第二节铜副族元素

第十二章过渡元素（一） 第二节铜副族元素

1、掌握铜副族元素的通性。 2、掌握常见铜副族元素氧化物的性质。重点：铜副族元素的通性，常见铜副族元素氧化物的性质难点：铜副族元素的通性本节基本要求

铜族元素包括铜、银、金，位于周期表ⅠB族 铜族元素和碱金属元素的最外电子层中都只有1个电子，但ⅠB比ⅠA族元素多出10个d电子，所以这两族元素除也存在明显的差异。例如，Nacl和AgCl，前者易溶而后者难溶。

一、铜副族元素的通性和单质 1.铜族元素通性活泼性：铜族元素次外层具有18个电子，使得铜族元素的有效核电荷大，对最外层电子中及引力较强，活泼性降低。氧化数:铜族元素都有+1、+2和+3三种氧化数最常见的氧化数：铜为+2、银为+1、金为+3。配合能力：有很强的配合能力，而碱金属却通常不形成配合物。化合物：铜族元素有许多二元化合物有相当的共价性。如：AgI是共价分子。

2.金属单质 存在和冶炼 : 铜、银、金在地壳里的相对丰度很低，分别为： Cu为6.8×10-3％，Ag为8×10-6％，Au为4×10-7％。铜主要以硫化物、氧化物和碳酸盐[Cu(OH)2CO3]形式存在。银广泛地分布硫化物矿石中，以辉银矿Ag2S为主。金大都以单质或碲化物，如碲金矿(AuTe2)的形式分布；海水中也含有大量的金。

辉银矿 Ag2S 孔雀石 [Cu(OH)2CO3 碲金矿 (AuTe2)

铜银金性质和用途：物理性质 (1)特征颜色：Cu(紫红)，Ag(白)，Au(黄) (2) 溶、沸点较其它过渡金属低 (3)导电性、导热性好，且Ag > Cu> Au (4)延展性好 (5) 形成合金青铜、黄铜、白铜

化学性质 (2)与O2 反应 (3)与X2 反应常温下反应常温下反应较慢只能在加热条件下进行活泼性：Cu > Ag > Au

二、铜的化合物 Cu(Ⅰ)的化合物： Cu(Ⅰ)的化合物在固态晨稳定性高于Cu(Ⅱ)，在溶液中容易被氧化为Cu(Ⅱ)。 Cu(Ⅰ)溶液为无色。几乎所有的Cu(Ⅰ)化合物都难溶于水，其溶解度顺序为：CuCl＞CuBr＞CuI＞CuSCN＞CuCN＞Cu2S

Cu(Ⅱ)的化合物： Cu(Ⅱ)为d9构型，它的化合物或配合物因Cu2+可发生d－d跃迁而呈现颜色。Cu(Ⅱ)的化合物在固态或水溶液中都稳定，且易溶于水。 Cu2+和Cu+的互相转化： Cu2+是弱氧化剂，只有形成难溶的亚铜化合物或亚铜的配合物时才被还原。例如：2Cu2+ + 4I- = 2CuI + I2 Cu + CuCl2 = 2CuCl CuCl + HCl = HCuCl2

Cu(Ⅰ)化合物： 1.Cu2O Cu2O是红色的共价化合物，不溶水，Cu2O晶粒大小各异，而呈现多种颜色：黄，桔黄，鲜红，深棕。有毒，可作为农业上的杀虫剂。制备：实验室：Cu2O可由CuO热分解得到: 4 CuO 2 Cu2O ↓ ＋ O2 ↑ 湿法制备： 2CuSO4 + 3NaSO4→Cu2O↓ +3NaSO4 +2SO2↑

2.卤化亚铜（共价化合物） 卤化亚铜都是白色的难溶化物，其溶解度依Cl、Br、I顺序减小。

干燥的CuCl在空气中比较稳定，但湿的CuCl在空气中易发生水解和氧化：干燥的CuCl在空气中比较稳定，但湿的CuCl在空气中易发生水解和氧化： 4CuCl + O2+ 4H2O == 3CuO · CuCl2 · 3H2O + 2HCl 8CuCl + O2== Cu2O + 4Cu2+ + 8Cl– CuCl易溶于盐酸，由于形成配离子，溶解度随盐酸浓度增加而增大。用水稀释氧化亚铜的浓盐酸溶液则又析出CuCl沉淀：冲稀 CuCl32–+ CuCl2– 2CuCl↓+ 3Cl– 浓HCl

Cu（Ⅱ）化合物： 1.CuO 黑色,偏碱性，难溶于水，易溶于酸能溶于氨水，形成配合物。 CuO + 2H+ → Cu2+ + H2O 制备：利用废铜，先制成硫酸铜，再由金属还原得到 Cu+2H2SO4 →CuSO4+SO2+2H2O CuSO4+Fe→FeSO4+Cu 2Cu+O2 →2CuO

80~90 Cu(OH)2 CuO + H2O C 2. Cu(OH)2 Cu(OH)2为浅蓝色，难溶于水受热易脱水：两性：以碱性为主 Cu(OH)2 + 2H+ →Cu2+ +2H2O (浅兰色) Cu(OH)2 + 2OH-→[Cu(OH)4]2-(亮兰色) 溶于氨水： Cu(OH)2+4NH3→[Cu(NH3)4]2+ + 2OH-

531K 375K CuSO4 ·5H2O CuSO4 · 3H2O+2H2O 386K CuSO4 · 3H2O CuSO4 · H2O+2H2O CuSO4 · H2O CuSO4+H2O 3.CuSO4 CuSO4 · 5H2O俗称蓝矾或胆矾。 CuSO4 · 5H2O在不同温度下可逐步失水。无水硫酸铜为白色粉末，不溶于乙醇和乙醚，吸水性很强，吸水后呈蓝色，利用这一性质可检验乙醇和乙醚等有机溶剂中的微量水，并可作干燥剂。

△ CuCl2 · 2H2O Cu(OH)2 · CuCl2+2HCl+2H2O 4.CuCl2 在潮湿的空气中潮解，干燥的空气中易风化，为黄色共价化合物，不但溶于水，而且溶于乙醇和丙酮。在很浓的溶液中呈绿色，在稀溶液中显蓝色。所以制备无水CuCl2时，要在HCl气流中加热脱水，无水CuCl2进一步受热分解为CuCl和Cl2 。

5.Cu2(OH)2CO3 又名孔雀石，是种名贵的矿物宝石。又称铜锈(铜绿）。在空气中加热会分解为氧化铜、水和二氧化碳。铜绿（铜锈）也是碱式碳酸铜。铜在空气中与O2,CO2,H2O 反应生锈产生铜绿Cu2(OH)2CO3。加热可生成CuO, CO2,H2O。化学方程式： Cu2(OH)2CO3══2CuO+CO2↑+H2O △ 不溶于水，溶于氨水和热而浓的碳酸氢钠溶液而成蓝色，在300℃时分解。碱式碳酸铜可用来制造信号弹、烟火、油漆颜料、杀虫剂和解毒剂，也用于电镀等方面。

三、银的化合物 银的化合物中，只有硝酸银意溶于水，其它均难溶。银化合物都有不同程度的感光性AgNO3，AgCl，AgBr等见光变黑，因此银盐通常保存在棕色瓶中银易与许多物质形成配合物，如 Cl–、NH3、CN–、S2O32–等形成稳定性不同的配离子

1.硝酸银 AgNO3见光分解，痕量有机物促进其分解，因此把AgNO3保存在棕色瓶中。 AgNO3是一种氧化剂，即使室温下，许多有机物都能将它还原成黑色的银粉。 AgNO3和某些试剂反应，得到难溶的化合物，如：白色Ag2CO3、黄色Ag3PO4、浅黄色Ag4Fe(CN)6、桔黄色Ag3Fe(CN)6、砖红色Ag2CrO4。

2Ag++2OH– △ 放电 Ag2O+H2O AgO+Zn+H2O Ag+Zn(OH)2 充电 Ag+O2 2.氧化银和氢氧化银在温度低于–45oC ，用碱金属氢氧化物和硝酸银的90%酒精溶液作用，则可能得到白色的AgOH沉淀。 Ag2O是构成银锌蓄电池的重要材料,充放电反应为： Ag2O和MnO2、Cr2O3、CuO等的混合物能在室温下将CO迅速氧化成CO2，因此可用于防毒面具中。

3.卤化银 Ag++X–→AgX↓ （X=Cl、Br、I） Ag2O+2HF →2AgF+H2O↓ （蒸发，可制得AgF） AgX的某些性质 AgCl、AgBr、AgI都有感光分解的性质，可作感光材料。

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