ds区元素的性质
2011-05-12 19:30阅读：
一. 目的要求
1. 实验并了解铜、银、锌、镉的氢氧化物的酸碱性和热稳定性；
2. 试验并掌握铜、银、锌、镉的配合物的形成和性质；
3. 试验并掌握Cu(I ) 和Cu( II)的化合物的重要性质及相互转化。
二. 仪器试剂
1. 仪器
台秤，试管，试管夹，试管架，酒精灯，离心机（公用）
2. 试剂
10% 葡萄糖，Cu屑，浓HCl，2.0 mol·L-1 HCl，浓HNO3，2.0
mol·L-1 HNO3，
H2S（饱和水溶液），0.10 mol·L-1 CuSO4，2.0
mol·L-1、6.0 mol·L-1 NaOH，1.0
mol·L-1 H2SO4，2.0
mol·L-1 NH3·H2O，0.50
mol·L-1 CuCl2，0.10 mol·L-1 KI，0.10
mol·L-1 Na2S2O3，0.10
mol·L-1 AgNO3，0.10 mol·L-1
ZnSO4，0.10 mol·L-1 CdSO4，
三. 试验步骤
（一） 铜(II)的化合物
1. 氢氧化铜的生成和性质
在0.10 mol·L-1 CuSO4溶液中加入2.0
mol·L-1 NaOH溶液，观察产物的颜色和状态
。把沉淀分成三份，一份沉淀加热，观察有何变化。其他两份分别加入1.0 mol·L-1
H2SO4和过量6.0 mol·L-1 NaOH
溶液，观察有何变化。写出反应式
2. 铜氨配离子的生成和性质
在 0.10 mol·L-1 CuSO4溶液中，滴加 2.0
mol·L-1
NH3·H2O，观察沉淀的生成、溶解及溶液的颜色。将所得溶液分成两份，一份逐滴加入 1.0
mol·L-1
H2SO4，另一份加热至沸。观察各有何变化，并加以解释。写出反应式。
3. 硫化铜的生成和性质
取3 mL 0.10 mol·L-1 CuSO4
溶液，加入硫化氢水溶液。观察沉淀的生成及颜色，将沉淀分为两份，分别与盐酸和硝酸作用。解释观察到的现象，写出反应方程式。
（二） Cu(I )化合物及Cu( I ) 和Cu(II)间的转化
在水溶液中，铜（I）的水合离子是不稳定的，可歧化为Cu( II
)离子和Cu，即发生自身氧化还原反应，意味着对Cu和水合Cu2+ 而言，溶液中水合的
Cu+离子是不稳定的。估计在298K时，该歧化反应的平衡常数值是10 6
数量级。
即在水溶液中水合Cu+
离子浓度的极小，要使平衡向左移动，可加入某种阴离子使之沉淀出难溶解的铜（I）化合物。例如，加I-沉淀出难溶解的CuI。也可加入一种与Cu+
形成配离子比与Cu2+ 所形成的配离子更稳定的物质。
关于氧化数为+1的铜的化学大部分是不溶于水的化合物和其稳定的配合物的化学，但是若干Cu( I
)的化合物如硫酸亚铜，在干燥的条件下也是完全稳定的。
1. 氧化亚铜
（1） 氧化亚铜的生成
还原硫酸铜的碱性溶液可得到红色的氧化亚铜固体。因为往硫酸铜溶液里加碱将生成氢氧化铜沉淀，但Cu2+
离子与过量的OH-离子结合，在这样的条件下，Cu2+
离子的浓度即降到不超过氢氧化铜溶液积的程度。
取10滴0.10 mol·L-1 CuSO4溶液于试管中，加入过量的6.0
mol·L-1 NaOH
溶液，使最初生成的沉淀完全溶解，即得到一深蓝色的溶液称为斐林(Fenling)溶液。往溶液中加3～4滴10%葡萄糖溶液并加热几分钟，这时会看到什么现象？
(2) 稀硫酸存在时氧化亚铜的歧化反应
取上述生成氧化亚铜沉淀少许于一只试管中，再加入3 mL左右1.0 mol·L-1
H2SO4 并加热几分钟，然后让固体沉淀。试完成平衡反应方程式。
2. 卤化亚铜的生成和性质
（1） 氯化亚铜的生成
往 8 mL 0.50 mol·L-1 CuCl2溶液中加入3 mL浓盐酸和称取0.5
g的铜粒。加热，直至溶液变成深棕色为止。取出几滴溶液，加到少量蒸馏水中，如有白色沉淀生成，则把全部溶液倾入100
mL冷蒸馏水中，观察反应物的颜色和状态。.等大部分沉淀析出后倾出溶液，并用20 mL蒸馏水洗涤沉淀。
（2） 氯化亚铜的性质
取上述沉淀少许，分别与浓盐酸及2.0 mol·L-1
NH3·H2O作用，观察现象。写反应式。
反应式：
（3） 碘化亚铜的生成
取约 0.50 mL 0.10 mol·L-1 CuSO4溶液，加入数滴0.1
mol·L-1 KI 溶液，观察有何变化？再滴加0.10
mol·L-1Na2S2O3(不宜过多)以除去反应中生成的碘，观察沉淀的颜色和状态。反应式：
（三） 银的化合物
1. 氧化银的生成和性质
取2 mL 0.10 mol·L-1 AgNO3溶液，滴入新配的2.0
mol·L-1 NaOH 溶液中，用蒸馏水洗涤沉淀。将沉淀分成两份，分别实验它们与2.0
mol·L-1 HNO3和2.0 mol·L-1
NH3·H2O 反应。写出反应方程式。
2. 银的配合物的生成和性质
取一只洗干净的试管，加入2 mL 0.10 mol·L-1 AgNO3，滴加2.0 mL
2.0 mol·L-1 NH3·H2O
至所有的氧化银沉淀刚好完全溶解为止。然后加入数滴10%葡萄糖溶液，观察试管壁有何变化。写反应式。
这个反应用于镀银反应生产镜子和保温瓶。反应称作“银镜反应”。
（四）锌和镉的化合物
1. 氢氧化锌和氢氧化镉的生成
取一支试管，加入2 mL左右的0.10 mol·L-1
ZnSO4溶液，然后逐滴加入浓度约为2.0 mol·L-1 NaOH
使氢氧化锌沉淀析出。
用硫酸镉代替硫酸锌重复上述实验，写出反应式。
2. 稀硫酸、氢氧化钠溶液和氨水对氢氧化镉和氢氧化锌的作用
用上述方法制备一些氢氧化锌，再分别与浓度为 1.0 mol·L-1
H2SO4、2.0 mol·L-1 NaOH 以及2.0
mol·L-1
NH3·H2O处理。摇匀各试管，观察在每一种情况下氢氧化锌是否溶解。
用氢氧化镉重复上述实验。试问氢氧化镉在上述三种情况下都能溶解吗？
你认为氢氧化锌和氢氧化镉属于碱性还是两性？（两种氢氧化物均与氨水作用分别生成
[Zn(NH3)4]2+ 和
[Cd(NH3)4]2+的氨配合物。）
四. 思考题
1. 举例说明ds区元素的性质。
2. 举例说明IB 和IA，IIA和 IIB之间的性质的异同。
3. Cu+不稳定，易歧化，其稳定存在的条件是什么？
4. 为什么试验
[Ag(NH3)2]+的试液应及时处理，不宜久置？
