第十八章铜副族和锌副族
总体目标：
1.掌握铜副族和锌副族元素单质的性质和用途
2.掌握铜、银、锌、汞的氧化物、氢氧化物、重要盐类以及配位化合物的生成与性质
3.掌握Cu（Ⅰ）、Cu（Ⅱ）；Hg(Ⅰ)、Hg(Ⅱ)之间的相互转化
各节目标：
第一节铜副族元素
1.掌握铜副族元素单质的性质、用途和提取方法
2.掌握Cu（Ⅰ）、Cu（Ⅱ）化合物的性质以及Cu（Ⅰ）与Cu（Ⅱ）之间的相互转化
3.了解Ag(Ⅰ)化合物，主要有氢氧化物、氧化物、卤化物和配位化合物的重要性
质
4.了解Au（Ⅲ）化合物的性质
第二节锌副族元素
1.掌握锌副族元素单质的性质和提取方法
2.了解锌和镉的氧化物、氢氧化物、硫化物、氯化物的主要性质
3.掌握Hg(Ⅰ)、Hg(Ⅱ)化合物的性质以及Hg(Ⅰ)与Hg(Ⅱ)之间的相互转化
习题
一、选择题
1.下列金属中，最不活泼的是（）(吉林大学《无机化学例题与习题》)
A.Cu
B. Ag
C. Zn
D.Hg
2.与银反应能置换出氢气的的稀酸是（）(吉林大学《无机化学例题与习题》)
A. 硫酸
B. 盐酸
C. 硝酸
D.氢碘酸
3．为除去铜粉中少量氧化铜，应采取的操作是（）(吉林大学《无机化学例题与习题》) A. 浓盐酸洗 B. KCN溶液洗
C. 稀硝酸洗
D. 稀硫酸洗
4.下列化合物，在硝酸和氨水中都能溶解的是（）(吉林大学《无机化学例题与习题》)
A. AgCl
B. Ag2CrO4
C.HgCl2
D. CuS
5．下列化合物中颜色最浅的是（）(吉林大学《无机化学例题与习题》)
A. Ag3PO4
B.CuI
C.AuCl
D. HgO
6.下列化合物中，在氨水、盐酸、氢氧化钠溶液中均不溶解的好是( ) (吉林大学《无机化学例题与习题》)
A. ZnCl2
B. CuCl2
C. Hg2Cl2
D. AgCl
7．关于CuCl2性质的叙述，错误的是（）(吴成鉴《无机化学学习指导》) A．是离子型化合物 B.是链状结构
C. 与HCl反应可生成配合物
D. 不论晶体还是水溶液均有颜色
8.向CuSO4入氨水的过程中，可能得到（）(吴成鉴《无机化学学习指导》)
A. Cu(OH)2.
B.Cu2(OH)2SO4
C. [Cu(NH3)4]2+
D.[Cu(H2O)4]2+
9.下列物质不能产生黑色物质的是( ) (吴成鉴《无机化学学习指导》)
A.Cu在干燥的空气中加热至773K
B. Ag与含H2S的空气接触
C. AgBr见光
D. ZnO在H2S气流中加热
10．往含有Ag+、Cd2+、Al3+、Hg22+的溶液中滴加稀盐酸能析出沉淀的是（）(吴成鉴《无机化学学习指导》)
A.Al3+和Cd2+
B.Ag+和Hg22+
C.Ag+和Cd2+D只有.Ag+
11. 能区分Zn2+和Al3+的下列试剂是（）(吴成鉴《无机化学学习指导》)
A. NaOH
B. HCl
C. Na2CO3
D. NH3.H2O
12.AgX的颜色随卤素原子序数的增大而加深，可解释这一现象的理论是（）
黑龙江
A. 杂化轨道
B. 分子间作用力.
C.溶剂化
D. 离子极化
13.下列氢氧化物最不稳定的是（）(吴成鉴《无机化学学习指导》)
A.Cu(OH)2
B.Zn(OH)2
C.Cd(OH)2
D.AgOH
14.锌比铜化学活泼性强，从能量变化角度分析是因为（）(吴成鉴《无机化学学习指导》)
A. 锌的电离势比铜的电离势小
B.锌的升华热比铜的升华热较小
C. 锌的升华热比铜的升华热大
D. 锌的水合热比铜的水合热大
15.下列分子中，具有顺磁性的是（）(吉林大学《无机化学例题与习题》)
A. CuCl
B. CuCl2
C. Hg2Cl2
D. HgCl2
16.除去ZnSO4溶液中所含的少量CuSO4，最好选用下列试剂中的（）
(大连理工大学《无机化学习题详解》)
A.NH3.H2O
B.NaOH
C.Zn
D.H2S
17.下列离子与过量的KI溶液反应只得到澄清的无色溶液的是（）(大连理工大学《无机化学习题详解》)
A.Cu2+
B.Ag+
C.Hg2+
D.Hg22+
18.下列离子在水溶液中最不稳定的是（）(大连理工大学《无机化学习题详解》)
A.Cu2+
B.Cu+
C.Hg2+
D.Hg22+
19.下列电对的标准电极电势最大的是（）(大连理工大学《无机化学习题详解》)
A.Cu2+/Cu+
B.Cu+/Cu
C.CuCl2/Cu
D.CuI/Cu
20.下列金属与相应的盐可以发生反应的是（）(大连理工大学《无机化学习题详解》)
A.Fe与Fe3+
B.Cu与Cu2+
C.Hg与Hg2+
D.Zn与Zn2+
21.下列配离子空间构型为正四面体的是（）(大连理工大学《无机化学习题详解》)
A.Zn（NH3）42+
B.Cu（NH3）42+
C.Ni（CN）42-
D.Hg（NH3）42+
22.下列配合物属于反磁性的有（）(大连理工大学《无机化学习题详解》)
A.Mn（CN）64-
B.Cd（NH3）42+
C.Fe(CN)63-
D.Co(CN)63-
二、填空题
1.铜副族和锌副族金属中，密度最小的是，密度最大的
是. (吉林大学《无机化学例题与习题》)
2.给出组成合金的金属：黄铜，青铜，康
铜，(吉林大学《无机化学例题与习题》)
3.向CuSO4溶液中加入适量氨水，生成的沉淀组成为，沉淀的颜色是，Hg2Cl2分子构型为，中心原子采取的杂化类型为，用氨水处理Hg2Cl2得到的沉淀是.
4. 欲将Ag+从Pb2+，Sn2+，Al3+，Hg2+混合溶液中分离出来，可加入的试剂
为，(吉林大学《无机化学例题与习题》)
5. Hg2Cl2是利尿剂。有时服用含有Hg2Cl2的药剂会引起中毒，其原因
是. (吉林大学《无机化学例题与习题》)
6.CuCl
溶液与铜片、浓盐酸共煮得到棕黑色溶液，生成配离子，将2
该溶液用大量水溶液稀释则生成白色沉淀，化学式，说明——不稳定. （华中理工大学《无机化学与普通化学》）
7.金属铜不溶于稀盐酸，但在有硫脲存在时，铜与浓盐酸反应生成氢气，这是由于生成（），而使铜的（）性增强的缘故.(大连理工大学《无机化学习题详解》) 8..金与王水作用的过程涉及（）反应和（）反应.(大连理工大学《无机化学习题详解》)
9.硫酸铜晶体俗称为（），其分子式为（）.它受热时将会（）得到（）色的（）(大连理工大学《无机化学习题详解》)
10.含有Cu2+的溶液加入过量的浓碱及葡萄糖后加热时，生成（）色的（），该产物的热稳性比CuO( ) (大连理工大学《无机化学习题详解》)
三、问答题
1 为什么氯化亚铜的组成用CuCl表示，而氯化亚汞去用Hg2Cl2表示？
2. 向无色溶液A中加入过量硝酸时有白色B和无色溶液C生成。向C中加入过量铜粉得蓝色溶液D并放出红棕色气体E。浓缩溶液D，颜色逐渐变黄，最后析出浅棕色晶体；晶体与稀硫酸反应得蓝色溶液并有白色沉淀F析出。
(1)给出B,E,F各代表何种物质？
(2)浓缩D时，溶液为什么变黄？
(3)溶液C中除H+外，还有哪两种阳离子？
3. 在生成和洗涤Ag+和Pb2+的氯化物沉淀时为什么要用HCl溶液，如改用NaCl
溶液或浓HCl行不行？为什么？
4. 在用硫代乙酰胺从离子混合试液中沉淀Cu2+，Hg2+，Bi2+，Pb2+等离子时，为什么要控制溶液的酸度为0.3mol/dm3？酸度太高或太低对分离有何影响？控制酸度为什么要用HCl溶液，而不用HNO3溶液？在沉淀过程中，为什么还要加水稀释溶液？
5. 洗涤CuS,HgS,Bi2S3,PbS沉淀时,为什么要用约0.1mol/dm3的NH4NO3溶液？如果沉淀没有洗净还占有Cl-时，对HgS与其他硫化物的分离有何影响？
6.铜副族元素在哪些方面类似于过渡金属？中科大
7.CuS既可溶于HNO3，又可溶于KCN，这两种溶解过程有何不同。以反应式表示之。中科大
四、计算题
1.计算电对[Cu（NH3）4]2+/Cu的EΘ值.在有空气存在的情况下Cu能溶于0.1mol?L-1氨水中形成0.010mol?L-1的[Cu（NH3）4]2+? 西南交通大学
2.通过计算说明，铜能否从浓盐酸中置换出氢气？已知EΘCu/Cu==0.52 V,KΘ稳(CuCl2-)==3×105 吉大
答案：
一、选择题
1.D
2.D
3.D
4.C
5.B
6.C
7.A
8. B、C
9. D 10. B 11. D 12.. D 13.D 14B、D . 15.B 16.C 17.B.C 18.B 19.B 20.A,C
21.A,D 22.B,D
二、填空题
1.Zn，Au。
2.Cu-Zn，Cu-Zn-Sn，Cu-Ni
3.Cu（OH）2.CuSO4，淡蓝。
4.直线型，sp；HgNH2Cl+Hg。
5.氨水
6.Hg2Cl2见光分解为有毒的HgCl2和
Hg[CuCl2]-，CuCl，Cu+离子在水溶液中不稳定。
1.Cu（CS（NH2）2）2+；还原性。
2.配合；氧化还原
3.胆矾；CuSO
4.5H2O；脱水；白色；无水CuSO4。
4.暗红；Cu2O沉淀；高。
三、问答题
1.实验结果表明，氯化亚铜和氯化亚汞均为抗磁性物质。Cu+电子构型为3d10，
无单电子，则CuCl与去抗磁性相一致。而Hg（Ⅰ）电子构型为5d106s1，有一个单电子，故在其化合物中Hg（Ⅰ）都以双聚离子Hg22+形式存在，这样才与其化合物抗磁性相一致。因而氯化亚汞的组成应写为Hg2Cl2.
2.（1）B.AgCl，E.NO3, F.BaSO3;
(2)有CuCl42-生成，因CuCl42-为黄色；
(3)还可能有NH4+和Ba2+
3.在酸性条件下沉淀Ag+和Pb2+，可防止在中性条件下Bi3+水解生成BiOCl沉淀，
不能实行系统分析中Ag+，Pb2+和Ba3+的分离。若用HCl，可形成AgCl2-和PbCl42-而不能沉淀。
4.在系统分析中，这一步的目的是将硫化氢组Cu2+，Hg2+，Bi2+，Pb2+等离子沉
淀，而让硫化铵组的Zn2+等离子留在溶液中。如果酸度过高，硫化氢组会沉淀不完全，如果酸度过低，硫化铵组会沉淀出来，所以保持溶液的酸度可实现两组离子的分离。控制酸度只能用HCl，若用HNO3会将部分硫化氢组的硫化物溶解。在沉淀的过程中，会释放H+离子，溶液的酸度增加，加水可降低酸度。
M2++H2S==MS+2H2+
5.洗涤硫化物沉淀用电解质溶液代替水，可防止硫化物沉淀形成胶体，如果沉淀
上沾有Cl-，加入HNO3后形成王水，使HgS溶解，而不能将Hg2+和其他离子分离。
6.铜副族的第二、第三电离能比碱金属低得多，说明有部分过渡金属的特性，表
现在存在有色的顺磁性离子和Ⅱ、Ⅲ氧化态的配合物，即是氧化态为Ⅰ，也有许多类似过渡金属的配合物。
7.溶于HNO3是氧化还原反应
3CuS+2NO
3+8H+==3Cu2++2NO
2
+3S+4H
2
O
溶于KCN是配合反应和氧化还原反应
2CuS+10CN-==2[Cu（CN）
4]
3
-+2S2-+(CN)
2
四、计算题
1. 解：已知KfΘ（Cu（NH3）4）2+)=
2.30×1012,
[Cu(NH
3)
4
]2+ + 2e-===Cu + 4NH
3
EΘ(Cu[NH
3）
4
]2+/Cu) == EΘ(Cu2+/Cu)—0.O592/2lg KfΘ(Cu
(NH3)42+) ==[0.3394---0.0592/2lg(2.30×1012)]V===-0.0265V 对于1.0mol?L-1氨水，溶液中
C(OH)=KΘ[(NH3) ×c(NH3)]1/2 ==(1.8×0.10-5×0.10 mol?L-1)1/2 ===4.2×10-3 mol?L-1
EΘ(O2/OH-)== EΘ(O2/OH-) + 0.0592/ 4 (lgp(O2)/pΘ)/
解2. CuCl- + e- ===Cu +2Cl-
E ΘCuCl 2-/Cu == 0.52V +0.059 V lg 1/K 稳Θ ==0.20V
浓盐酸中，[H +]==[Cl -]==12 mol?dm -3 ，设 [CuCl - ] ==1 mol?dm-3 EcuCl 2-/Cu == 0.20 V +0.059 Vlg [CuCl2- ]/[Cl -]2 =0.20v +0.059 Vlg 1/122 ==0.073 V
E H +/H 2 ==0V +0.059 Vlg[H +] ==0.059Vlg12 ==0.064 V
计算结果表明EcuCl 2-/Cu ＞ E H +/H 2 ，铜不能从浓盐酸中置换出氢气.
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