第19章 铜副族和锌副族.ppt

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1、第19章铜副族和锌副族铜副族元素锌副族元素主要内容12铜副族（ⅠB）：原子核外价层电子的构型：（n－1）d10ns1常见氧化态:铜（＋1，＋2）银（＋1）金（＋1，＋3）铜Cu铜在地壳中的质量分数为0.005%。单质铜，黄铜矿CuFeS2，辉铜矿Cu2S银Ag银在地壳中的质量分数为710－6%。单质银，闪银矿Ag2S，角银矿AgCl金Au金在地壳中的质量分数为1.110－7%。单质金，以极分散形式分布于岩石中。锌副族（ⅡB）:ZnCdHg原子核外价层电子的构型：n－1d10ns2（）常见氧化态:锌和镉＋2汞＋2、＋1Hg22＋（）锌Zn闪锌矿ZnS，菱锌矿ZnCO3，锌在地壳中

2、的质量分数为0.0075%。极少单独存在，以CdS形式混生于闪锌矿中，在地壳中的质量分数为1.110－5%。镉Cd辰砂，又名朱砂，HgS，在地壳中的质量分数为510－6%。汞Hg19－1－1铜副族元素单质1铜副族元素单质的性质（1）物理性质铜副族元素属于重金属，导电性和导热性在所有金属中是最好的，银占首位，铜次之。19－1铜副族元素均具有很好的延展性，1g金可抽成3km长的丝或压成厚度约为0.0001mm的金箔。铜副族元素之间、铜副族元素与其他金属都很容易形成合金，例如：黄铜Cu－Zn合金白铜Cu－Ni合金青铜Cu－Zn－Sn合金（2）化学性质铜副族元素的金属性远比碱金属的弱，

3、且其金属性随着原子序数的增加而减弱。2Cu+O2+H2O+CO2——CuOH2•CuCO3（）Cu与含有CO2的潮湿的空气反应，生成绿色CuOH2•CuCO3。（）空气中若含有H2S气体，与银接触后，银的表面很快会生成一层Ag2S黑色薄膜而使银失去银白色光泽。铜、银、金都不能与稀盐酸或稀硫酸作用而放出氢气。铜和银可溶于硝酸或热的浓硫酸：Cu+2H2SO4（浓）——CuSO4+SO2↑+2H2OCu+4HNO3（浓）——CuNO32+2NO2↑+2H2O（）3Cu+8HNO3（稀）——3CuNO32+2NO↑+4H2O（）金的金属活性最差，只能溶于王水中：Au+4HCl+HNO3——

4、H[AuCl4]+NO↑+2H2O铜在红热时与空气中的氧气反应生成氧化铜，在高温下又分解为Cu2O。银和金没有铜活泼，高温下在空气中也是稳定的。Cu与一些强配体作用放出H2，如CN－：Cu与配位能力较弱的配体作用时，要在氧气存在下方能进行：2Cu＋8CN－＋2H2O——2CuCN43－＋2OH－＋H2↑（）2Cu＋8NH3＋O2＋2H2O——2[CuNH34]2＋＋4OH－（）Ag，Au也可以在有氧气存在下，与强配体作用：4Ag＋8CN―＋O2＋2H2O——4[AgCN2]―＋4OH－（）（）4Au＋8CN―＋O2＋2H2O——4[AuCN2]―＋4OH－2铜副族元素的提取（1）铜

5、的冶炼将矿石粉碎，以增大接触面积，采用“浮选法”将Cu富集到15~20%。将得到的精矿焙烧，除去部分的硫和挥发性杂质，并使部分硫化物氧化成氧化物:将焙烧过的矿石与沙子混合，在反射炉中加热到1273K左右，FeS进一步氧化为FeO，大部分FeO与SiO2形成熔渣FeSiO3，浮于上层:2FeS+3O2——FeO+2SO2FeO+SiO2——FeSiO32CuFeS2+O2——Cu2S+2FeS+SO2Cu2S和剩余的FeS熔融在一起形成所谓“冰铜”，冰铜较重，沉于下层。2Cu2S+3O2——2Cu2O+2SO22Cu2O+Cu2S——6Cu+SO2↑将冰铜放入转炉熔炼，鼓入大量的空气

6、，得到大约含铜98%的粗铜。工业上采用电解法将粗铜精炼以除去杂质。在一个盛有CuSO4和H2SO4混合物溶液的电解槽中，以粗铜为阳极，纯铜为阴极进行电解：阳极反应：Cu（粗铜）——Cu2++2e―阴极反应：Cu2++2e―——Cu（精铜，99.95%）（2）银和金的提取以游离态和以化合态的银都可以用氰化钠浸取：4Ag+8NaCN+2H2O+O2——4Na[AgCN2]+4NaOH（）（）Ag2S＋4NaCN——2Na[AgCN2]＋Na2S再用锌等较活泼的金属还原即可得到单质银：（）2[AgCN2]－+Zn——[ZnCN4]2－+2Ag（）从矿石中炼金的方法有两种，即汞齐法和氰化法

7、。汞齐法将矿石粉与汞混合生成金汞齐，加热时汞挥发掉即得到单质金。氰化法提金首先用氰化钠浸取矿粉，将金溶出：4Au+8CN－+2H2O+O2——4[AuCN2]－+4OH－（）再用锌还原[AuCN2]－得单质金：（）2[AuCN2]－+Zn——[ZnCN4]2－+2Au（）（）或者电解Na[AuCN2]溶液，在阴极上得到金：（）阴极主要反应：[AuCN2]―+e―——Au+2CN―（）阳极主要反应：CN―+2OH――2e―——CNO―+H2O2CNO―+4OH――6e―