实验十九铜、银

实验十九铜、银

[实验目的] • 1、了解铜、银氧化物或氢氧化物的酸碱性，硫化物的溶解性。 • 2、掌握Cu(I)、Cu(Ⅱ)重要化合物的性质及相互转化条件。 • 3、试验并熟悉铜、银的配位能力。 • [实验用品]见教材P164。

[实验内容]

一、铜、银氢氧化物的生成和性质

向一支分别盛有0.5mL0.2mol·L-1CuSO4溶液的试管中滴加新配制的2 mol·L-1NaOH溶液，观察溶液颜色及状态。

将试管中沉淀分成两份：一份加2 mol·L-1H2SO4，另一份继续滴加2 mol·L-1NaOH溶液。观察现象，写出反应式。

反应方程式如下: • Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓ • Cu(OH)2+H2SO4=CuSO4+2H2O • Cu(OH)2+2OH-=[Cu(OH)4]2- • 总结： • Cu(OH)2为兰色沉淀，溶于NaOH也溶于H2SO4。

2.银氧化物的生成和性质 • 取0.5mL0.1 mol·L-1AgNO3溶液，滴加新配制的2 mol·L-1NaOH溶液，观察Ag2O(为什么不是AgOH)的颜色和状态。

洗涤并离心分离沉淀，将沉淀分成两份：一份加入2 mol·L-1HNO3,另一份加入2 mol·L-1氨水。观察现象，写出反应方程式。

反应方程式如下: • Ag++OH-=AgOH↓ • AgOH→Ag2O↓ • Ag2O+2HNO3=2AgNO3+H2O • Ag2O+4NH3·H2O=2[Ag(NH3)2]++2OH-

总结： • AgOH为白色沉淀，不稳定，易脱水生成暗棕色Ag2O，Ag2O微溶于水，293K时，1L水中能溶解13mg，溶液呈微碱性，Ag2O溶于HNO3也溶于NH3·H2O。

二、铜、银的配合物

1.氨合物的生成 • 往四支分别盛有0.5mL0.2mol·L-1CuSO4、AgNO3溶液的试管中滴加2 mol·L-1氨水。观察沉淀的生成，继续加入过量的2 mol·L-1氨水，又有何现象发生？写有关反应方程式。

反应方程式如下: • Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+ • Ag++NH3·H2O=AgOH+NH+4 • AgOH→Ag2O • Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH- • Ag2O+4NH3·H2O=2[Ag(NH3)2]++2OH-

总结：Cu(OH)2为蓝色沉淀，Ag2O为暗棕色沉淀。 • 加入NH3·H2O都生成氨合物，[Cu(NH3)4]2+为深兰色，[Ag(NH3)2]+无色。 • 比较Cu2+、Ag+离子与氨水反应有什么不同。

三、铜、银的氧化还原性

1.氧化亚铜的生成和性质 • 取0.5mL0.2 mol·L-1CuSO4溶液，滴加过量的6 mol·L-1NaOH溶液，使起初生成的蓝色沉淀溶解成深蓝色溶液。然后在溶液中加入1mL10%葡萄糖溶液，混匀后微热，有黄色沉淀产生进而变成红色沉淀。写出有关反应方程式。

反应方程式如下： • Cu2++OH-=Cu(OH)2↓ • Cu(OH)2+OH-=[ Cu(OH)4]2- • [ Cu(OH)4]2-+CH2OH4CHO→Cu2O↓+CH2OH4COOH+4OH-+2H2O

将沉淀离心分离、洗涤，然后沉淀分成两份： • 一份沉淀与1mL2 mol·L-1H2SO4作用，静置一会，注意沉淀的变化。然后加热至沸，观察有何现象。

反应方程式如下： • Cu2O+ H2SO4=Cu2SO4 • Cu2SO4→CuSO4+Cu

另一份沉淀中加入1mL浓氨水，振荡后，静置一段时间，观察溶液的颜色。放置一段时间后，溶液为什么会变成深蓝色。另一份沉淀中加入1mL浓氨水，振荡后，静置一段时间，观察溶液的颜色。放置一段时间后，溶液为什么会变成深蓝色。

反应方程式如下： • Cu2O+4NH3·H2O=2[Cu(NH3)2]++2OH-+3H2O • 2[Cu(NH3)2]++1/2O2+4NH3·H2O=2[Cu(NH3)2]2++2OH-+3H2O

总结： • Cu(OH)2为蓝色沉淀，溶于过量NaOH生成[ Cu(OH)4]2-深蓝色，Cu2O受生成方法和条件的影晌，其品体大小不同，呈现出多种颜色，如：黄、桔黄、鲜红、深红，一般为黄色→砖红色。Cu2O溶于H2SO4由于歧化反应生成Cu2SO4蓝色溶液，Cu2O溶于浓NH3·H2O生成无色[Cu(NH3)2]+，但易被氧化生成[Cu(NH3)2]2深蓝色沉淀。

2.氯化亚铜的生成和性质 • 取10mL0.5 mol·L-1CuCl2溶液，加入3mL浓盐酸和少量铜屑，加热沸腾至其中液体呈深棕色（绿色完全消失）。取几滴上述溶液加入10mL蒸馏水中，如有白色沉淀产生，则迅速把全部溶液倾入100mL蒸馏水中，将白色沉淀洗涤至无蓝色为止。

反应方程式如下： • CuCl2+2HCl(浓)+Cu(粉)=2H[CuCl2] • H[CuCl2]=HCl+CuCl

取少许沉淀分成两份：一份与3mL浓氨水作用，观察有何变化。另一份与3mL浓盐酸作用，观察又有何变化。写出有关反应方程式。取少许沉淀分成两份：一份与3mL浓氨水作用，观察有何变化。另一份与3mL浓盐酸作用，观察又有何变化。写出有关反应方程式。

反应方程式如下: • CuCl2+2NH3·H2O=[Cu(NH3)2]Cl+2H2O • 2[Cu(NH3)2]++1/2O2+4NH3·H2O= • 2[Cu(NH3)4]2++2OH-+3H2O

总结: • [CuCl2]-为深棕色,稀释得CuCl白色沉淀,加浓NH3·H2O生成[Cu(NH3)2]+无色溶液,继续氧化得[Cu(NH3)2]2+深蓝色溶液. CuCl2加浓HCl,生成[CuCl2]-深棕色溶液。

[思考题] • 1.在白色氯化亚铜沉淀中加入浓氨水或浓盐酸后形成什么颜色溶液？放置一段时间后会变成蓝色溶液，为什么？ • 2.实验中深棕色溶液是什么物质？加入蒸馏水发生了什么反应？ • 3.碘化亚铜的生成和性质

在盛有0.5mL0.2 mol·L-1CuSO4溶液的试管中，边滴加0.2mol·L-1KI溶液边振荡，溶液变为棕黄色（CuI为白色沉淀、I2溶于KI呈黄色）。再滴加适量0.5 mol·L-1NaS2O3溶液，以除去反应中生成的碘。观察产物的颜色和状态，写出反应式。

反应方程式如下: • 2Cu2++4I-=CuI+I2 • I2+2S2O32-=S4O32-+2I-

总结: • Cu2+将I-氧化生成CuI和I2,CuI为白色沉淀,I2溶于KI为棕色,故两者的混合物为棕黄色,加入S2O32-,其与I2反应,最后溶液变为无色,呈现CuI沉淀为白色。S2O32-不能过量，否则Cu2+将其氧化Cu2+→Cu-，取代I-而得不到CuI沉淀。

[思考题] • 加入硫代硫酸钠是为了和溶液中产生的碘作用，而便于观察碘化亚铜白色沉淀的颜色；但若硫代硫酸钠过量，则看不到白色沉淀，为什么？

实验十 九 铜、银