18铜、锌副族（课件）- 《无机化学》同步教学（高等教育出版社）

2024/1/14 1 第十八章 铜、锌副族 §18-1 铜族元素 一、通性 二、单质的物理性质和化学性质 三、铜族元素的存在和冶炼 四、铜族元素的重要化合物 2024/1/14 2 一、通性 Cu Ag Au ⅠA 价电子层结构 3d104s1 4d105s1 5d106s1 ns1 主要氧化数 +1,+2 +1 +1,+3 +1 ψθ（M+/M） 0.521 0.799 1.68 -2.7～-2.9 电负性 1.90 1.93 2.54 0.98～0.97 金属活性 逐渐降低 逐渐增强 2024/1/14 3 问题： 1.活泼性ⅠB＜ⅠA 2.ⅠB元素有多种氧化态 3.ⅠB的ψθ＞0 ；ⅠA的ψθ＜0 4.形成共价化合物的倾向 5.形成配合物的倾向 2024/1/14 4 二、单质的物理和化学性质 物理性质： ⑴ 特征颜色 Cu(紫红)，Ag(银白)，Au(金黄) ⑵ 熔、沸点较其它过渡金属低，比ⅠA金属高 ⑶ 导电性、导热性好，且Ag>Cu>Au ⑷ 延展性好 ⑸ 易形成合金 黄铜(Cu-Zn) 2024/1/14 5 化学性质 与O2作用 碱式碳酸铜 Au、Ag不与O2发生反应 当有沉淀剂或配合剂存在时，可反应。 2024/1/14 6 所以不可用铜器盛氨水 [Cu(NH3)4 ]2+ Ag 对S、H2S非常敏感； 银器年久变黑 O2 2024/1/14 7 2.与酸的反应 均不置换非氧化性稀酸（HCI、H2SO4）中的H+ ;生成难溶物或配合物，使单质还原能力增强。 2024/1/14 8 Cu、Ag、Au可溶氧化性酸 三者对强碱稳定 2024/1/14 9 三、铜族元素的存在与冶炼 1.存在 黄铜矿（CuFeS2)； 胆矾(CuSO4·5H2O)； 赤铜矿(Cu2O)； 孔雀石[Cu2(OH)2CO3]； 辉银矿(Ag2S); 碲金矿(AuTe2) 2.火法炼铜 2024/1/14 10 ⑴ 2CuFeS2+O2=Cu2S+2Fe2S（焙砂）+SO2↑ ⑵ mCu2S+nFe2S=冰铜 FeO+SiO2=FeSiO3(渣浮上） ⑶ 2Cu2S+3O2=2Cu2O+2SO2 2Cu2O+Cu2S=6Cu+SO2 问题：电解铜时,为何Ni、Fe、Zn、Ag、Au、Pt等不在纯铜板上沉积？ 2024/1/14 11 3.Ag的冶炼 Ag以游离态或硫化物矿形式存在于自然界，但常与Pb、Zn、Cu等硫化物共生。 4Ag+8NaCN+2H2O+O2=4Na[Ag(CN)2]+4NaOH Ag2S+4NaCN=2Na[Ag(CN)2]+Na2S 2Na[Ag(CN)2]+Zn=Na2[Zn(CN)4]+2Ag 4.Au的冶炼 4Au+8NaCN+2H2O+O2=4Na[Au(CN)2]+4NaOH 2Na[Au(CN)2]+Zn=Na2[Zn(CN)4]+2Au 2024/1/14 12 四、铜族元素的重要化合物 2024/1/14 13 1.氧化物和氢氧化物 Ag2O：微溶于水，碱性，共价化合物，对热不稳定，易溶于HNO3、氨水。 Ag2O+2HNO3→2AgNO3+H2O (HCI,H2SO4?) Ag2O+4NH3+H2O→2[Ag(NH3)2]++2OH- 2Ag2O→4Ag+O2↑ 2024/1/14 14 Cu2O:暗红（黄），难溶于水的弱碱性共价化合物，能溶于稀酸、氨水，热稳定性高。 Cu2O+2HCI（稀）→ 2CuCI↓（白）+H2O Cu2O+4HCI（浓）→2H[CuCI2]+H2O Cu2O+H2SO4→（Cu2SO4）→CuSO4+Cu+H2O Cu2O+4NH3+H2O→2[Cu（NH3)2]++2OH- （无色，不稳定） 4[Cu（NH3)2]++O2+8NH3+2H2O=4[Cu(NH3)4]2++4OH- （深兰色） 2024/1/14 15 CuO:难溶于水的碱性氧化物，易溶于酸，有氧化性，加热易被H2、C、CO、NH3等还原。 2024/1/14 16 Cu（OH）2：浅兰絮状沉淀，两性偏碱，能溶于酸，氨水，浓强碱。 Cu(OH)2=CuO+H2O Cu(OH)2+2H+=Cu2++2H2O Cu(OH)2+2NaOH(浓）=Na2[Cu(OH)4] 葡萄糖 Cu2O↓（砖红） Cu(OH)2+4NH3=Cu(NH3)42++2OH- [CuSO4+4NH3=Cu2(OH)2SO4→Cu(NH3)4SO4] 检验糖尿病：红色有病，蓝色没病 2024/1/14 17 2.盐类 ⑴ C