 ：17.1 铜族元素铜族元素第十七章第十七章 d d区元素（二）区元素（二）Cu+Cu2+？1.离子结构离子结构（1）固态）固态离子的外层电子构型：现象：现象：3s23p63d10Cu+3s23p63d9Cu2+17.1 铜族元素铜族元素第十七章第十七章 d d区元素（二）区元素（二）结论：结论：在高温固态时，Cu+化合物比Cu2+化合物稳定。证明：证明：4CuO 2Cu2O+O21273K4CuS 2Cu2S+2S2CuCl2 2CuCl+Cl217.1 铜族元素铜族元素第十七章第十七章 d d区元素（二）区元素（二）（2）水溶液）水溶液 水合能Cu2+水合能=-2121kJmol-1Cu+水合能=-582kJmol-1Cu2+Cu+Cu0.1520.521K=c(Cu2+)/cc(Cu+)/c 2=1.2106现象：现象：17.1 铜族元素铜族元素第十七章第十七章 d d区元素（二）区元素（二）2Cu+Cu2+Cu结论：结论：在水溶液中，Cu2+化合物稳定。证明：证明：Cu2O+H2SO4 Cu+CuSO4+H2O17.1 铜族元素铜族元素第十七章第十七章 d d区元素（二）区元素（二）Cu2+在水溶液中稳定，而Cu+仅在固态或配离子中稳定。2.铜铜()是弱氧化剂是弱氧化剂正反应：K=c(Cu2+)/cc(Cu+)/c 2=1.21062Cu2+4I-2CuI+I217.1 铜族元素铜族元素第十七章第十七章 d d区元素（二）区元素（二）2Cu+Cu2+Cu逆反应能逆反应能否发生？否发生？17.1 铜族元素铜族元素第十七章第十七章 d d区元素（二）区元素（二）Cu2+e-=Cu+I2 +2e-=2I-E (Cu2+/Cu+)=0.159VE (I2/I-)=0.535VKsp=c(Cu+)/c c(I-)/c 例：例：CuI Cu+I-E(Cu2+/Cu+)=E +0.0592Vlg =0.86V=E (Cu2+/CuI)0.535Vc(Cu2+)/c c(Cu+)/c 例：2Cu2+4OH-+C6H12O6 Cu2O(s)+C6H12O7+2H2OCuCl2+Cu+2HCl(浓浓)2HCuCl2Cu2+的鉴定：的鉴定：2Cu2+Fe(CN)64-Cu2Fe(CN)6(s)红棕红棕17.1 铜族元素铜族元素第十七章第十七章 d d区元素（二）区元素（二）在水溶液中，Cu+除以沉淀或配离子形式存在外，其余都是不稳定的。17.1.6 银的化合物银的化合物1.氢氧化银和氧化银氢氧化银和氧化银(Silver Hydroxide and Silver Oxide)制备制备AgNO3溶液AgOHAg2CO3Ag2O(s)棕黑色白色NaOHNaCO3-H2OCO2极不稳定极不稳定17.1 铜族元素铜族元素第十七章第十七章 d d区元素（二）区元素（二）性质性质性质一：碱性性质一：碱性Ag2O，是一种棕黑色固体，是共价型化合物，微溶于水，溶液呈碱性，潮湿的Ag2O为中强碱：性质二：热不稳定性性质二：热不稳定性 Ag2O 2Ag+O2573K17.1 铜族元素铜族元素第十七章第十七章 d d区元素（二）区元素（二）Ag2O+H2O Ag+O H-性质三：氧化性性质三：氧化性Ag2O是氧化剂：Ag2O+CO 2Ag+CO2Ag2O+H2O2 2Ag+H2O+O217.1 铜族元素铜族元素第十七章第十七章 d d区元素（二）区元素（二）制备制备2.硝酸银硝酸银(Silver Nitrate)Ag+2HNO3(浓浓)AgNO3+NO2+H2OAg+4HNO3(稀稀)3AgNO3+NO+H2O17.1 铜族元素铜族元素第十七章第十七章 d d区元素（二）区元素（二）性质性质性质一：性质一：易分解2AgNO3 2Ag+2NO2+O2熔点为481.5K17.1 铜族元素铜族元素第十七章第十七章 d d区元素（二）区元素（二）AgNO3溶液宜保存在棕色试剂瓶中。性质二：氧化性性质二：氧化性固体AgNO3或其溶液都是氧化剂（EA(Ag+/Ag)=0.799V），即使在室温，许多有机物都能将它还原成黑色银粉。例如硝酸银遇到蛋白质即生成黑色的蛋白银，所以皮肤或布与它接触后都会变黑。17.1 铜族元素铜族元素第十七章第十七章 d d区元素（二）区元素（二）应用应用10%的硝酸银溶液在医药上用作消毒剂和腐蚀剂；AgNO3还是一种重要的分析试剂；大量用于制造照相底片的卤化银。17.1 铜族元素铜族元素第十七章第十七章 d d区元素（二）区元素（二）17.1.7 银的配合物银的配合物性质性质性质一：易形成配合物性质一：易形成配合物Ag+的外层电子结构为：4s24p64d10，有空的5s，5p轨道，故易形成配合物：AgCl2-Kf =4.5105Ag(NH3)2+Kf =1.7107Ag(S2O3)23-Kf =1.61013Ag(CN)2-Kf =1.0102117.1 铜族元素铜族元素第十七章第十七章 d d区元素（二）区元素（二）17.1 铜族元素铜族元素第十七章第十七章 d d区元素（二）区元素（二）性质二：多数银盐难溶于水性质二：多数银盐难溶于水银盐的一个重要特点是：多数银盐难溶于水。易溶于水的银盐有：AgNO3 Ag2SO4 AgF AgClO4，可转化为配合物使其溶解。AgCl(s)Ag+Cl-Ag+2NH3 Ag(NH3)2+Ksp=1.810-10Kf =1.7107AgCl(s)+2NH3 Ag(NH3)2+Cl-K =KspKf =1.810-10 1.7107 =3.110-317.1 铜族元素铜族元素第十七章第十七章 d d区元素（二）区元素（二）用来鉴别醛和酮用来鉴别醛和酮银镜反应银镜反应银镜反应银镜反应(Silver Mirror Reaction)2Ag(NH3)2+HCHO+3OH-2Ag+HCOO-+4NH3+2H2O 2Ag(NH3)2+C6H12O6+2OH-C6H12O7+2Ag+4NH3+H2O17.1 铜族元素铜族元素第十七章第十七章 d d区元素（二）区元素（二）17.2 锌族元素锌族元素 17.2.1 锌族元素通性锌族元素通性17.2.2 锌族元素的单质锌族元素的单质17.2.3 锌的化合物锌的化合物17.2.4 汞的化合物汞的化合物(Element of Zinc Family)21Sc钪钪22Ti钛钛23V钒钒24Cr铬铬25Mn锰锰26Fe铁铁27Co钴钴28Ni镍镍29Cu铜铜30Zn锌锌MLK88239Y钇钇40Zr锆锆41Nb铌铌42Mo钼钼43Tc锝锝44Ru钌钌45Rh铑铑46Pd钯钯47Ag银银48Cd镉镉NMLK8188271Lu镥镥72Hf铪铪73Ta钽钽74W钨钨75Re铼铼76Os锇锇 77Ir铱铱78Pt铂铂79Au金金80Hg汞汞ONMLK8181882103Lr铹铹104Rf105Db106Sg107Bh108Hs109Mt110Uun*111Uuu*112Uub*PONMLK818321882IIBIVBIIIBVBVIB VIIBVIIIIB电子层锌族元素锌族元素锌族元素锌族元素17.2.1 锌族元素通性锌族元素通性1.元素元素17.2 锌族元素锌族元素第十七章第十七章 d d区元素（二）区元素（二）30Zn锌锌64 6866 706765.393d104s248Cd镉镉106 112108 113110 114111 116112.414d105s280Hg汞汞196 201198 202199 204200200.595d106s22.价电子层结构价电子层结构锌族元素的价电子层结构：与碱土金属比较：与碱土金属比较：锌族元素锌族元素：(n-1)s2(n-1)p6(n-1)d10 ns2碱土金属：碱土金属：(n-1)s2(n-1)p6 ns2 17.2 锌族元素锌族元素第十七章第十七章 d d区元素（二）区元素（二）(n-1)d10ns23.金属的活泼性金属的活泼性原子半径原子半径/pm核电荷数核电荷数锌锌12530镉镉14848汞汞14980表现出金属活泼性依次减弱。17.2 锌族元素锌族元素第十七章第十七章 d d区元素（二）区元素（二）4.氧化态氧化态与碱土金属比较：与碱土金属比较：锌族元素的氧化数有+2，汞除了有+2氧化值外，还有+1氧化值的亚汞离子（Hg22+）；碱土金属的氧化数只有+2。17.2 锌族元素锌族元素第十七章第十七章 d d区元素（二）区元素（二）17.2.2 锌族元素的单质锌族元素的单质存在形式存在形式以矿物形式存在：闪锌矿（ZnS）辰砂 （HgS）17.2 锌族元素锌族元素第十七章第十七章 d d区元素（二）区元素（二）物理性质物理性质性质一：熔点低性质一：熔点低ZnCdHg419321-39性质二：易形成合金性质二：易形成合金黄铜：Cu-Zn汞齐：Na-Hg,Au-Hg,Ag-Hg 用于提取贵金属17.2 锌族元素锌族元素第十七章第十七章 d d区元素（二）区元素（二）17.2 锌族元素锌族元素第十七章第十七章 d d区元素（二）区元素（二）化学性质化学性质性质一：与性质一：与O2作用作用性质二：与性质二：与S作用作用性质三：与酸反应性质三：与酸反应性质四：锌与性质四：锌与OH-、NH3反应反应性质一：与性质一：与O2作用作用潮湿条件：潮湿条件：4Zn+2O2+CO2+3H2O ZnCO33Zn(OH)2加热条件：加热条件：2Zn+O2 2ZnO(s,白色)2Cd+O2 2CdO(s,红棕色)2Hg+O2 2HgO(s,红、黄色)360470稳稳定定性性下下降降碱式碳酸锌碱式碳酸锌17.2 锌族元素锌族元素第十七章第十七章 d d区元素（二）区元素（二）性质二：与性质二：与S作用作用M+S MSZnS（白）白）CdS（黄）黄）HgS（红，朱砂）红，朱砂）（黑，辰砂）（黑，辰砂）17.2 锌族元素锌族元素第十七章第十七章 d d区元素（二）区元素（二）17.2 锌族元素锌族元素 第十七章第十七章 d d区元素（二）区元素（二）性质三：与酸反应性质三：与酸反应M+2H+(稀稀)M2+H2 M=(Zn,Cd)Hg+2H2SO4(浓浓)HgSO4+SO2+2H2OHg+4HNO3(浓浓)Hg(NO3)2+2NO2+2H2O3Hg+8HNO3(稀稀,过量过量)Hg(NO3)2+2NO+4H2O6Hg(过量过量)+8HNO3(稀稀)3Hg2(NO3)2+2NO+4H2O冷冷性质四：锌与性质四：锌与OH-、NH3反应反应Zn+2OH-+2H2O Zn(OH)42-+H2Zn+4NH3+2H2O Zn(NH3)42+H2+2OH-17.2 锌族元素锌族元素第十七章第十七章 d d区元素（二）区元素（二）17.2.3 锌的化合物锌的化合物1.氢氧化锌氢氧化锌(Zinc Hydroxide)制备制备Zn2+2OH-Zn(OH)217.2 锌族元素锌族元素第十七章第十七章 d d区元素（二）区元素（二）性质性质性质一：两性性质一：两性Zn(OH)2+2H+Zn2+2H2OZn(OH)2+2OH-Zn(OH)42-Zn(OH)2+2NH3 Zn(NH3)42+2OH-性质二：热不稳定性性质二：热不稳定性Zn(OH)2 ZnO+H2O17.2 锌族元素锌族元素第十七章第十七章 d d区元素（二）区元素（二）2.氧化锌氧化锌(Zinc Oxide)制备制备Zn(OH)2 ZnO+H2O性质性质ZnO是共价化合物，是重要的白色颜料，即锌白。17.2 锌族元素锌族元素第十七章第十七章 d d区元素（二）区元素（二）17.2.4 汞的化合物汞的化合物1.氢氧化汞和氧化汞氢氧化汞和氧化汞制备制备Hg2+2OH-HgO(s,黄黄)+H2OHg(NO3)2+Na2CO3 HgO(s,红红)+CO2+2NaNO317.2 锌族元素锌族元素第十七章第十七章 d d区元素（二）区元素（二）黄色和红色HgO，二者晶体结构相同，颜色不同仅是晶粒大小不同所致，黄色晶粒细小，红色晶粒较大。性质性质性质一：易分解性质一：易分解2HgO 2Hg+O2573K性质二：呈碱性性质二：呈碱性HgO为碱性氧化物，只溶于酸，不溶于碱。HgO+2HCl HgCl2+H2O17.2 锌族元素锌族元素第十七章第十七章 d d区元素（二）区元素（二）2.二氯化汞二氯化汞制备制备HgO+2HCl HgCl2(s）+H2O17.2 锌族元素锌族元素第十七章第十七章 d d区元素（二）区元素（二）HgCl2是共价型分子，熔融时不导电，它的熔点较低（549K）易升华，微溶于水，剧毒，俗名为升汞(Mercury Bichloride)。性质性质性质一：水解性性质一：水解性HgCl2+2H2O Hg(OH)Cl(s）+HCl性质二：性质二：氨解性HgCl2+2NH3 NH2HgCl(s)+NH4Cl性质三：配合性性质三：配合性HgCl2+2Cl-HgCl42-17.2 锌族元素锌族元素第十七章第十七章 d d区元素（二）区元素（二）性质四：较强氧化性性质四：较强氧化性酸性溶液中，HgCl2是一个较强的氧化剂，可以被SnCl2还原成氯化亚汞Hg2Cl2白色沉淀或单质汞。加入适量SnCl2:2Hg2+Sn2+8Cl-Hg2Cl2(s,白白)+SnCl62-加入过量SnCl2:Sn2+4Cl-2Hg(l,黑黑)+SnCl62-可用于鉴定溶液中可用于鉴定溶液中Hg2+或或Sn2+的存在的存在17.2 锌族元素锌族元素第十七章第十七章 d d区元素（二）区元素（二）3.氯化亚汞氯化亚汞结构结构在亚汞化合物中，汞的氧化数为+1，汞是以双聚体Hg22+的形式出现的，结构为：+Hg:Hg+或ClHgHgCl即两个Hg以共价结合，Hg22中Hg的共价数是2。17.2 锌族元素锌族元素第十七章第十七章 d d区元素（二）区元素（二）Hg2Cl2是共价型分子，有甜味，无毒，俗名为甘汞(Calomel)。制备制备方法一：在硝酸亚汞溶液中加入盐酸，方法一：在硝酸亚汞溶液中加入盐酸，就生成就生成Hg2Cl2的沉淀：的沉淀：Hg2(NO3)2+2HCl Hg2Cl2+2HNO3方法二：将氯化汞和汞一起研磨可制得方法二：将氯化汞和汞一起研磨可制得Hg2Cl2：HgCl2+Hg Hg2Cl217.2 锌族元素锌族元素第十七章第十七章 d d区元素（二）区元素（二）性质性质性质一：氨解性性质一：氨解性在白色的Hg2Cl2上加入氨水，则立刻变黑，这是因为生成了比Hg2Cl2更难溶的NH2HgCl，促使Hg22+歧化：Hg2Cl2+2NH3 NH2HgCl(s)+Hg(l)+NH4ClNH2HgCl原为白色沉淀，但产物之一金属汞是黑色分散颗粒，因此反应沉淀为黑灰色。可用来可用来区分区分Hg2+和和 Hg22+17.2 锌族元素锌族元素第十七章第十七章 d d区元素（二）区元素（二）性质二：光解性性质二：光解性Hg2Cl2应该贮存在棕色瓶中应该贮存在棕色瓶中Hg2Cl2 HgCl2+Hg光光17.2 锌族元素锌族元素第十七章第十七章 d d区元素（二）区元素（二）4.奈斯勒试剂奈斯勒试剂(Nesslers Reagent)Hg2+2I-HgI2(s,红红)HgI2+2I-HgI42-(aq,无色无色)Nessler(奈奈斯勒斯勒)试剂试剂用于鉴定用于鉴定NH4+17.2 锌族元素锌族元素第十七章第十七章 d d区元素（二）区元素（二）NH4Cl+2K2HgI4+4KOH O NH2I(s,红棕色红棕色)+KCl+7KI+3H2OHgHg5.汞离子的相互转化汞离子的相互转化Hg2+和Hg22+在溶液中存在下列平衡：Hg2+Hg Hg22+平衡常数K=c(Hg22+)/cc(Hg2+)/c=16617.2 锌族元素锌族元素第十七章第十七章 d d区元素（二）区元素（二）汞的电势图：Hg2+Hg22+Hg0.9200.789E右 E左Hg2+Hg Hg22+Hg22+2OH-HgO(s)+Hg(l)+H2OHg22+2H2S HgS(s)+Hg(l)+2H+17.2 锌族元素锌族元素第十七章第十七章 d d区元素（二）区元素（二）一、d区、元素性质与s区元素异同点1.与s区元素的相似之处 B、B元素的(n-1)d轨道上充满了电子，最外层分别有12个电子，与d区元素不同，不存在多种氧化态，易失去最外层电子呈现+1，+2氧化值，这一点与碱金属，碱土金属相似。如 与 化学性质基本相似，却远不如碱金属活泼。CuAgAu2.与s区元素不同之处（1）价层电子构型、元素的次外层电子结构为18个电子，比碱金属、碱土金属多出10个电子，使得他们与s区元素的性质有很大差别。NiPdPt、元素金属性从上到下，随着原子序数的增加而减弱。碱金属则相反，从上到下随着原子序数的增加而增加。铜族元素化合物具有相当程度的共价性而碱金属元素以金属键为主。元素易形成配合物，这也正是靠近d区元素，符合d区元素共性。（2）同族递变规律（3）键型（4）形成配合物二、铜（）和铜（）、汞（）和汞（）相互间的转化汞的电势图：0.159v0.52V0.920v0.793v铜的电势图：Cu2+_ Cu+_CuHg2+_ Hg22+_Hg结论：能发生歧化反应，不能发生歧化反应。即：在水溶液中Cu()比Cu()稳定，Hg()比Hg()稳定。Cu2O能溶解于稀H2SO4：Cu2O+H2SO4 CuSO4+Cu+H2OHg(NO3)2 和Hg混合，振荡生成Hg2(NO3)2:Hg(NO3)2+Hg Hg2(NO3)2 但并非一成不变，改变条件可使上述反应向相反方向转化。例如：设法生成难溶盐或稳定配离子，使Cu+浓度减小，Cu()化合物可以稳定存在：转化途径：第第17章章第 1题第 9题第14题第21题 第十八章第十八章 f区元素区元素1.下列离子在水溶液中最不稳定的是（下列离子在水溶液中最不稳定的是（）A)Cu2+B)Cu+C)Hg2+D)Hg22+2.下列电对的标准电极电势最大的是（下列电对的标准电极电势最大的是（）A)Cu2+/Cu+B)Cu+/CuC)CuCl2-/Cu D)CuI/Cu3.下列离子与过量的下列离子与过量的KI溶液反应只得到澄清溶液反应只得到澄清的无色溶液的是（的无色溶液的是（）A)Cu2+B)Ag+C)Hg2+D)Hg22+4.在含有在含有Al3+、Ba2+、Hg22+、Cu2+、Ag+等等离子的溶液中加入稀盐酸，发生反应的离离子的溶液中加入稀盐酸，发生反应的离子是（子是（）A)Ag+和 Cu2+B)Hg2+和Al3+C)Ag+和Hg22+D)Ba2+和Al3+绿色化学的进展绿色化学的进展（节选）（节选）朱清时朱清时 中科院院士中科院院士 绿色化学又称环境无害化学，它所研究的中心问题是使化学反应及其产物具有以下特点：1.采用无毒无害的原料；2.在无毒无害的反应条件（催化剂、溶剂）下进行；3.具有“原子经济性”，即反应具有高选择性，极少副产品甚至实现“零排放”；4.产品应是环境友好的。5.因此绿色化学可以看作是进入成熟期的更高层次的化学。