1、 1 第22章 ds区金属 22-1. 为什么 Cu(II)在水溶液中比 Cu(I)更稳定,Ag(I)比较稳定,Au 易于形成+III氧化态化合物? 解: 由Cu、Ag、Au的电势图可看出: CuO+ (+1.8) Cu2+ +0.158 Cu+ +0.522 Cu AgO+ +2.1 Ag2+ +1.987 Ag+ +0.7996 Ag Au3+ +1.29 Au+ +1.68 Au 在水溶液中,游离的Cu(I)会发生歧化反应,生成Cu(II)和Cu,所以,Cu(I)没有Cu(II)稳定。而 Ag(I)在水溶液中不会歧化,所以比较稳定。Au(I)在酸性水溶液中会歧化,生成 Au(III)和A
2、u,所以Au易形成+III氧化态化合物。 22-2 简述:( 1 )怎样从闪锌矿冶炼金属锌?(2)怎样从辰砂制金属汞? 解: (1) 闪锌矿的主要成份为ZnS,先将其焙烧转化成ZnO,然后与焦炭混合,在 12001300时进行还原和蒸馏,得纯度为98的粗锌,其中主要杂质为Pb和Cd,用分馏法或电解法来提纯。 2ZnS + 3O2 = 2ZnO + 2SO2 ZnO + C = Zn + CO (2) 辰砂的主要成份是HgS,将辰砂在空气中焙烧,或与石灰共热,使反应温度超过Hg的沸点,就可将Hg蒸馏出来。 HgS + O2 = Hg + SO2 或 4HgS + 4CaO = 4Hg + 3Ca
3、S + CaSO4 22-3 电解法精练铜的过程中,粗铜(阳极)中的铜溶解,纯铜在阴极上沉积出来,但粗铜中的Ag、Au、Pt等杂质则不溶解而沉于电解槽底部形成阳极泥,Ni、Fe、Zn等杂质与铜一起溶解,但并不在阴极上沉积出来,为什么? 解: 查得电极电势值为:(Cu2+/Cu)=0.34V;(Ag+/Ag)=0.7996V;(Au3+/Au)=1.42V;(Pt2+/Pt)=1.2V;(Ni2+/Ni)=0.23V;(Fe2+/Fe)=0.409V;(Zn2+/Zn)=0.7628V; 电解时,阳极上的金属,电极电势小的先溶解,即从看,Zn、Fe、Ni、Cu 先溶解下来,而Ag、Pt、Au的值
4、高,来不及失电子变为离子,就以金属形式随着溶解的离子下来,变成阳极泥。在阴极上,是值大的金属离子先沉积出来,因为(Cu2+/Cu) (Ni2+/Ni) (Fe2+/Fe) (Zn2+/Zn),所以Cu2+首先在阴极上得电子而沉积出来,只要有Cu2+存在,Ni2+ 、Fe2+ 、Zn2+就不会在阴极沉积出来。 22-4 有一份硝酸铜和硝酸银的混合物,设计一个分离它们的方案。 解: 可根据 Cu(NO3)2、AgNO3 的热分解温度的不同进行分离。硝酸银的热分解温度是713K,而硝酸铜的热分解温度是473K,可见将混合物加热至473573K之间,此时硝酸铜分解为黑色不溶于水的 CuO,而硝酸银不分
5、解。将混合物中的硝酸银溶解后过滤出CuO,然后将滤液溶缩结晶得到纯的硝酸银。再将过滤出来的CuO,用硝酸溶解,然后溶缩结晶,得到硝酸铜纯品。 2 22-5 1mL0.2molL-1HCl 溶液中含有 Cu2+5mg,若在室温及 101.325kPa 下通入 H2S气体至饱和,析出CuS沉淀,问达平衡时,溶液中残留的Cu2+离子浓度(用mgmL1表示)为多少? 解:解法1 已知H+0=0.2molL-1;H2S=0.1molL-1 Cu2+0=0.079molL-1 H2S的Kai=5.710-8;Ka2=1.210-15;Ksp(CuS)=1.2710-36 222SHHS + =Ka1Ka2
6、 S2-=2212221)2079.02.0(1.0+=+aaaa KKHSHKK 沉淀平衡时, Cu2+S2-=Ksp(CuS) Cu2+= 1.0358.0)( )(2122 =aaspspKKCuSKSCuSK =2.410-14molL-1 =1.510-12mgmL-1 解法2 H2S = 2H+ + S2- (1) Ka1Ka2 CuS = Cu2+ + S2- (2) Ksp(CuS) (1)(2) H2S + Cu2+ = CuS + 2H+ K= SPaaKKK 21 起始: 0.1 0.079 0.2 平衡: 0.1 x 0.2+0.0792 Cu2+= 1.0358.0)
7、( )(2122212=+aaspaaspKKCuSKSHKKHCuSK =2.410-14molL-1 =1.510-12mgmL-1 22-6 用反应方程式说明下列现象? (1)铜器在潮湿空气中慢慢生成一层绿色的铜锈; (2)金溶于王水; (3)在CuCl2浓溶液中逐渐加水稀释时,溶液颜色由黄棕色经绿色而变为蓝色; (4)当SO2通入CuSO4与NaCl浓溶液中时析出白色沉淀; (5)往AgNO3溶液中滴加KCN溶液时,先生成白色沉淀而后溶解,再加入NaCl溶液时,并无AgCl沉淀生成,但加入少量Na2S溶液时却有黑色Ag2S沉淀析出; (6)热分解CuCl22H2O时得不到无水CuCl2
8、 解: (1) 2Cu + O2 + H2O + CO2 = Cu(OH)2CuCO3(绿色) (2) Au + 4HCl + HNO3 = HAuCl4 + NO + 2H2O (3) CuCl42- + 2H2O = Cu(H2O)2Cl2(绿色) + 2Cl- Cu(H2O)2Cl2 + 2H2O = Cu(H2O)42+(蓝色) + 2Cl- (4) 2CuSO4 + SO2 + 2NaCl + 2H2O = 2CuCl(白色) + 3SO42- + 2Na+ + 4H+ (5) Ag+ + CN- = AgCN(白色) AgCN + CN- = Ag(CN)2- 3 2Ag(CN)2
9、- + S2- = Ag2S(黑色) + 4CN- (6) 2CuCl22H2O Cu(OH)2CuCl2 + 2HCl + 2H2O 22-7 有一黑色固体化合物A,它不溶于水,稀醋酸和氢氧化钠,却易溶于热盐酸中,生成一种绿色溶液 B。如溶液B与铜丝一起煮沸,逐渐变棕黑(无色)得到溶液 C。溶液C若用大量水稀释,生成白色沉淀D。D可溶于氨水溶液中,生成无色溶液E。E若暴露于空气中,则迅速变成蓝色溶液F。往溶液F中加入KCN时,蓝色消失,生成溶液G。往溶液G中加入锌粉,则生成红棕色沉淀H。H不溶于稀的酸和碱,可溶于热硝酸生成蓝色溶液I。往溶液I中慢慢加入NaOH溶液生成蓝色胶冻沉淀J。将J过滤
10、、取出,然后强热,又生成原来化合物 A。试判断上述各字母所代表的物质,并写出相应的各化学反应方程式。 解: A-CuO,B-CuCl2和Cu(H2O)42+混合一起,C-CuCl32-和CuCl42-混合液或HCuCl2(无色),D-CuCl,E-Cu(NH3)2+,F-Cu(NH3)42+,G-Cu(CN)43-,H-Cu,I-Cu(NO3)2,J-Cu(OH)2。 CuO + 2HCl = CuCl2 + H2O CuCl2 + Cu +2Cl- 浓HCl 2CuCl2- CuCl2- H2O CuCl+ Cl- CuCl + 2NH3 = Cu(NH3)2+ + Cl- 4Cu(NH3)
11、2+ + O2 + 8NH3 + 2H2O = 4Cu(NH3)42+ + 4OH- 2Cu(NH3)42+ + 10CN = 2Cu(CN)43 +(CN)2 + 4NH3 2Cu(CN)43 + Zn = Zn(CN)42- +2 Cu + 4CN 3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O Cu(NO3)2 + 2NaOH = Cu(OH)2 + 2NaNO3 Cu(OH)2 CuO + H2O 22-8 解释下列实验事实: (1)铁能使Cu2+还原,铜能使Fe3+还原,这两件事实有无矛盾?并说明理由; (2)焊接铁皮时,先常用ZnCl2溶液处理铁皮表面;
12、(3)HgS不溶于HCl、HNO3和(NH4)2S中,而能溶于王水或Na2S中; (4)HgC2O4难溶于水,但可溶于含有Cl离子的溶液中; (5)HgCl2溶液中在有NH4Cl存在时,加入NH3H2O得不到白色沉淀HgNH2Cl2 解:(1) 无矛盾,因为实际进行的是以下两个反应: Fe + Cu2+ = Cu + Fe2+ Cu + Fe3+ = Cu2+ + Fe2+ 从值看,(Cu2+/Cu)=0.34V;(Fe2+/Fe)=-0.44V;(Fe3+/Fe2+)=0.77V; 上述第1个反应 E(Cu2+/Cu)(Fe2+/Fe)0.34(-0.44)0.78V0 第2个反应 E(Fe
13、3+/Fe2+)(Cu2+/Cu)=0.770.34=0.43V0 所以两个反应均能自发正向进行。 (2) 因为 ZnCl2 + H2O 可以形成HZnCl2OH或H2ZnCl2(OH)2,使ZnCl2浓溶液4 显酸性,能除去铁表面的氧化物,从而保证焊接。 FeO + H2ZnCl2(OH)2 = FeZnCl2(OH)2 + H2O (3) 由于HgS的Ksp特别小,在一般的酸HCl、HNO3均很难溶解,但可通过氧化配位的方法进行溶解。即将其溶于王水。还可以与S2-形成配合物,因此可溶于Na2S,但(NH4)2S溶液中,S2-浓度较低,难使HgS形成稳定的配合物,所以不能溶解HgS。 3Hg
14、S + 2HNO3 + 12HCl = 3H2HgCl4 + 3S + 2NO + 4H2O HgS + Na2S(浓) = Na2HgS2 (4) 因为发生配位溶解反应: HgC2O4 + 4Cl- = HgCl42- + C2O42- (5) 发生了下列反应: HgCl2 + 2NH4Cl + 2NH3 = Hg(NH3)42+ + 4Cl- + 2H+ 22-9 利用下列fG数据计算AgCl的Ksp。 AgCl(s) = Ag+(aq) + Cl(aq) fG /kJmol-1 109.72 77.11 131.17 解: rG= 77.11+(131.17)(109.72) = 55.
15、66 kJmol-1 rG=RTlnKsp Ksp=1.751010 22-10 将 1.0080g 铜铝合金样品溶解后,加入过滤碘离子,然后用 0.1052molL1 Na2S2O3溶液滴定生成的碘,共消耗29.84mL Na2S2O3溶液,试求合金中铜的质量百分含量。 解:发生的反应有: 2Cu2+ + 4I- = 2CuI+ I2 I2 + 2Na2S2O3 = Na2S4O6 + 2NaI 由反应可知,n(Cu)=n(Na2S2O3)=0.10520.02984=3.1410-3mol m(Cu)=3.1410-363.55=0.1995g 合金中铜的含量0.1995/1.0080=1
16、9.79% 22-11计算下列各个半电池反应的电极电势: (1)Hg2SO4 + 2e = 2Hg + SO42 已知(Hg22+/Hg)=0.792V, Ksp(Hg2SO4)=6.76107 (2) CuS Cu2S Cu 已知 (Cu2+/Cu+)=0.15V, (Cu+/Cu)=0.52V, Ksp(CuS)=7.94 10 36, Ksp(Cu2S)=1.01048 解: (1) (Hg2SO4/Hg)= (Hg22+/Hg)+(0.0592/2)lgKsp(Hg2SO4) =0.792 + 0.0296lg6.7610-7 =0.61V 2 3 1 5 (2) 2 =(CuS/Cu
17、2S)= (Cu2+/Cu+)+0.0592lgKsp(CuS)/Ksp1/2(Cu2S) = 0.15 + 0.0592lg7.9410-36/(1.010-48)1/2 =0.51V 3=(Cu2S/Cu)= (Cu+/Cu)+0.0592lgKsp1/2(Cu2S) =0.52 + 0.0592lg(1.010-48)1/2 =0.90V 1=(2+ 3)/2=(-0.51-0.90)/2=0.705V 22-12 将 1.4820g 固态纯的碱金属氯化物样品溶于水后,加过量 AgNO3进行沉淀。将所得沉淀经过滤、干燥称其质量为2.8490g,求该氯化物中氯的含量是多少?写出该氯化物的化
18、学式。 解: Mr(AgCl) = 143.32 Ar(Cl) = 35.45 设该金属的原子量为M 解得:M = 39.1 该金属为钾 氯化物化学式为KCl 22-13 往0.01molL1Zn(NO3)2溶液中通入H2S至饱和,当溶液pH1时,就可析出ZnS沉淀,但若往含1.0 molL1CN离子的0.01 molL1Zn(NO3)2溶液中通入H2S饱和时,则需在 pH9 条件下,才可析出 ZnS 沉淀。试计算 Zn(CN)42的不稳定常数。(注意,计算中并不需要未给出的其它数据。) 解:未加1.0 molL-1CN离子时,溶液中Zn2+1=0.01 molL-1, S2-1= 22121
19、2211.01.0 =+aaaa KKHSHKK =10Ka1Ka2 设加入1.0 molL1CN离子后,溶液中Zn2+2= x molL-1, S2-2= 292122221101.0+= aaaa KKHSHKK =1017Ka1Ka2 由 Zn2+1S2-1Zn2+2S2-2Ksp(ZnS) 则 0.0110Ka1Ka2x1017Ka1Ka2 求得:x1018 molL-1 配位反应 Zn2+ + 4 CN- = Zn(CN)42- 开始/ molL-1 0.01 1.0 0 平衡/ molL-1 10-18 0.96 0.01 K不稳Zn(CN)42-= 01.0 )96.0(1041
20、8 =8.510-17 另解: %55.47%1004820.1 32.143/45.358490.2%Cl =%55.47%100453.35453.35 =+M222122HSHZnS +- = KKKsp22221212HZnHZn +=6 22-14(1)为什么Cu+不稳定、易歧化,而Hg22+则较稳定。试用电极电势的数据和化学平衡的观点加以阐述; (2)在什么情况下可使Cu2+转化为Cu+,试举一例; (3)在什么情况下可使Hg(II)转化为Hg(I);Hg(I)转化为Hg(II),试各举三个反应方程式说明。 解: (1) Cu的电势图为: Cu2+ +0.158V Cu+ +0.5
21、22V Cu Cu2+和Cu+在溶液中存在下列平衡: 2Cu+ = Cu2+ + Cu K=1.4106 由电极电势看, 右 左 从化学平衡看,达到平衡时,K 值很大,基本上以 Cu和Cu2+存在,所以在溶液中Cu+不稳定,易歧化。 Hg的电势图为: Hg2+ +0.905V Hg22+ +0.7986V Hg 右左 Hg + Hg2+ = Hg22+ K=69.4 从电极电势和化学平衡看,在溶液中,Hg和Hg2+很容易转化为Hg22+,所以Hg22+较稳定。 (2) 当生成Cu(I)沉淀时,可使Cu2+转化为Cu+。 2Cu2+ + 4I- = 2CuI + I2 当生成Cu(I)的配合物时
22、,可使Cu2+转化为Cu+。 2Cu2+ + 8CN- = 2Cu(CN)32- + (CN)2 (3) 当有还原剂存在时,Hg2+可以转化为Hg22+。 Hg(NO3)2 + Hg(过量) = Hg2(NO3)2 HgCl2 + SO2 + 2H2O = Hg2Cl2 + H2SO4 + 2HCl 2HgCl2 + SnCl2 = Hg2Cl2 + SnCl4 当加入沉淀剂、配位剂,使Hg2+的浓度大大降低,可使 Hg22+发生歧化,而转化为Hg2+。 Hg22+ + 2OH+ = HgO + Hg + H2O Hg22+ + H2S = HgS + Hg + 2H+ Hg22+ + 4I-
23、 = HgI42- + Hg Hg22+ + NH3 + Cl- = Hg(NH2)Cl + Hg + H+ 22-15 CuCl、AgCl、Hg2Cl2都是难溶于水的白色粉末,试区别这三种金属氯化物。 解:(1) 可用氨水鉴别。 CuCl + 2NH3 = Cu(NH3)2+ + Cl- Cu(NH3)2+很容易被空气中氧氧化,出现蓝色Cu(NH3)42+; 29222 )10(Zn1.001.0-+= 11822 .100.1Zn -+ = Lmol174182442105.801.0 )01.040.1(100.1Zn(CN) CNZn -+=-=不稳K7 AgCl + 2NH3 = A
24、g(NH3)2+ + Cl- 溶液为无色; Hg2Cl2 + NH3 = Hg(NH3)Cl(白色) + Hg(黑色) + HCl 溶液为灰色 22-16 试扼要列出照相术中的化学反应。(见 P715) 22-17 (1)怎样从黄铜矿CuFeS2制备CuF2;(2)从Ag(S2O3)23溶液中回收Ag; (3)从ZnS制备ZnCl2(无水); (4)怎样从Hg(NO3)2制备 Hg2Cl2; HgO; HgCl2; HgI2; K2HgI4。 解:(1) 2CuFeS2 + O2 = Cu2S + 2FeS + SO2 2Cu2S + 3O2 = 2Cu2O + 2SO2 2FeS + 3O2
25、 = 2FeO + 2SO2 2Cu2O + 16NH3 + 4H2O + O2 = 4Cu(NH3)42+ + 8OH- 与FeO分离 Cu(NH3)42+ + 2OH- Cu(OH)2+ 4NH3 Cu(OH)2 + 2HF = CuF2 + 2H2O (2) 2Ag(S2O3)23- + S2- = Ag2S + 4S2O32- Ag2S + O2 2Ag + SO2 (3) ZnS + 3O2 ZnO + SO2 ZnO + C Zn + CO Zn + Cl2 = ZnCl2 (4) Hg(NO3)2 + Hg + 2HCl = Hg2Cl2+ 2HNO3 Hg(NO3)2 + 2N
26、aOH = HgO+ 2NaNO3 + H2O Hg(NO3)2 + 2HCl = HgCl2 +2 HNO3 Hg(NO3)2 + 2KI = HgI2+ 2KNO3 Hg(NO3)2 + 4KI(过量) = K2HgI4 + 2KNO3 22-18 分离下列各组混合物: (1)CuSO4和ZnSO4;(2)CuSO4和CdSO4;(3)CdS和HgS;(4)Hg2Cl2和HgCl2 解:( 1 )在0.3 molL-1HCl介质中,加H2S,CuS沉淀,Zn2+不沉淀; (2) 在1molL-1HCl介质中,加H2S,CuS沉淀,Cd2+不沉淀; (3) 用6molL-1HCl溶解,CdS
27、溶解,HgS不溶解; (4) 用水分离,Hg2Cl2难溶,HgCl2可溶。 22-19 欲溶解5.00g含有Cu75.0、Zn24.4、Pb0.6的黄铜,理论上需密度为1.13gcm3的27.8HNO3溶液多少毫升(设还原产物为NO)? 解:n(Cu)=5.00.7563.55=0.059mol n(Zn)=5.00.24465.39=0.019mol n(Pb)=5.00.006207.2=0.0001mol 8 n总0.059+0.019+0.0001=0.078mol 3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O m(HNO3)=0.0788363.01=13
28、.1g V(HNO3)=13.10.2781.13=41.7ml 22-20 试设计一个不用H2S而能使下述离子分离的方案:Ag+、Hg22+、Cu2+、Zn2+、Cd2+、Hg2+和Al3+。 解: Ag+, Hg22+, Cu2+, Zn2+, Cd2+, Hg2+, Al3+ HCl | Hg2Cl2, AgCl Cu2+, Zn2+, Cd2+, Hg2+, Al3+ NH3H2O NH3H2O | | HgNH2Cl+Hg Ag(NH3)2+ Al(OH)3 Zn(NH3)42+,Cd(NH3)42+, HgNH2Cl Cu(NH3)42+ OH- 中和 | Cu2+, Zn2+,
29、Cd2+ HgNH2Cl Al(OH)4 Zn- | Cu,Cd Zn2+ 稀HCl | Cu Cd2+ 22-21 略 22-22 为了测定难溶盐Ag2S的溶度积,可做以下实验:安装如下原电池,银片做电池的正极,插入 0.1 molL1的 AgNO3溶液中,并将H2S气体不断通入AgNO3溶液中至饱和。做电池负极的锌片插入0.1molL1的ZnSO4溶液中,并将氨气不断通入ZnSO4溶液直至游离氨 NH3的浓度达到 0.1molL1为止,再用盐桥连接。测得该电池电动势为0.852V。试求Ag2S的Ksp值。已知(Ag+/Ag)=0.8V, (Zn2+/Zn)=0.76V, 饱和时H2S=0.
30、1molL-1, H2S的K1=8.9108, K2=1.21013, K 稳(Zn(NH3)42+)=3.88 解: Zn|Zn(NH3)42+(0.1molL-1), NH3(0.1molL-1)|H2S(0.1molL-1)|Ag2S,Ag E=(Ag+/Ag)(Zn2+/Zn)=0.852V (Zn2+/Zn)= (Zn2+/Zn)+0.0592/2lgZn2+ Zn2+=稳KNHNHZn43243)( + =84 108.31.00.1 =2.63106 molL-1 (Zn2+/Zn)=0.76+0.0296lg2.63106=0.925V (Ag+/Ag)=E+(Zn2+/Zn)
31、=0.852+(0.925)=0.073V 9 (Ag+/Ag)= (Ag+/Ag)+0.0592lgAg+ Ag+2S2-=Ksp(Ag2S) Ag+= )( 2 2S SAgK sp 在0.1molL-1H2S溶液中,S2-=K2=1.210-13 则 (Ag+/Ag)= (Ag+/Ag)+0.0592lg )( 2 2S SAgK sp 0.073=0.80+0.0592lg22 )(KSAgK sp =0.80+0.0592lg132102.1)(SAgK sp 求得 Ksp(Ag2S)=3.81043 22-23 (1)用一种方法区别锌盐和铝盐;(2)用两种方法区别锌盐和镉盐;(3)
32、用三种方法区别镁盐和锌盐。 解: (1) 在两种盐的溶液中,分别加入过量氨水,生成沉淀后又溶解的是锌盐,只得到白色沉淀的是铝盐。 Zn2+ + 4NH3 = Zn(NH3)42+ 无色 Al3+ + 3NH3H2O = Al(OH)3白色 + 3NH4+ (2) (a) 利用Zn(OH)2和Cd(OH)2碱性的不同,在Zn2+ 和Cd2+ 溶液中,分别加过量NaOH,白色沉淀溶解者为Zn2+,不溶解为Cd2+。 Zn2+ + 4OH = Zn(OH)42- 无色 Cd2+ + 2OH = Cd(OH)2白色 (b) 利用硫化物颜色的不同,分别通入 H2S 有白色沉淀析出者为 Zn2+,有黄色沉
33、淀者为Cd2+。 Zn2+ + H2S = ZnS(白色) + 2H+ Cd2+ + H2S = CdS(黄色) + 2H+ (3) (a) 利用Zn(OH)2和Mg(OH)2碱性的不同,在Zn2+ 和Mg2+ 溶液中,分别加过量NaOH,白色沉淀溶解者为Zn2+,不溶解为Mg2+。 Zn2+ + 4OH = Zn(OH)42- 无色 Mg2+ + 2OH = Mg(OH)2白色 (b)在两种盐的溶液中,分别加入过量氨水,生成沉淀后又溶解的是锌盐,只得到白色沉淀的是镁盐。 Zn2+ + 4NH3 = Zn(NH3)42+ 无色 Mg2+ + 2NH3H2O = Mg(OH)2白色 + 2NH4
34、+ (c) 分别向两种盐的溶液中通入H2S气体,得到白色沉淀的是锌盐,无变化的是镁盐。 Zn2+ + H2S = ZnS白色+ 2H+ 10 22-24 比较锌族元素和碱土金属的化学性质。 解:锌族元素次外层为18电子,而碱土金属为8电子,屏蔽效应前者小于后者,因而有效核电荷后者小于前者,导致化学活性两族有较大差别,具体情况见下表。 IIA IIB 价电子构型 ns2 (n1)d10ns2 化学活泼性 较IIB强,同族随原子序数增加,化学活泼性增加。 比IIA弱,同族随原子序数增加,化学活泼性减弱。 与氧作用 与氧气反应快。 缓慢,锌与含有CO2的潮湿空气接触,生成碱式碳酸盐。 与水作用 反应
35、较激烈,放出氢气并形成碱。 无反应 与非氧化性酸反应 反应激烈,放出氢气。 Zn、Cd 可置换酸中氢,而Hg不能。 单质与非金属作用 高温下可与N2、H2等化合。 与非金属在常温下作用缓慢。 氢氧化物酸碱性 强碱Be(OH)2两性, 同族自上而下碱性增强。 弱碱Zn(OH)2两性, 同族自上而下碱性增强。 形成配合物 不易形成。 易形成多种配合物。 金属离子的水解性 Ca2+、Sr2+、Ba2+离子不水解。 金属离子易水解 22-25 比较铜族元素和锌族元素的性质,为什么说锌族元素较同周期的铜族元素活泼? 解:铜族元素的价电子层构型为(n1)d10ns1,锌族元素的价电子层构型为(n1)d10ns2,锌族元素单质的熔点。沸点、熔化热和汽化热等均比同周期的铜族元素单质低,这是由于锌族元素最外层s电子成对后稳定,金属键比铜族弱所致。 铜族元素与锌族元素一样,化学活泼性随原子序数的增加而减弱,并且形成配合物的倾向很大。而锌族元素的活泼性较同周期铜族元素强,一方面,从标准电极电势看,前者小于后者;另一方面,从能量变化上分析,虽然锌族元素的电离能高,但其升华能较小(金属键弱),离子水合热又大,最后总能量前者比后者小,所以,出现上述结果。