陕西师范大学：光电功能材料《无机化学实验》课程教学资源（PPT讲稿）实验4铜、银、锌、镉、汞

无机化学实验实验4铜、银、锌、镉、汞实验目的了解铜、银、锌、镉、汞的氧化物、氢氧化物的生成和性质了解铜、锌、镉、汞的配合物的形成和性质3.试验并掌握Cu(I)、Cu(II)重要化合物的性质及相互转化的条件二、实验内容铜的化合物（1）氢氧化铜和氧化铜的生成和性质Cu2+ ＋ 2OH- =Cu(OH),|蓝色絮状沉淀溶解Cu(OH)2 + H,SO4 =CusO4 + H,O沉淀溶解Cu(OH)2 + 2NaOH(浓) = Na2[Cu(OH)4]Cu(OH)2 = CuO1黑色+ H,O 80-90℃

无机化学实验 实验4 铜、银、锌、镉、汞 一、实验目的 1．了解铜、银、锌、镉、汞的氧化物、氢氧化物的生成和性质 2．了解铜、锌、镉、汞的配合物的形成和性质 3．试验并掌握Cu(I)、Cu(II)重要化合物的性质及相互转化的条件 二、实验内容 1．铜的化合物 （1）氢氧化铜和氧化铜的生成和性质 Cu2+ ＋ 2OH－ ＝Cu(OH)2 ↓蓝色絮状 Cu(OH)2 ＋ H2SO4 = CuSO4 + H2O 沉淀溶解 Cu(OH)2 ＋ 2NaOH(浓) = Na2 [Cu(OH)4 ] 沉淀溶解 Cu(OH)2 ＝ CuO↓黑色＋ H2O 80-90℃

无机化学实验CuO+ 2HCl = CuCl, + H,OCu(OH)，两性偏碱，所以需强碱使之生成配离子。CuO碱性氧化物注：CuCl,在很浓的溶液中显黄绿色（CuCl配离子），浓溶液中显绿色，在稀溶液中显蓝色（Cu(H,O).2+配离子）。(2）Cu(II)氨配合物的生成和性质氨水量少时Cu2+ + SO42- + 2NH, =2NH4++Cu2(OH)2SO4↓浅蓝色碱式硫酸铜Cu2(OH),SO4 + 8NH, = 2[Cu(NH,)4]2+ + SO42- +20H-深蓝色溶液A; [Cu(NH3)4J++4H+ = Cu2+ +4NH4+B: [Cu(NH,)4J2+ +2OH- = 4NH, + Cu(OH),|蓝色加热下Cu(OH)2= CuOI黑色+ H,O注：反应式中的OH一为原反应溶液提供的（碱性条件下）

无机化学实验 CuO＋ 2HCl ＝ CuCl2 ＋ H2O Cu(OH)2两性偏碱，所以需强碱使之生成配离子。 CuO 碱性氧化物 注:CuCl2在很浓的溶液中显黄绿色（CuCl4 －配离子），浓溶液中显 绿色，在稀溶液中显蓝色（Cu(H2O)6 2＋配离子）。 （2）Cu(II)氨配合物的生成和性质 Cu2+ ＋ SO4 2－ ＋ 2NH3 ＝2NH4 ＋＋Cu2 (OH)2SO4 ↓ 氨水量少时 浅蓝色 碱式硫酸铜 Cu2 (OH)2SO4 ＋ 8NH3 ＝ 2[Cu(NH3 ) 4 ] 2+ ＋ SO4 2－ ＋2OH－ 深蓝色溶液 A：[Cu(NH3 ) 4 ] 2+＋4H＋ ＝ Cu2+ ＋4NH4 ＋ B：[Cu(NH3 ) 4 ] 2+ ＋2OH－ ＝ 4NH3 ＋ Cu(OH)2 ↓蓝色 Cu(OH)2 ＝ CuO↓黑色＋ H2O 加热下 注：反应式中的OH－为原反应溶液提供的（碱性条件下）

无机化学实验(3）Cu(II)的氧化性和Cu(I)的配位化合物A: Cu2+ ＋ I- = 2Cull白 + I,用淀粉溶液检验Cul ＋ I-(饱和)= [Cul,]-刚好使沉淀溶解，加水稀释时反应逆转又析出Cul。B： Cu2+ + 2OH- =Cu(OH),|蓝色Cu(OH)2 + 2OH- =[Cu(OH)4}P- 蓝色[Cu(OH)4]2- ＋ Ci6H2O(葡萄糖） =加热= Cu,OI红 十 4OH-+C16H12O+2H,0或 ： [Cu(OH)42 - + CH,OH(CHOH)4CHO = Cu,OI 红 + 4OH - +CH,OH(CHOH)4COOH+2H,O分析化学上利用此反应测定醛，医学上利用此反应检查糖尿病。由于制备方法和条件的不同，CuO晶粒大小各异，而呈现多种颜色黄、橙黄、鲜红或深棕

无机化学实验 （3）Cu(II)的氧化性和Cu(I)的配位化合物 A：Cu2+ ＋ I－ ＝ 2CuI↓白 ＋ I 2 用淀粉溶液检验 CuI ＋ I－(饱和) ＝ [CuI2 ]－ 刚好使沉淀溶解，加水稀释时反应逆转 又析出CuI。 B：Cu2+ ＋ 2OH－ ＝Cu(OH)2 ↓蓝色 Cu(OH)2 ＋ 2OH－ = [Cu(OH)4 ] 2－ 蓝色 [Cu(OH)4 ] 2－ ＋ C16H12O6 (葡萄糖) ＝加热＝ Cu2O↓红 ＋ 4OH－＋ C16H12O7＋2H2O 或 ： [Cu(OH)4 ] 2 － ＋ CH2OH(CHOH)4CHO ＝ Cu2O↓ 红 ＋ 4OH － ＋ CH2OH(CHOH)4COOH＋2H2O 分析化学上利用此反应测定醛，医学上利用此反应检查糖尿病。由于 制备方法和条件的不同，Cu2O晶粒大小各异，而呈现多种颜色黄、 橙黄、鲜红或深棕

无机化学实验份： Cu,O+4H+ = Cu2+ + CuCu2+ 0.158 Cu+ 0.522 Cu另一份：Cu,0+4NH,·H,0=2[Cu(NH,),]+无色溶液+ 3H,0+20H2[Cu(NH,),]+ + 4NH,·H,0+1/20, = 2[Cu(NH,)4]2+ +20H-+3H,0蓝色溶液原因：0.401-0.02>0C：Cu+Cu2++4Cl-=加热=2[CuCl,]-深棕色JCuCl,l- =稀释=CuClI白 + Cl-一份: CuCl + 2NH,=2[Cu(NH,)2]+ + CI-2[Cu(NH3)2]+ + 4NH·H,O+1/2O2 = 2[Cu(NH3)4J2+蓝色溶液+20H+3H,0另一份：CuCl十 CI-(浓）=[CuCl,]深棕色若稀释又生成沉淀

无机化学实验 一份：Cu2O＋4H＋ ＝ Cu2+ ＋ Cu Cu2+ 0.158 Cu+ 0.522 Cu 另一份：Cu2O＋4NH3 •H2O＝2[Cu(NH3 ) 2 ] + 无色溶液＋ 3H2O＋2OH－ 2[Cu(NH3 ) 2 ] + ＋ 4NH3 •H2O＋1/2O2 ＝ 2[Cu(NH3 ) 4 ] 2+ ＋2OH－＋3H2O 蓝色溶液 原因：0.401-0.02>0 C： Cu ＋ Cu2+ ＋ 4Cl－ ＝加热＝ 2[CuCl2 ]－ 深棕色 [CuCl2 ]－ ＝稀释＝CuCl↓白 ＋ Cl－ 一份：CuCl ＋ 2NH3 ＝2[Cu(NH3 ) 2 ] + ＋ Cl－ 2[Cu(NH3 ) 2 ] + ＋ 4NH3 •H2O＋1/2O2 ＝ 2[Cu(NH3 ) 4 ] 2+ 蓝色溶液＋2OH －＋3H2O 另一份：CuCl＋ Cl－(浓) ＝ [CuCl2 ]－ 深棕色 若稀释又生成沉淀

无机化学实验2.氧化银的生成和性质Ag十OH-=AgOHI白色（不稳定，极易失水）2AgOH =Ag,Ol暗棕色＋ H,0Ag,0+2H+ = 2Agt+ H,0Ag,0+4NH·H,O=2[Ag(NH3)2]+ + 3H,0+20H-3.锌镉汞的化合物（1）锌和镉氢氧化物的生成和性质Zn2+ 十 2OH- =Zn(OH),I白色Zn(OH)2 + H,SO4 = ZnSO4 +H,O沉淀溶解(Zn(OH)2+ 2H+ =Zn2+ +2H,O)Zn(OH)2 + 2NaOH = Na2[Zn(OH)4](Zn2+ + 4OH- =Zn(OH)4-)沉淀溶解Zn(OH),两性Cd2+ + 2OH- =Cd(OH)21白色Cd(OH)2 + H,SO4 =CdSO4 + H,O沉淀溶解(Cd(OH),+ 2H+ =Cd2+ +2H,O)Cd(OH),碱性

无机化学实验 2．氧化银的生成和性质 Ag+ ＋ OH－ ＝AgOH↓白色（不稳定，极易失水） 2AgOH ＝ Ag2O↓暗棕色＋ H2O Ag2O＋2H＋ ＝ 2Ag+＋ H2O Ag2O＋4NH3 •H2O＝2[Ag(NH3 ) 2 ] + ＋ 3H2O＋2OH－ 3．锌镉汞的化合物 （1）锌和镉氢氧化物的生成和性质 Zn2+ ＋ 2OH－ ＝Zn(OH)2 ↓白色 Zn(OH)2 ＋ H2SO4 = ZnSO4 ＋H2O （Zn(OH)2＋ 2H＋ ＝Zn2+ ＋2H2O） 沉淀溶解 Zn(OH)2 ＋ 2NaOH = Na2 [Zn(OH)4 ] （Zn2+ ＋ 4OH－ ＝Zn(OH)4 －） 沉淀溶解 Zn(OH)2两性 Cd2+ ＋ 2OH－ ＝Cd(OH)2 ↓白色 Cd(OH)2 ＋ H2SO4 = CdSO4 + H2O （Cd(OH)2＋ 2H＋ ＝Cd2+ ＋2H2O） 沉淀溶解 Cd(OH)2碱性

无机化学实验2）氧化汞的生成和性质Hg2++ 2OH- =HgO,黄色+H,0HgO + 2HNO, =HgNO3 + H,O沉淀溶解(HgO, + 2H+ =Hg2+ +H,O)HgO十NaOH=不反应HgO碱性（3）锌镉汞的配合物A．锌镉汞的氨合物Zn2+ + 2NH·H,O(适量)= Zn(OH),I白色 + 2 NH +Zn2++ 4NH,·H,O(过量）=[Zn(NH,)4J2+无色溶液十4H,OZn(OH)2 + 4NH·H,O=[Zn(NH3)4J2++ 2OH-+4H,OCd2++ 2NH·H,O(适量)= Cd(OH)2I白色+2 NH4Cd2++4NH·H,O(过量）=[Cd(NH,)4J2+无色溶液+4H,OCd(OH)2 + 4NH,·H,O=[Cd(NH,)4J2++ 2OH-+4H,0HgCl + 2NH,·H,O = Hg(NH)CII白+ 2 NHCIHg2+不生成氨配合物

无机化学实验 （2）氧化汞的生成和性质 Hg2+ ＋ 2OH－ ＝HgO2 ↓黄色＋H2O HgO ＋ 2HNO3 = HgNO3 ＋ H2O （HgO2＋ 2H＋ ＝Hg2+ ＋H2O） 沉淀溶解 HgO ＋ NaOH = 不反应 HgO碱性 （3）锌镉汞的配合物 A．锌镉汞的氨合物 Zn2+ ＋ 2NH3 •H2O(适量)＝ Zn(OH)2 ↓白色 ＋ 2 NH4 ＋ Zn2+ ＋ 4NH3 •H2O(过量) ＝[Zn(NH3 ) 4 ] 2+无色溶液＋4H2O Zn(OH)2 ＋ 4NH3 •H2O＝[Zn(NH3 ) 4 ] 2+＋ 2OH－＋4H2O Cd2+ ＋ 2NH3 •H2O(适量)＝ Cd(OH)2 ↓白色＋2 NH4 ＋ Cd2+ ＋ 4NH3 •H2O(过量) ＝[Cd(NH3 ) 4 ] 2+无色溶液＋4H2O Cd(OH)2 ＋ 4NH3 •H2O＝[Cd(NH3 ) 4 ] 2+＋ 2OH－＋4H2O HgCl2 ＋ 2NH3 •H2O ＝ Hg(NH2 )Cl↓白＋ 2 NH4Cl Hg2+不生成氨配合物

无机化学实验B.汞配合物的生成和应用Hg2+ ＋ 2I- = Hgl,↓红色Hgl2+ 2I-(过量)=[Hgl4J2-无色溶液2[Hgl4J2-+NH4++ 4OH- =Hg,NI·H,OI红色+ 7I-+3H,O([HgL4J2-与碱溶液的混合液称为碘化氨基·氧合二汞(II（或碘化氧二汞铵）），称为奈斯勒试剂，用于检验NH+NH,CI + 2K,[Hgl4] + 4NaOH=[~Na红色 + KCI + 4Nal + 3H,O三、注意事项：在Cu(I)和Cu(II)互相转化实验中，[Cu(NH,),}+的无色溶液不稳定，很容易被氧化为蓝色的[Cu(NH,)4]2+

无机化学实验 B．汞配合物的生成和应用 Hg2+ ＋ 2I－ ＝ HgI2 ↓红色 HgI2 ＋ 2I－(过量) ＝ [HgI4 ] 2－无色溶液 2[HgI4 ] 2－＋NH4 ＋＋ 4OH－ ＝Hg2NI•H2O↓红色＋ 7I－＋3H2O ｛[HgI4 ] 2－与碱溶液的混合液称为碘化氨基•氧合二汞(II)（或碘化氧 二汞铵）｝，称为奈斯勒试剂，用于检验NH4 ＋ NH4Cl ＋ 2K2 [HgI4 ] ＋ 4NaOH＝ ↓红色 + KCl + 4NaI + 3H2O 三、注意事项： 在Cu(I)和Cu(II)互相转化实验中，[Cu(NH3 ) 2 ] + 的无色溶液不稳 定，很容易被氧化为蓝色的[Cu(NH3 ) 4 ] 2+ 。 O Hg Hg NH2 I

无机化学实验四、思考题：1.Cu(I)和Cu(II)稳定存在和转化的条件是什么?Cu(I)在水溶液中不稳定，Cu2+0.158Cut0.522Cu，易歧化。在有机溶剂和生成沉淀或某些配合物时可以稳定存在。Cu2+ ＋I-= 2Cull白 ＋ I2Cul ＋I-(饱和)=[Cul,]转化： Cu(I)一Cu(II)： 水中歧化Cu,O＋4H+ = Cu2+ ＋ CuCu(II)一Cu(I)：加入沉淀剂或配位剂Cu + Cu2+ + 4CI- = 2[CuCl2]-Cu2+＋I-= 2Cull白 ＋I2

无机化学实验 四、思考题： 1．Cu(I)和Cu(II)稳定存在和转化的条件是什么？ Cu(I)在水溶液中不稳定，Cu2+ 0.158 Cu+ 0.522 Cu，易歧化。 在有机溶剂和生成沉淀或某些配合物时可以稳定存在。 Cu2+ ＋ I－ ＝ 2CuI↓白 ＋ I 2 CuI ＋ I－(饱和)＝ [CuI2 ]－ 转化：Cu(I)－Cu(II)：水中歧化Cu2O＋4H＋ ＝ Cu2+ ＋ Cu Cu(II)－Cu(I)：加入沉淀剂或配位剂 Cu ＋ Cu2+ ＋ 4Cl－ ＝ 2[CuCl2 ]－ Cu2+ ＋ I－ ＝ 2CuI↓白 ＋ I 2

无机化学实验2．在AgNO,中加入NaOH为什么得不到AgOH?AgOH不稳定，易失水变成Ag,O3.用平衡移动原理说明在Hg,(NO),溶液中通入H,S气体会生成什么沉淀？Hg,2+ = Hg2++ Hg歧化反应加入H,S气体，会发生 Hg2+ ＋ H,S=HgS ＋ 2 H+,Ksp(HgS)=4×10-53，会促进歧化反应的进行

无机化学实验 2．在AgNO3中加入NaOH为什么得不到AgOH？ AgOH不稳定，易失水变成Ag2O 3．用平衡移动原理说明在Hg2 (NO3 ) 2溶液中通入H2 S气体会 生成什么沉淀？ Hg2 2＋ ＝ Hg2+＋Hg 歧化反应 加入H2 S气体，会发生 Hg2＋ ＋ H2 S＝HgS ＋ 2 H＋， Ksp(HgS)=4×10－53 ，会促进歧化反应的进行