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 = 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- = 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 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+ + 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