化学竞赛基础知识之铜、锌副族ppt课件.ppt

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1、第八章铜、锌副族铜、银、金三个元素处于周期系第一副族，也称铜副族；红铜、白银、黄金，历史上这三个元素都曾作为货币，铜钱、银元、金币，所以也称货币金属。锌、镉、汞三个元素处于周期系第二副族，也称锌副族。ⅠB族：CuAgAuⅡB族：ZnCdHg(n-1)d10ns1(n-1)d10ns2ds区ⅠA族ⅡA族ns1ns2s区有相似性，但差异性更大§8-1铜族元素1-1通性1-2单质的物理性质和化学性质1-3铜族元素的存在和冶炼1-4铜族元素的重要化合物1-5ⅠB族元素和ⅠA族元素性质的对比元素性质铜银金元素符号价层电子构型主要氧化数原子半径/pm离子半径(M+)/pm离子半径(M2+)/p

2、m电离能I1/kJ.mol-1电离能I2/kJ.mol-1电负性(Pauling)Cu3d104s1+1,+2117967274619581.90Ag4d105s1+11341268973120741.93Au5d106s1+1,+313413785(M3+)89019802.541-1铜族元素通性一、与ⅠA族元素相比较ⅠAⅠB价层电子结构ns1(n-1)d10ns1氧化数+1+1、+2、+3原子半径＞I1/kJ.mol-1＜金属活泼性＞化合物的共价性＜形成配合物的能力＜原因(n-1)d电子参与成键d10屏蔽效应小，Z*大I1(ⅠB)＞I1(ⅠA)øⅠB＞øⅠA18e-构型；极

3、化力和变形性较大ⅠB的(n-1)d-ns-np能量相近二、同族内相比较1、自上而下活泼性降低:这与ⅠA族不同，这是由于从Cu→Au原子半径虽然略有增加，但核电荷数明显增加，外层电子不易失去，故金属活动性依Cu→Ag→Au顺序依次减弱。铜银金升华热/kJ·mol-1第一电离能/kJ·mol-1M+水合热/kJ·mol-1总热效应/kJ·mol-1331746-582495284731-485530385890-644631M(s)M+(aq)M(g)M+(g)△Ho△Ho升△Ho水I12、酸性介质中Cu(Ⅰ)和Au(Ⅰ)不稳定，易歧化CuO+——Cu2+———Cu+———Cu1.80

4、.1520.5210.337AgO+——Ag2+———Ag+———Ag2.11.980.799Au3+———Au2+———Au+———Au>1.298<1.29~1.6811.50~1.41øA/V1-2单质的物理性质和化学性质一、物理性质性质铜银金颜色熔点/K沸点/K固体密度/g·cm-3导电性（Hg=1）硬度（金刚石=10）紫红色135628408.92573白色1199248510.5592.7黄色1337308019.3402.5延展性：金的展性居金属之首，延性仅次于Pt。1g金可抽成3千米长的丝，可展成0.0001毫米厚的箔。拜金者越拜脸皮越厚，感情越薄！(4)易形成合

5、金青铜:80%Cu，15%Sn，5%Zn(坚韧易铸)黄铜:60%Cu，40%Zn(耐腐蚀性好)白铜:50~70%Cu，18~20%Ni，12~15%Zn(硬)康铜:60%Cu，40%Ni18K金:75%Au，12.5%Ag，12.5%Cu14K金:58%Au，14—28%Ag，14—28%Cu金汞齐：金与汞的合金二、化学性质1、在空气中Cu:2Cu+O2+H2O+CO2=Cu(OH)2.CuCO3Ag:含H2S空气中久置变黑2Ag+H2S+1/2O2=Ag2S+H2OAu:不与空气作用2、与酸反应氧化性酸与非氧化性酸？与酸反应Cu+4HCl(浓)=H3[CuCl4]+1/2H2↑A

6、g+HI=AgI↓+1/2H2↑Au+4HCl+HNO3=H[AuCl4]+NO↑+2H2O3、与配体反应：2Cu+8CN-+2H2O=2Cu(CN)43-+20H-+H22Cu+8NH3+O2+2H2O=2Cu(NH3)42++4OH-4Ag+8CN-+2H2O+O2=4Ag(CN)2-+4OH-4Au+8CN-+2H2O+O2=4Au(CN)2-+4OH-1-3铜族元素的存在和冶炼一、存在铜——游离铜（极少）；硫化物：Cu2S(辉铜矿)、CuS(蓝铜)、CuFeS2(黄铜矿)等；含氧化合物：Cu2O(赤铜矿)、CuO(黑铜矿)、CuSO4·5H2O(胆矾)、Cu(OH)2·Cu

7、CO3(孔雀石)。银——游离银、闪银矿(Ag2S)。金——游离态：岩脉金，冲积金。铜两亲，银单亲，金两不亲。二、冶炼（1）富集：将硫化物矿经泡沫浮选获得精矿。（2）焙烧：除去带有的挥发性杂质。如As2O3等，并进一步富集得到焙砂。2CuFeS2+O2=Cu2S+2FeS+SO2↑2FeS+3O2=2FeO+2SO2↑1、铜的冶炼氧化物硫化物碳热还原法湿法冶金—冰铜熔炼法（火法）（3）1273K于反射炉中形成冰铜：FeO+SiO2=FeSiO3(密度小浮起于上层)mCu