過渡族元素（二）
實驗?zāi)康模?br>1.掌握銅、銀、鋅、鎘、汞氧化物和氫氧化物的性質(zhì)。
2.掌握銅()ⅰ與銅()ⅱ之間、汞()ⅰ與汞()ⅱ之間的轉(zhuǎn)化反應(yīng)及條件。
3.了解銅、銀、鋅、鎘、汞硫化物的生成與溶解。
4.掌握銅()ⅰ、銀、汞鹵化物的溶解性。
5.掌握銅、銀、鋅、鎘、汞配合物的生成與性質(zhì)。
6.學(xué)習(xí)cu2+、ag+、zn2+、cd2+、hg2+的鑒定方法。
實驗原理：
銅和銀是周期系第bⅰ族元素，價層電子構(gòu)型分別為3d104s1和4d105s1。銅的重要氧化值為+1和+2，銀主要形成氧化值為+1的化合物。
鋅、鎘、汞是周期系第bⅱ族元素，價層電子構(gòu)型(n-1)d10ns2，它們都形成氧化值為+2的化合物，汞還能形成氧化值為+1的化合物。
zn(oh)2是兩性氫氧化物。cu(oh)2兩性偏堿，能溶于較濃的naoh溶液。cu(oh)2的熱穩(wěn)定性差，受熱分解為cuo和h2o。cd(oh)2是堿性氫氧化物。agoh，hg(oh)2，hg2(oh)2都很不穩(wěn)定，極易脫水變成相應(yīng)的氧化物，而hg2o也不穩(wěn)定，易歧化為hgo和hg。
某些cu()ⅱ，ag()ⅰ，hg()ⅱ的化合物具有一定的氧化性。例如，cu2+能與i-反應(yīng)生成cui和i2；[cu(oh)4]2-和[ag(nh3)2]+都能被醛類或某些糖類還原，分別生成ag和cu2o；hgcl2與sncl2反應(yīng)用于hg2+或sn2+的鑒定。
水溶液中的cu+不穩(wěn)定，易歧化為cu2+和cu。cucl和cui等cu()ⅰ的鹵化物難溶于水，通過加合反應(yīng)可分別生成相應(yīng)的配離子[cucl2]-和[cui2]-等，它們在水溶液中較穩(wěn)定。cucl2溶液與銅屑及濃hcl混合后加熱可制得[cucl2]-，加水稀釋時會析出cucl沉淀。
cu2+與k4[fe(cn)6]在中性或弱酸性溶液中反應(yīng)，生成紅棕色的cu2[fe(cn)6]沉淀，此反應(yīng)用于鑒定cu2+。
ag+與稀hcl反應(yīng)生成agcl沉淀，agcl溶于nh3·h2o溶液生成[ag(nh3)2]+，再加入稀hno3有agcl沉淀生成，或加入ki溶液，生成agi沉淀。利用這一系列反應(yīng)可以鑒定ag+。
當加入相應(yīng)的試劑時，還可以實現(xiàn)下列依次的轉(zhuǎn)化：
[ag(nh3)2]+→agbr(s)→[ag(s2o3)2]3-→agi(s)→[ag(cn)2]-→ag2s(s)
agcl，agbr，agi等也能通過加合反應(yīng)分別生成[agcl2]-，[agbr2]-，[agi2]-等配離子。
cu2+，ag+，zn2+，cd2+，hg2+與飽和h2s溶液反應(yīng)都能生成相應(yīng)的硫化物。zns能溶于稀hcl。cds不溶于稀hcl，但溶于濃hcl。利用黃色cds的生成反應(yīng)可以鑒定cd2+。cus和ag2s溶于濃hno3。hgs溶于王水。
cu2+，cu+，ag+，zn2+，cd2+，hg2+都能形成氨合物。[cu(nh3)2]+是無色的，易被空氣中的o2氧化為深藍色的[cu(nh3)4]2+。cu2+，ag+，zn2+，cd2+，hg2+與適量氨水反應(yīng)生成氫氧化物、氧化物或堿式鹽沉淀，而后溶于過量的氨水(有的需要有nh4cl存在)。
hg22+在水溶液中較穩(wěn)定，不易歧化為hg2+和hg。但hg22+與氨水、飽和h2s或ki溶液反應(yīng)生成的hg()ⅰ化合物都能被歧化為hg()ⅱ的化合物和hg。例如：hg22+與i-反應(yīng)先生成hg2i2，當i-過量時則生成[hgi4]2-和hg。
在堿性條件下，zn2+與二苯硫腙反應(yīng)生成粉紅色的螯合物，此反應(yīng)用于鑒定zn2+。
儀器、藥品及材料
儀器：點滴板、水浴鍋
藥品：
酸：hno3(2.0mol·l-1，濃)，hcl(2.0mol·l-1，6.0mol·l-1，濃)，hac(2.0mol·l-1)，h2so4(2.0mol·l-1)，h2s(飽和)
堿：naoh(2.0mol·l-1，6.0mol·l-1，40%)，nh3·h2o(2.0mol·l-1，6.0mol·l-1)
鹽：kncs(0.1mol·l-1，飽和)，fe(no3)3(0.1mol·l-1)，ki(0.1mol·l-1，2mol·l-1)，cu(no3)2(0.1mol·l-1)，co(no3)2(0.1mol·l-1)，ni(no3)2(0.1mol·l-1)，ag(no3)(0.1mol·l-1)，hg2(no3)2(0.1mol·l-1)，ba(no3)2(0.1mol·l-1)，bacl2(0.1mol·l-1)，hg(no3)2(0.1mol·l-1)，cucl2(1mol·l-1)，na2s2o3(0.1mol·l-1)，k4[fe(cn)6](0.1mol·l-1)，zn(no3)2(0.1mol·l-1)，sncl2(0.1mol·l-1)，hgcl2(0.1mol·l-1)，cuso4(0.1mol·l-1)，nh4cl(1mol·l-1)，cd(no3)2(0.1mol·l-1)，nacl(0.1mol·l-1)，kbr(0.1mol·l-1)
固體：銅屑
其它：10%葡萄糖，淀粉溶液，二苯硫腙的ccl4溶液
材料：pb(ac)2試紙
實驗內(nèi)容
1.銅、銀、鋅、鎘、汞的氫氧化物或氧化物的生成和性質(zhì)
在5支試管中分別加幾滴0.1mol·l-1的cuso4溶液、agno3溶液、znso4溶液、cdso4溶液及hg(no3)2溶液，然后滴加2.0mol·l-1naoh溶液，觀察現(xiàn)象。將每個試管中的沉淀分為兩份，分別檢驗其酸堿性。寫出有關(guān)的反應(yīng)方程式。
2.cu()ⅰ化合物的生成和性質(zhì)
（1）取幾滴0.1mol·l-1cuso4溶液，滴加6.0mol·l-1naoh溶液*過量，再加入10%葡萄糖溶液，搖勻，加熱*沸，觀察現(xiàn)象。離心分離，棄去清液，將沉淀洗滌后分為兩份，一份加入2.0mol·l-1h2so4溶液，另一份加入6.0mol·l-1nh3·h2o溶液，靜置片刻，觀察現(xiàn)象。寫出有關(guān)的反應(yīng)方程式。
（2）取1.0mol·l-1cucl2溶液1ml，加1ml濃hcl和少量銅屑，加熱*溶液呈泥黃色，將溶液倒入另一支盛有去離子水的試管中(將銅屑水洗后回收)，觀察現(xiàn)象。離心分離，將沉淀洗滌后分為兩份，一份加入濃hcl，另一份加入2mol·l-1nh3·h2o溶液，觀察現(xiàn)象。寫出有關(guān)的反應(yīng)方程式。
（3）取幾滴0.1mol·l-1cuso4溶液，滴加0.1mol·l-1ki溶液，觀察現(xiàn)象。離心分離，在清液中加1滴淀粉溶液，觀察現(xiàn)象。將沉淀洗滌兩次后，滴加2mol·l-1ki溶液，觀察現(xiàn)象，再將溶液加水稀釋，觀察有何變化。寫出有關(guān)的反應(yīng)方程式。
3.cu+的鑒定
在點滴板上加1滴0.1mol·l-1cuso4溶液，再加1滴2mol·l-1hac溶液和1滴0.1mol·l-1k4[fe(cn)6]溶液，觀察現(xiàn)象。寫出反應(yīng)方程式。
4.ag()ⅰ系列實驗
取幾滴0.1mol·l-1agno3溶液，選用適當?shù)脑噭腶g+開始，依次經(jīng)agcl(s)，[ag(nh3)2]+，agbr(s)，[ag(s2o3)2]3-，agi(s)，[agi2]-*后到ag2s的轉(zhuǎn)化。觀察現(xiàn)象，寫出有關(guān)的反應(yīng)方程式。
5.銀鏡反應(yīng)
在一支干凈的試管中加入0.1mol·l-1agno3溶液1ml，滴加2.0mol·l-1nh3·h2o溶液*生成的沉淀剛好溶解，加10%葡萄糖溶液2ml，放在水浴中加熱片刻，觀察現(xiàn)象。然后倒掉溶液，加2.0mol·l-1hno3溶液使銀溶解后回收。寫出有關(guān)的反應(yīng)方程式。
6.銅、銀、鋅、鎘、汞硫化物的生成和性質(zhì)
在6支試管中分別加入1滴0.1mol·l-1的cuso4溶液、agno3溶液、zn(no3)2溶液、cd(no3)2溶液、hg(no3)2溶液和hg2(no3)2溶液，再各滴加飽和h2s溶液，觀察現(xiàn)象。離心分離，試驗cus和ag2s在濃hno3中，zns在稀hcl中，cds在6mol·l-1hcl溶液中，hgs在王水中的溶解性。
7.銅、銀、鋅、鎘、汞氨合物的生成
在6支試管中分別加幾滴0.1mol·l-1cuso4溶液、agno3溶液、zn(no3)2溶液、cd(no3)2溶液、hg(no3)2溶液和hg2(no3)2溶液，然后逐滴加入6mol·l-1nh3·h2o溶液*過量(如果沉淀不溶解，再加1mol·l-1nh4cl溶液)，觀察現(xiàn)象。寫出有關(guān)的反應(yīng)方程式。
8.汞鹽與ki的反應(yīng)
（1）取2滴0.1mol·l-1hg(no3)2溶液，逐滴加入0.1mol·l-1ki溶液*過量，觀察現(xiàn)象。然后加幾滴6.0mol·l-1naoh溶液和1滴1.0mol·l-1nh4cl溶液，觀察有何現(xiàn)象。寫出有關(guān)的反應(yīng)方程式。
（2）取1滴0.1mol·l-1hg2(no3)2溶液，逐滴加入0.1mol·l-1ki溶液，觀察現(xiàn)象。寫出有關(guān)的反應(yīng)方程式。
9.zn2+的鑒定
取0.1mol·l-1zn(no3)2溶液2滴，加幾滴6.0mol·l-1naoh溶液，再加0.5ml二苯硫腙的ccl4溶液，搖蕩試管，觀察水溶液層和ccl4層顏色的變化。寫出反應(yīng)方程式。
10.混合離子的分離與鑒定
試設(shè)計方法，分離、鑒定下列混合離子：
（1）cu2+，ag+，fe3+；
（2）zn2+，ni2+，ba2+。
圖示分離和鑒定步驟，寫出現(xiàn)象和有關(guān)的反應(yīng)方程式。
思考題
1.cui能溶于飽和kncs溶液，生成的產(chǎn)物是什么？將溶液稀釋后會生成什么沉淀？
2.ag2o能否溶于2mol·l-1nh3·h2o溶液？
3.用k4[fe(cn)6]鑒定cu2+的反應(yīng)在中性或酸性溶液中進行，若加入nh3·h2o或naoh溶液會發(fā)生什么反應(yīng)？
4.agcl，pbcl2，hg2cl2都不溶于水，如何將它們分離開？