副族元素性质归纳及解题分析课件省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

ds区金属1 铜族元素铜族元素1 1 铜族元素通性铜族元素通性IB族：铜（族：铜（Cu）、银（）、银（Ag）、金（）、金（Au）。）。价电子构型价电子构型:(n 1)d10 ns1,靠近靠近d区。区。氧化态氧化态+I、+II、+III第1页铜族元素铜族元素碱金属元素碱金属元素物理性质物理性质金属键较强，含有较高熔沸点，升华热，导电、导热性能好，密度大金属键较弱，熔沸点金属键较弱，熔沸点低，硬度、密度小低，硬度、密度小化学性质及改变规律不活泼，随原子序数增加活泼性降不活泼，随原子序数增加活泼性降低低极活泼，随原子序数极活泼，随原子序数增加而活泼性增加增加而活泼性增加氧化态氧化态+I,+II,+III+I化合物键型化合物键型和还原性和还原性有显著共价性，化合物有颜色，金属离子易还原大多是离子型无色物质，正离子难还原离子形成配合物能力强烈强烈极少，仅能同极强配位剂生成配合物氢氧化物碱氢氧化物碱性及稳定性性及稳定性碱性弱，易脱水形成氧化物碱性弱，易脱水形成氧化物强碱，热稳定性高强碱，热稳定性高 第2页1 2 金属单质金属单质一、存在与冶炼一、存在与冶炼铜矿：辉铜矿（铜矿：辉铜矿（Cu2S）、黄铜矿（）、黄铜矿（CuFeS2）、斑铜矿）、斑铜矿（Cu3FeS4）、赤铜矿（）、赤铜矿（Cu2O）、蓝铜矿）、蓝铜矿（2CuCO3Cu(OH)2）和孔雀石（）和孔雀石（CuCO3Cu(OH)2）。）。闪银矿：（闪银矿：（Ag2S）金单质：金单质：第3页 铜冶炼（黄铜矿）铜冶炼（黄铜矿）1、富集：将硫化物矿进行浮选；、富集：将硫化物矿进行浮选；2、焙烧：除去部分硫和挥发性杂质如、焙烧：除去部分硫和挥发性杂质如As2O3等，并使部分硫化物等，并使部分硫化物转化成氧化物。转化成氧化物。2CuFeS2+O2=Cu2S+2FeS+SO2 3、制粗铜：把焙烧过矿石与砂子混合，在反射炉中加热到、制粗铜：把焙烧过矿石与砂子混合，在反射炉中加热到1273K左右，左右，FeS氧化成氧化成FeO以后，以后，FeO又和又和SiO2形成熔渣形成熔渣(FeSiO3)FeO+SiO2=FeSiO3 mCu2S+nFeS=冰铜冰铜 4、制泡铜：把冰铜放入转炉，鼓风熔炼，得到大约含铜、制泡铜：把冰铜放入转炉，鼓风熔炼，得到大约含铜98%左左右粗铜。右粗铜。2Cu2S+3O2=2Cu2O+2SO2 2Cu2O+Cu2S=6Cu+SO2 5、精练：为了取得高导电性更纯铜和提取珍贵金属（金、银等）、精练：为了取得高导电性更纯铜和提取珍贵金属（金、银等），进行电解精练铜。纯度可达，进行电解精练铜。纯度可达99.95%-99.98%。阳极（氧化反应）：阳极（氧化反应）：Cu（粗铜）（粗铜）-2e-=Cu2+阴极（还原反应）：阴极（还原反应）：Cu2+2e-=Cu（精铜）（精铜）第4页 金、银提炼：金、银提炼：氰化法提炼含量很低银矿和金矿。氰化法提炼含量很低银矿和金矿。1、用稀氰化钾或氰化钠溶液处理粉碎矿石：、用稀氰化钾或氰化钠溶液处理粉碎矿石：4Ag+8NaCN+2H2O+O2=4NaAg(CN)2+4NaOH Ag2S+4NaCN=2NaAg(CN)2+Na2S 4Au+8NaCN+2H2O+O2=4NaAu(CN)2+4NaOH 2、用锌进行置换、用锌进行置换 2NaAg(CN)2+Zn=2Ag+2Na2Zn(CN)4 2NaAu(CN)2+Zn=2Au+2Na2Zn(CN)4第5页二、化学性质二、化学性质1、与氧气反应：、与氧气反应：2Cu+O2=2CuO（黑色）（黑色）2Cu+H2O+CO2+O2=2Cu(OH)2.CuCO3。（铜绿）。（铜绿）2Ag+H2S=Ag2S+H22、与卤素反应：、与卤素反应：Cu+Cl2=CuCl2 2Ag+Cl2=2AgCl；2Au+3Cl2=2AuCl3。3、与酸反应：非氧化性酸，必须在有氧气存在下或能形成配离子、与酸反应：非氧化性酸，必须在有氧气存在下或能形成配离子时才能反应，如：时才能反应，如：2Cu+4HCl+O2=2CuCl2+2H2O；2Cu+2H2SO4+O2=2CuSO4+2H2O；2Cu+8HCl(浓浓)=2H3CuCl4+H2 氧化性酸能够与铜、银反应：氧化性酸能够与铜、银反应：Cu+2H2SO4(浓浓)=CuSO4+SO2+2H2O；2Ag+2H2SO4(浓浓)=Ag2SO4+SO2+2H2O；金只能溶于王水：金只能溶于王水：Au+4HCl+HNO3=HAuCl4+NO+2H2O第6页1 3 铜族元素主要化合物铜族元素主要化合物 一、铜化合物一、铜化合物 1、氧化态为、氧化态为+I化合物化合物（1）氧化物）氧化物 硫酸铜碱性溶液用葡萄糖还原，能够制得硫酸铜碱性溶液用葡萄糖还原，能够制得Cu2O：其化学反应方程式为：其化学反应方程式为：2Cu(OH)42+CH2OH(CHOH)4CHO=3OH+CH2OH(CHOH)4COO+3H2O+Cu2O（2）卤化物）卤化物 2Cu2+4I=2CuI+I2；定量测定铜。；定量测定铜。I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI 2CuCl2+SO2+2H2O=2CuCl+H2SO4+2HCl Cu+CuCl2=2CuCl CuCl在不一样浓度在不一样浓度KCl溶液中，能够形成配离子溶液中，能够形成配离子CuCl2、CuCl32、CuCl43。（3）硫化亚铜：）硫化亚铜：Ksp=210 47，2Cu+S=Cu2S 2Cu2+2S2O32+2H2O=Cu2S+S+2SO42+4H+第7页2、氧化态为、氧化态为+II化合物化合物（1）氧化铜和氢氧化铜）氧化铜和氢氧化铜 温度：温度：Cu(OH)2CuOCu2O 氧化性：可被氧化性：可被H2、C、CO、NH3等还原为金属铜：等还原为金属铜：3CuO+2NH3=3Cu+3H2O+N2两性：两性：Cu(OH)2+2NaOH=Na2Cu(OH)4四羟基合铜酸钠，蓝色四羟基合铜酸钠，蓝色配位性：配位性：Cu2(OH)2SO4+8NH3=2Cu(NH3)42+SO42+2OH（2）卤化铜）卤化铜 除碘化铜除碘化铜(II)不存在外，其它卤化铜都能够经过氧化铜与氢卤酸不存在外，其它卤化铜都能够经过氧化铜与氢卤酸反应制得：反应制得：CuO+2HX=CuX2+H2O(X=Cl,Br,F)颜色：颜色：CuCl2在稀溶液中为蓝色（六水合铜在稀溶液中为蓝色（六水合铜(II)离子颜色），在浓溶离子颜色），在浓溶液中显绿色，在很浓溶液中显黄绿色（四氯化铜液中显绿色，在很浓溶液中显黄绿色（四氯化铜(II)离子为黄色）。离子为黄色）。CuCl2是链状结构：是链状结构：水解水解第8页（3）硫酸铜）硫酸铜 五水硫酸铜俗称胆矾或蓝矾，是蓝色斜方晶体。五水硫酸铜俗称胆矾或蓝矾，是蓝色斜方晶体。分解温度：分解温度：波尔多液：波尔多液：（4）硝酸铜）硝酸铜（5）硫化铜）硫化铜 在硫酸铜溶液中通入硫化氢，即有黑色硫化铜沉淀析出：在硫酸铜溶液中通入硫化氢，即有黑色硫化铜沉淀析出：CuSO4+H2S=CuS+H2SO4 硫化铜不溶于热水和稀酸，但溶于热稀硝酸：硫化铜不溶于热水和稀酸，但溶于热稀硝酸：3CuS+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO+3S+4H2O 硫化铜也溶于氰化钾溶液中生成配离子：硫化铜也溶于氰化钾溶液中生成配离子：2CuS+10CN=2Cu(CN)43+(CN)2+2S2 第9页（6）配合物）配合物 Cu2+离子外层电子构型为离子外层电子构型为3s2 3p6 3d9，该离子带两个正电荷，该离子带两个正电荷，所以，比所以，比Cu+更轻易形成配合物。更轻易形成配合物。Cu2+离子配位数普通为离子配位数普通为4和和6，配位数为，配位数为2极少见。极少见。Cu(NH3)42+Cu(P2O7)2-Cu(P2O7)26-第10页 Cu+也能够形成配合物，其配位数能够是也能够形成配合物，其配位数能够是2、3、4。配位。配位数为数为2配离子用配离子用sp杂化轨道成键，几何构型为直线型；杂化轨道成键，几何构型为直线型；配位数为四配合物用配位数为四配合物用sp3杂化轨道成键，几何构型为四杂化轨道成键，几何构型为四面体。面体。第11页3、Cu2+与与Cu+相互转化相互转化在气态时在气态时Cu(I)化合物是稳定。化合物是稳定。4CuO=2Cu2O+O2溶液中溶液中Cu(II)化合物更稳定。化合物更稳定。2Cu+=Cu2+Cu。K=1.4106Cu2O+H2SO4=Cu+CuSO4+H2OCu2O与氨水反应与氨水反应第12页 二、银化合物二、银化合物主要主要+I，盐大多数不溶于水，只有硝酸银、硫酸银、高氯酸银，盐大多数不溶于水，只有硝酸银、硫酸银、高氯酸银和氟化银等少数溶于水。和氟化银等少数溶于水。+II化合物：化合物：AgO、AgF2，不稳定，强氧化剂。，不稳定，强氧化剂。+III化合物更少，如化合物更少，如Ag2O3。（1）氧化银和氢氧化银）氧化银和氢氧化银颜色：氢氧化银白色；颜色：氢氧化银白色；Ag2O暗红色暗红色分解：假如用溶于分解：假如用溶于90%酒精硝酸银和氢氧化钾在低于酒精硝酸银和氢氧化钾在低于228K下下小心操作，可得到白色氢氧化银小心操作，可得到白色氢氧化银AgOH沉淀。氧化银不稳定，沉淀。氧化银不稳定，加热到加热到573K时，就完全分解。时，就完全分解。Ag2O=2Ag+0.5O2氧化性：氧化性：Ag2O+CO=2Ag+CO2；Ag2O+H2O2=2Ag+O2+H2O可用于防毒面具可用于防毒面具配位性：配位性：第13页（2）硝酸银）硝酸银 制备与纯化：制备与纯化：Ag+2HNO3(浓浓)=AgNO3+NO2+H2O 3Ag+4HNO3(稀稀)=3AgNO3+NO+2H2O 原料银是从阳极泥得到，其中含有杂质铜，所以，产品中含有原料银是从阳极泥得到，其中含有杂质铜，所以，产品中含有硝酸铜，依据硝酸盐热分解条件：硝酸铜，依据硝酸盐热分解条件：2AgNO3=2Ag+2NO2+O2(713K）2Cu(NO3)2=2CuO+4NO2+O2(473K）将粗产品加热到将粗产品加热到473-713 K之间，这时硝酸铜分解为黑色不溶于水氧化铜，而硝酸银没有之间，这时硝酸铜分解为黑色不溶于水氧化铜，而硝酸银没有分解，将混合物中硝酸银溶解后过滤、重结晶即可得到纯硝酸分解，将混合物中硝酸银溶解后过滤、重结晶即可得到纯硝酸银。银。分解性：晶体或溶液应保留在分解性：晶体或溶液应保留在棕色玻璃瓶棕色玻璃瓶中。中。沉淀性与配位性：沉淀性与配位性：杀菌性：杀菌性：硝酸银碰到蛋白质即生成蛋白银，硝酸银碰到蛋白质即生成蛋白银，使用时请勿接触使用时请勿接触。第14页（3）卤化银）卤化银 氟化银可溶，可由氢氟酸和氧化银或碳酸银反应而得：氟化银可溶，可由氢氟酸和氧化银或碳酸银反应而得：Ag2O+2HF=2AgF+H2O 氯化银、溴化银和碘化银都不溶于稀硝酸。氯化银、溴化银和碘化银都不溶于稀硝酸。氯化银、溴化银和碘化银都含有感光性，惯用于摄影术。氯化银、溴化银和碘化银都含有感光性，惯用于摄影术。如摄影底片、印相纸上涂有一薄层含有细小溴化银明胶。如摄影底片、印相纸上涂有一薄层含有细小溴化银明胶。感光过程：感光过程：2AgBr=2Ag+Br2(光照光照)显影过程：有机还原剂如对苯二酚、米吐尔（硫酸对甲胺显影过程：有机还原剂如对苯二酚、米吐尔（硫酸对甲胺基苯酚）等将含有银核溴化银还原，银核在反应中起催化基苯酚）等将含有银核溴化银还原，银核在反应中起催化作用，含有银核越多，溴化银被还原得越快，直到出现清作用，含有银核越多，溴化银被还原得越快，直到出现清楚图象。楚图象。对苯二酚对苯二酚(HO-C6H4-OH)+2AgBr=对苯二醌对苯二醌+2Ag+2HBr 定影过程：将未感光溴化银全部溶解掉定影过程：将未感光溴化银全部溶解掉 2Na2S2O3+AgBr=Na3Ag(S2O3)2+NaBr AgI人工降雨。人工降雨。第15页 (c)银镜反应：取一支洁净试管，注入银镜反应：取一支洁净试管，注入2毫升毫升0.1 mol.L 1硝酸银溶硝酸银溶液，滴入液，滴入2 mol.L 1氨水至起初生成沉淀恰好溶解为止，再多滴两氨水至起初生成沉淀恰好溶解为止，再多滴两滴。然后滴入数滴滴。然后滴入数滴10%葡萄糖溶液，摇匀后放置在葡萄糖溶液，摇匀后放置在80-90热水热水浴中。浴中。2Ag(NH3)2+RCHO+2OH=RCOONH4+2Ag+3NH3+H2O 注意：渡银后银氨溶液不能放置过久，不然会析出强爆炸性氮化注意：渡银后银氨溶液不能放置过久，不然会析出强爆炸性氮化银银Ag3N沉淀。可加盐酸转化为氯化银回收。沉淀。可加盐酸转化为氯化银回收。三、三氯化金三、三氯化金 金在金在473K下同氯气作用，可得到褐红色晶体三氯化金。在金化下同氯气作用，可得到褐红色晶体三氯化金。在金化合物中，氧化态为合物中，氧化态为+III化合物最稳定，氧化态为化合物最稳定，氧化态为+I化合物很轻易化合物很轻易转化成氧化态为转化成氧化态为+III化合物。化合物。3Au+=Au3+2Au K=Au3+/Au+=1013。三氯化金在固态和气态时为二聚体结构。三氯化金在固态和气态时为二聚体结构。第16页2、锌族元素、锌族元素2-1 锌族元素通性锌族元素通性锌族元素锌族元素碱土金属元素碱土金属元素物理性质物理性质熔沸点、熔化热、气化热比碱土金属和熔沸点、熔化热、气化热比碱土金属和铜族元素低（铜族元素低（s电子成对后稳定性增加）电子成对后稳定性增加）熔沸点较锌族元素高熔沸点较锌族元素高化学性质及改变规律较不活泼，随原子序数增加活泼性降低，较不活泼，随原子序数增加活泼性降低，锌溶于稀酸、镉较慢、汞不溶锌溶于稀酸、镉较慢、汞不溶较活泼，随原子序数较活泼，随原子序数增加活泼性增加增加活泼性增加化合物键型及盐水解有显著共价性，多数化合物有颜色；盐在溶液中都有一定程度水解大多是离子型无色物质；盐普通不水解离子形成配合物能力强烈强烈极少，仅能同极强配位剂生成配合物氢氧化物碱氢氧化物碱性及规律性及规律碱性弱，本族元素从上到下金属性减弱，碱性弱，本族元素从上到下金属性减弱，氢氧化物碱性却增强。氢氧化物碱性却增强。强碱，从上到下金属强碱，从上到下金属性和碱性增强性和碱性增强 第17页 2-2 金属单质金属单质 一、存在与冶炼一、存在与冶炼锌和汞矿石：闪锌矿锌和汞矿石：闪锌矿ZnS、菱锌矿、菱锌矿ZnCO3和辰砂（又名朱和辰砂（又名朱砂）砂）HgS，锌冶炼：锌冶炼：2ZnS+3O2=2ZnO+2SO2ZnO+CO=Zn(g)+CO2汞冶炼：辰砂在空气中焙烧或与石灰共热，得到汞；然后汞冶炼：辰砂在空气中焙烧或与石灰共热，得到汞；然后蒸馏；再用蒸馏；再用5%硝酸除掉铅、镉、铜等杂质，减压蒸馏硝酸除掉铅、镉、铜等杂质，减压蒸馏得到纯汞。得到纯汞。HgS+O2=Hg+SO2 4HgS+4CaO=4Hg+3CaS+CaSO4第18页二、化学性质二、化学性质1、锌与空气生成碱式碳酸锌，这层薄膜比较紧密，可作保、锌与空气生成碱式碳酸锌，这层薄膜比较紧密，可作保护膜。护膜。4Zn+2O2+3H2O+CO2=ZnCO3.3Zn(OH)22、锌与稀非氧化性酸（盐酸、硫酸）发应较快，与氧化性、锌与稀非氧化性酸（盐酸、硫酸）发应较快，与氧化性酸（硝酸）反应产物较复杂。酸（硝酸）反应产物较复杂。4Zn+10HNO3(稀稀)=4Zn(NO3)2+N2O+5H2O；4Zn+10HNO3(极稀极稀)=4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O3、锌与镉、汞不一样，含有两性，可溶于强碱溶液。、锌与镉、汞不一样，含有两性，可溶于强碱溶液。Zn+2NaOH+2H2O=Na2Zn(OH)4+H2 4、锌与铝不一样，可溶于氨水，形成配离子。、锌与铝不一样，可溶于氨水，形成配离子。Zn+4NH3+2H2O=Zn(NH3)42+H2+2OH-5、镉与稀非氧化性酸反应较慢，汞不反应。但它们都溶于、镉与稀非氧化性酸反应较慢，汞不反应。但它们都溶于硝酸。硝酸。硝酸过量：硝酸过量：3Hg+8HNO3=3Hg(NO3)2+2NO+4H2O 汞过量：汞过量：6Hg+8HNO3=3Hg2(NO3)2+2NO+4H2O 第19页三、用途三、用途1、汞作温度计（膨胀均匀，不湿润玻璃）、汞作温度计（膨胀均匀，不湿润玻璃）2、汞作压力计（蒸汽压低、密度大）、汞作压力计（蒸汽压低、密度大）3、溶解金属成汞齐，提炼金银。钠汞齐作还原剂。、溶解金属成汞齐，提炼金银。钠汞齐作还原剂。4、锌作合金，如黄铜（、锌作合金，如黄铜（60%铜、铜、40%锌）锌）5、干电池（银锌电池）、干电池（银锌电池）负极：负极：Zn-2e+2OH=Zn(OH)2；正极：正极：Ag2O2+4e+2H2O=2Ag+4OH；总反应：总反应：2Zn+Ag2O2+2H2O=2Ag+2Zn(OH)26、锌是动植物生长有益元素，硫酸锌是一中种微量元素、锌是动植物生长有益元素，硫酸锌是一中种微量元素肥料。肥料。第20页 2 3 锌族元素主要化合物锌族元素主要化合物氧化态。氧化态。一、氧化物和氢氧化物一、氧化物和氢氧化物2M+O2=2MO(M=Zn,Cd,Hg)；MCO3=MO+CO2(M=Zn,568K;M=Cd,600K)分解性：分解性：酸碱性：酸碱性：配位性：配位性：性质性质ZnOCdOHgO颜色颜色白色粉未白色粉未 棕灰色粉未棕灰色粉未红色或黄色晶体红色或黄色晶体生成热生成热/KJ.mol 1 348.3 256.9 90.9第21页二、硫化物二、硫化物颜色：颜色：溶解性：溶解性：M2+H2S=MS+2H+3HgS+12HCl+2HNO3=3H2HgCl4+3S+2NO+4H2OHgS+Na2S=Na2HgS2荧光粉，可制作荧光屏、夜光表和发光油漆等。荧光粉，可制作荧光屏、夜光表和发光油漆等。硫化镉叫做镉黄，用作黄色颜料。硫化镉叫做镉黄，用作黄色颜料。第22页三、氯化物三、氯化物1、氯化锌、氯化锌 水解：水解：ZnCl2.H2O=Zn(OH)Cl+HCl 酸性，能溶解金属氧化物：酸性，能溶解金属氧化物：ZnCl2+H2O=HZnCl2(OH)；FeO+2HZnCl2(OH)=FeZnCl2(OH)2+H2O2、氯化汞、氯化汞 氯化汞即升汞氯化汞即升汞HgCl2。毒性：微溶于水，假盐，有剧毒，内服毒性：微溶于水，假盐，有剧毒，内服0.2-0.4克可致死。克可致死。水解：水解：HgCl2+H3O=Hg(OH)Cl+HCl氨解：氨解：HgCl2+2NH3=Hg(NH2)Cl+NH4Cl氧化性：氧化性：2HgCl2+SnCl2+2HCl=Hg2Cl2+H2SnCl6；Hg2Cl2+SnCl2+2HCl=2Hg+H2SnCl6第23页3、氯化亚汞（、氯化亚汞（Hg2Cl2）双聚体双聚体Hg22+与盐酸生成氯化亚汞白色沉淀。与盐酸生成氯化亚汞白色沉淀。Hg2(NO3)2+2HCl=Hg2Cl2+2HNO3氯化亚汞无毒，因味略甜，俗称甘汞，医药上用作轻泻剂，氯化亚汞无毒，因味略甜，俗称甘汞，医药上用作轻泻剂，化学上制作甘汞电极，它是一个不溶于水白色粉未。在化学上制作甘汞电极，它是一个不溶于水白色粉未。在光照射下，轻易分解：光照射下，轻易分解：Hg2Cl2=HgCl2+Hg（光照），所（光照），所以应存放在棕色瓶中。以应存放在棕色瓶中。与氨水：与氨水：与氢氧化钠：与氢氧化钠：与硫化钠：与硫化钠：第24页四、配合物四、配合物 因为锌族元素离子为因为锌族元素离子为18电子结构，含有很强极化能力和显著变形电子结构，含有很强极化能力和显著变形性，所以比对应主族元素有较强形成配合物能力。性，所以比对应主族元素有较强形成配合物能力。1、氨配合物、氨配合物Zn2+4NH3=Zn(NH3)42+K稳稳=5.0108；Cd2+6NH3=Cd(NH3)62+K稳稳=1.4106；2、氰配合物、氰配合物Zn2+4CN=Zn(CN)42 K稳稳=1.01016；Cd2+4CN=Cd(CN)42 K稳稳=1.31018；Hg2+4CN=Hg(CN)42 K稳稳=3.31041；3、其它配合物、其它配合物 Hg2+离子能够与卤素离子和硫氰酸根离子形成一系列配合物，与离子能够与卤素离子和硫氰酸根离子形成一系列配合物，与卤素离子形成配合物能力依卤素离子形成配合物能力依ClBrI次序增强。次序增强。Hg2+4Cl=Hg(Cl)42 K稳稳=1.61015；Hg2+4I=HgI42 K稳稳=7.21029；Hg2+4SCN=Hg(SCN)42 K稳稳=7.71021；第25页 在在Hg2+离子溶液中加入碘化钾溶液，首先生成红色碘化汞沉离子溶液中加入碘化钾溶液，首先生成红色碘化汞沉淀：淀：Hg2+2I=HgI2（红色）；假如碘化钾过量，沉淀又溶（红色）；假如碘化钾过量，沉淀又溶解成无色配离子：解成无色配离子：HgI2+2I=HgI42-奈斯特试剂检验溶液中微量奈斯特试剂检验溶液中微量NH4+：第26页例例1：1、右右图图是是Au-CN-H2O体体系系电电势势-pH图图，在在该该图图中中电电对对Au3+/Au(CN)2-电电极极电电势势随随pH值升高而增大。请说明原因。值升高而增大。请说明原因。2、已已知知(O2/H2O)=1.229 V，(Au+/Au)=1.69 V，(Zn2+/Zn)=-0.760 V，Ka(HCN)=4.9310-10，K稳稳(Au(CN)2-)=2.001038，K稳稳(Zn(CN)42-)=5.011016，请请经经过过平平衡衡常常数数计计算算说说明明金金冶冶炼炼反反应应反反应应趋势。趋势。3、设设配配制制NaCN 水水溶溶液液浓浓度度为为1.00 10-2 mol/L、生生 成成 Au(CN)2-配配 离离 子子 浓浓 度度 为为1.0010-4 mol/L、空空气气中中O2 体体积积分分数数为为0.210，计计算算该该条条件件下下溶溶液液中中pH值值以以及及金金溶溶解反应此时电动势。解反应此时电动势。4、已已知知3Au+=Au3+2Au歧歧化化反反应应平平衡衡常常数数为为1.001013，请请计计算算在在上上述述条条件件下下Au3+浓浓度。度。第27页1、Au3+2e-+2HCN=Au(CN)2-+2H+；依依据据能能斯斯特特公公式式，该该图图中中电电对对Au3+/Au(CN)2-电极电势随电极电势随pH值升高而增大。值升高而增大。2、冶炼反应：（、冶炼反应：（1）4Au+O2+8CN-+2H2O=4Au(CN)2-+4OH-（2）2Au(CN)2-+Zn=2Au+Zn(CN)42-(Au(CN)2-/Au)=(Au+/Au)-0.0592lgK稳稳(Au(CN)2-)=-0.5774(O2/OH-)=(O2/H2O)-0.0592pH=0.4002(V)K(1)=1.141066，(Zn(CN)42-/Zn)=(Zn2+/Zn)-0.0296lgK稳稳(Zn(CN)42-)=-1.254 K(2)=7.381022。3、CN-+H2O=OH-+HCN；Kb(CN-)=2.0310-5，CN-=1.00 10-2-2.00 10-4-x；OH-=1.00 10-4+xHCN=x；列式得到列式得到x=4.0010-4；pH=10.70(O2/H2O)=0.5855(V)CN-=1.00 10-2-2.00 10-4-x=9.610-3(Au(CN)2-/Au)=(Au(CN)2-/Au)+0.0592lgAu(CN)2-/CN-2=-0.5753(V)；E=1.1608（V）4、Au3+2Au+6CN-=3Au(CN)2-；K(3)=8.0010101Au3+=1.6010-102第28页例例2：A是磷氧化物，它溶于水时生成等摩尔磷酸与亚磷酸。是磷氧化物，它溶于水时生成等摩尔磷酸与亚磷酸。1、写出、写出A化学式并画出化学式并画出A结构。结构。2、缩聚磷酸分子式普通可用、缩聚磷酸分子式普通可用xH2OyP2O5来表示，令来表示，令x/y=R，试讨，试讨论（论（1）当）当R=2时，该酸分子式和名称分别是什么？（时，该酸分子式和名称分别是什么？（2）当）当R=1时，该酸分子式和名称分别是什么？（时，该酸分子式和名称分别是什么？（3）当）当1R2时，该酸分子时，该酸分子式和名称分别是什么？（式和名称分别是什么？（4）当）当R=1.2时，该酸中磷原子个数最少时，该酸中磷原子个数最少是多少？是多少？3、焦磷酸盐用于电镀铜，、焦磷酸盐用于电镀铜，Cu2+与与P2O74-反应生成浅蓝色沉淀反应生成浅蓝色沉淀Cu2P2O7，沉淀溶于过量焦磷酸盐溶液生成深蓝色，沉淀溶于过量焦磷酸盐溶液生成深蓝色Cu(P2O7)26-。电镀铜时，铜板作阳极，镀件作阴极，在阴极区存在以下反应：电镀铜时，铜板作阳极，镀件作阴极，在阴极区存在以下反应：Cu(P2O7)26-=Cu(P2O7)2-+P2O74-（1）画出）画出Cu(P2O7)26-离子结构。离子结构。（2）在阴极是何种离子放电，简述其理由。）在阴极是何种离子放电，简述其理由。（3）写出阴极和阳极所发生电极反应。）写出阴极和阳极所发生电极反应。第29页解答：解答：1：P4O8，P组成四面体，组成四面体，6个个O在棱上，在棱上，2个氧连在个氧连在2个个P上。上。2：H4P2O7，焦磷酸；，焦磷酸；(HPO3)n，偏磷酸；，偏磷酸；Hn+2PnO3n+1，多磷酸；，多磷酸；10。3：2个焦磷酸根离子均与个焦磷酸根离子均与Cu2+组成六元环，组成平面结构，配组成六元环，组成平面结构，配离子带电荷离子带电荷-6。4:Cu(P2O7)2-离子先放电。离子先放电。3个关键点：（个关键点：（1）其稳定性较差，）其稳定性较差，电对电极电势大，氧化能力强，先得电子；（电对电极电势大，氧化能力强，先得电子；（2）负电荷小，）负电荷小，受阴极排斥作用小，轻易在电极上聚集；（受阴极排斥作用小，轻易在电极上聚集；（3）电荷绝对值小，）电荷绝对值小，迁移速度快，可连续放电。迁移速度快，可连续放电。第30页例例3：把铜粉放入装有浓氨水试管中，塞紧试管塞，震荡后发：把铜粉放入装有浓氨水试管中，塞紧试管塞，震荡后发觉试管塞越来越紧，且溶液逐步变成浅黄色（近乎无色）溶觉试管塞越来越紧，且溶液逐步变成浅黄色（近乎无色）溶液液A，打开试管塞后，溶液快速变成蓝色溶液，打开试管塞后，溶液快速变成蓝色溶液B。试回答：。试回答：1、写出上述包括化学方程式。、写出上述包括化学方程式。2、从结构上解释、从结构上解释A和和B颜色差异。指出颜色差异。指出A和和B中形成体杂化方中形成体杂化方式。式。3、上述反应可能有何应用？、上述反应可能有何应用？4、若将铜粉换成氧化亚铜，现象是否一样？、若将铜粉换成氧化亚铜，现象是否一样？1、略。、略。2、3d9与与3d10差异。差异。sp和和dsp2杂化。杂化。3、制备能溶解纤维、制备能溶解纤维Cu(NH3)42+溶液和吸收溶液和吸收COCu(NH3)2+溶液。溶液。测定空气中氧含量。测定空气中氧含量。4、除了瓶塞不会越来越紧外（因为不消耗氧气），其余现象相、除了瓶塞不会越来越紧外（因为不消耗氧气），其余现象相同。同。第31页例例4：铜及其化合物在日常生活中应用极其广泛。：铜及其化合物在日常生活中应用极其广泛。1、若把原先厕所或马厩改为贮存弹药仓库，经过一段时间后，、若把原先厕所或马厩改为贮存弹药仓库，经过一段时间后，炮弹发生锈蚀，经化验得锈蚀产物主要成份是炮弹发生锈蚀，经化验得锈蚀产物主要成份是Cu(NH3)42(OH)2CO3。请分析原因，写出相关化学反应方程。请分析原因，写出相关化学反应方程式。式。2、火炮在射击后要用擦抹剂去除炮瞠内铜（俗称挂铜）。擦、火炮在射击后要用擦抹剂去除炮瞠内铜（俗称挂铜）。擦抹剂由抹剂由K2Cr2O7和和(NH4)2CO3组成。当温度低于组成。当温度低于10，用擦抹，用擦抹剂时还要加少许剂时还要加少许NaOH以促进反应。以促进反应。（1）铜与擦抹剂反应方程式（产物都是水溶性）；）铜与擦抹剂反应方程式（产物都是水溶性）；（2）温度低于）温度低于10时，加时，加NaOH为何能促进反应？写出反应为何能促进反应？写出反应式。式。第32页解：解：1、厕所、马厩里粪便中尿素分解产生、厕所、马厩里粪便中尿素分解产生NH3，改为贮存弹药仓，改为贮存弹药仓库后，因为库后，因为NH3存在，使存在，使Cu还原性增强，易被空气中氧气氧化，还原性增强，易被空气中氧气氧化，于是弹药上于是弹药上Cu与与CO2、O2、H2O和和NH3等共同作用，产生铜锈：等共同作用，产生铜锈：Cu8NH3O2CO2H2OCu(NH3)42(OH)2CO3。2、（、（1）3CuK2Cr2O712(NH4)2CO32Cu(NH3)4CO3Cu(NH3)4(HCO3)22Cr(NH3)6(HCO3)32KHCO37H2O（2）低于）低于10，加，加NaOH使使NH4+更易成更易成NH3，促进配合，和产物，促进配合，和产物中中HCO3 结合，使平衡右移。结合，使平衡右移。3CuK2Cr2O712(NH3)2CO310NaOH3Cu(NH3)4CO3Cr(NH3)62(CO3)3K2CO35Na2CO3第33页例例5：据世界卫生组织统计，全球约有：据世界卫生组织统计，全球约有8000万妇女使用避孕万妇女使用避孕环。惯用避孕环都是含金属铜。据认为，金属铜避孕机理之环。惯用避孕环都是含金属铜。据认为，金属铜避孕机理之一是，铜与子宫分泌物中盐酸以及子宫内空气反应，生成两一是，铜与子宫分泌物中盐酸以及子宫内空气反应，生成两种产物，一个是白色难溶物种产物，一个是白色难溶物S，另一个是酸，另一个是酸A。酸。酸A含未成对含未成对电子，是一个自由基，含有极高活性，能杀死精子。电子，是一个自由基，含有极高活性，能杀死精子。1、写出铜环产生、写出铜环产生A化学方程式。化学方程式。2、画出、画出A分子立体结构。分子立体结构。3、给出难溶物、给出难溶物S和酸和酸A化学名称。化学名称。4、A是一个弱酸，是一个弱酸，pK=4.8 问：在问：在pH=6.8时，时，A主要以什么主要以什么形态存在？形态存在？1、Cu+HCl+O2=CuCl+HO2 2、3、A:超氧酸超氧酸4、几乎完全电离为超氧离子。几乎完全电离为超氧离子。第34页例例6：在酸溶液中，：在酸溶液中，10.00 g Cu2S和和CuS混合物与混合物与250.0 mL 0.7500 molL1MnO4反应生成了反应生成了SO42、Cu2+和和Mn2+。剩。剩下下MnO4 恰好与恰好与175.0 mL浓度为浓度为 1.000 molL1Fe2+溶液反溶液反应。应。1、写出全部反应化学方程式，并配平。、写出全部反应化学方程式，并配平。2、试计算原始混合物中、试计算原始混合物中 CuS 质量分数。质量分数。第35页(1)Cu2S+2MnO4+8H+=2Cu2+SO42+2Mn2+4H2O5CuS+8MnO4+24H+=5Cu2+5SO42+8Mn2+12H2O 5Fe2+MnO4+8H+=5Fe3+Mn2+4H2O(2)设设 Cu2S X mol CuS Y mol 159.17X+95.62Y=10.00 2X+1.6Y=0.25000.7500-(1/5)1.0000.1750=0.1525X=0.0223 Y=0.0675 W=64.5%第36页例例7、化合物、化合物A是白色固体，加热时猛烈分解，产生固体是白色固体，加热时猛烈分解，产生固体B和和气体气体C。固体。固体B不溶于水或盐酸，但溶于热稀硝酸，得一溶液不溶于水或盐酸，但溶于热稀硝酸，得一溶液D和气体和气体E。气体。气体E无色，但在空气中变红。溶液无色，但在空气中变红。溶液D用浓盐酸用浓盐酸处理时得一白色沉淀处理时得一白色沉淀F。气体。气体C与普通试剂不反应，但与热金与普通试剂不反应，但与热金属镁作用生成白色固体属镁作用生成白色固体G。G与水作用生成另一白色固体与水作用生成另一白色固体H及及一气体一气体J。气体。气体J使湿润红色石蕊试纸变蓝，固体使湿润红色石蕊试纸变蓝，固体H可溶于稀可溶于稀硫酸得到溶液硫酸得到溶液I。化合物。化合物A用用H2S处理时，得到黑色沉淀处理时，得到黑色沉淀K、无、无色溶液色溶液L和气体和气体C。过滤后，固体。过滤后，固体K溶于浓硝酸得气体溶于浓硝酸得气体E、黄、黄色固体色固体M和溶液和溶液D，D用盐酸处理得到沉淀用盐酸处理得到沉淀F。滤液。滤液L用用NaOH处理又得到气体处理又得到气体J。1、请写出各英文字母表示物质化学式。、请写出各英文字母表示物质化学式。2、分析气体、分析气体E在空气中变红后得到物质中心原子杂化类型。在空气中变红后得到物质中心原子杂化类型。第37页解：解：A、AgN3；B、Ag；C、N2；D、AgNO3；E、NO；F、AgCl；G、Mg3N2；H、Mg(OH)2；I、MgSO4；J、NH3；K、Ag2S；L、NH4HS；M、S。sp2第38页例例8：业业已已发发觉觉许许多多含含金金化化合合物物能能够够治治疗疗风风湿湿症症等等疾疾病病，引引发发科科学学家家广广泛泛兴兴趣趣。在在吡吡啶啶衍衍生生物物2,2联联吡吡啶啶（代代号号A）中中加加入入冰冰醋醋酸酸与与30%H2O2混混合合溶溶液液，反反应应完完成成后后加加入入数数倍倍体体积积丙丙酮酮，析析出出白白色色针针状状晶晶体体B（分分子子式式C10H8N2O2）。B红红外外光光谱谱显显示示它它有有一一个个A没没有有化化学学键键。B分分成成两两份份，一一份份与与HAuCl4在在温温热热甲甲醇醇中中反反应应得得到到深深黄黄色色沉沉淀淀C。另另一一份份在在热热水水中中与与NaAuCl4反反应应，得得到到亮亮黄黄色色粉粉末末D。用用银银量量法法测测得得C不不含含游游离离氯氯而而D含含游游离离氯氯7.18%，且且D相相对对分分子子质质量量比比C小小36.46。C和和D中中金金配配位位数数都都是是4，且且C、D中都存在中都存在7原子环。原子环。1、画出、画出A、B、C、D结构式。结构式。2、在制备、在制备B过程中加入丙酮起什么作用？过程中加入丙酮起什么作用？3、给出用游离氯测定值得出、给出用游离氯测定值得出D化学式推理和计算过程。化学式推理和计算过程。第39页1、A：B：C：D：2、丙酮作用是降低、丙酮作用是降低B在水中溶解度。在水中溶解度。3、D相相对对分分子子质质量量491.5，设设n为为D中中游游离离氯氯离离子子数数，x为为D中中游游离离氯氯离离子子含含量量，则则：35.5n/491.5x/100 用用尝尝试试法法，当当n1 x7.22%与试验值与试验值7.18%相近，表明相近，表明D外界有一个游离氯离子。外界有一个游离氯离子。第40页例例9：银银化合物主要表化合物主要表现为现为+1价，只有少数价，只有少数银银化合物表化合物表现为现为+2，+3价。氟在一定温度下与价。氟在一定温度下与AgCl反反应应能能够够得到得到AgF2（反（反应应一）一），AgF2是一个很是一个很强强氟化氟化剂剂，能，能够够将碳将碳氢氢化合物氟化，如将化合物氟化，如将AgF2与奈在与奈在225-330oC下反下反应应，可得到一含氟量，可得到一含氟量为为74.0%液体液体X（反（反应应二），用臭氧氧化二），用臭氧氧化AgNO3溶液可得到一黑色沉淀溶液可得到一黑色沉淀AgO（反（反应应三），将三），将K2S2O8弱碱性溶液与与沸弱碱性溶液与与沸腾腾AgNO3 溶液溶液也能也能够够得到得到AgO（反（反应应四）。四）。1、写出、写出Ag2+电电子排布式。子排布式。2、写出反、写出反应应一、二、三、四方程式。一、二、三、四方程式。3、Ag2+不能存在于水溶液中，其可能原因是什么？不能存在于水溶液中，其可能原因是什么？4、吡、吡啶啶-2-甲酸存在下，用甲酸存在下，用S2O82-与与Ag+反反应应，可生成一中性四，可生成一中性四配位配位Ag()化合物，写出反化合物，写出反应应方程式，并画出生成物方程式，并画出生成物结结构，指构，指出形成体出形成体杂杂化方式。化方式。5、将、将AgF2在在CCl4中中处处理理S4N4能能够够得到得到(S