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無機化學實驗報告1
Ds區元素(銅、銀、鋅、鎘、汞)
【學習目標】
認知目標：掌握銅、銀、鋅、鎘、汞的氫氧化物或氧化物的酸鹼性，硫化物的溶解性及配位性。 技能目標：掌握Cu+ Cu2+及Hg22+ Hg2+相互轉化條件，正確使用汞;
【教學安排】
一 課時安排：3課時
二 實驗要點：1、銅、銀、鋅、鎘、汞氫氧化物或氧化物的生成和性質;
2、鋅、鎘、汞硫化物的生成和性質;
3、銅、銀、鋅、汞的配合物;
4、銅、銀、汞的氧化還原性。
【重點、難點】
Cu+ Cu2+及Hg22+ Hg2+相互轉化條件;
這些元素的氫氧化物或氧化物的酸鹼性，硫化物的溶解性及配位性。
【教學方法】 實驗指導、演示、啓發
【實驗指導】
一、銅、銀、鋅、鎘、汞氫氧化物或氧化物的生成和性質
1、銅、鋅、鎘
操作：0.5mL 0.2 mol·L-1MSO4→2 mol·L-1NaOH→↓ →2 mol·L-1H2SO4; ↓→2 mol·L-1 NaOH
指導：
離子
Cu2+實驗現象 H2SO4NaOH
溶 解釋及原理 Cu2+ +OH-=Cu(OH)2↓ Cu(OH)2+2H+=Cu2++2H2O Cu(OH)2++OH-=[Cu(OH)4]2-
Zn2+ +OH-=Zn(OH)2↓方程式同上
溶 溶 淺藍↓ 溶 Zn2+
Cd2+
結論 白↓ 白↓ 溶 不溶 Cd2+ +OH-=Cd(OH)2↓ Zn(OH)2、Cu(OH)2具有兩性，以鹼性爲主，能溶於濃的強鹼中生成四羥基合M(Ⅱ)酸根配離子。
Cd(OH)2鹼性比Zn(OH)2強，僅能緩慢溶於熱濃強鹼。
2、銀、汞氧化物的生成和性質
操作：:0.5 mL 0.1 mol·L-1 AgNO3 →2 mol·L-1NaOH→→↓+ 2 mol·L-1HNO3(2 mol·L-1 NH3·H2O)
:0.5 mL 0.2 mol·L-1 Hg(NO3)2 → 2 mol·L-1NaOH→→↓+ 2 mol·L-1HNO3(40% NaOH) 指導：
離子 實驗現象 解釋及原理Ag
+
Ag2O褐↓
HNO3溶 溶 無色
氨水 溶 NaOH 不溶
Ag2O+ 4NH3 + H2O =2Ag(NH3)2+ +2OH
HgO + 2H+=Hg2+ +H2O
-
Hg
2+
HgO 黃↓
結論
AgOH、Hg(OH)2沉澱極不穩定，脫水生成成鹼性的Ag2O、HgO。
二、鋅、鎘、汞硫化物的生成和性質;
操作：:0.5 mL 0.2 mol·L-1 ZnSO4、CdSO4、Hg(NO3)2→1 mol·L-1Na2S→(濃HCl、王水)。 指導：
離子 Zn2+Cd2+Hg2+結論
結論
溶解性
硫化物 CuS Ag2S ZnS CdS HgS
顏色
黑 黑 白 黃 黑
稀HCl 不溶 溶 溶 溶 不溶
濃HCl 不溶 溶 溶 溶 不溶
濃HNO3 溶(△)溶 溶 溶 不溶
王水
K
sp
-5
→↓→2 mol·L-1HCl
實驗現象
溶解性稀ZnS白↓ 溶 CdS黃↓ 溶 HgS黑↓ 不溶
HCl濃溶 溶 不溶
王水溶 溶 溶
-
解釋及原理
M2+ + S2=MS↓ MS + H+ = M2+ + H2S
臭↑(H2S)，CuS、CdS易溶於酸，最難溶的是HgS，須用王水溶解。
溶×10溶 溶
2×106×10
-49-36-28
溶×10溶
2×10
-52
三、銅、銀、鋅、汞的配合物
1、氨配和物的生成
操作：:0.5 mL 0.2 mol·L-1 CuSO4、AgNO3、ZnSO4、Hg(NO3)2 →2mol·L-1氨水→2mol·L-1氨水。
注意：
離子 Cu2+
氨水 ↓淺藍
溶
過量
-
解釋及方程式
Cu2++2OH=Cu(OH)2↓
2+
Cu(OH) 2 + 4NH3=Cu(NH3)4+2OH
-
2、汞合物和應 內容
Ag+Zn2+Hg2+結論 操作
Ag2O↓褐
溶Ag(NH3)2+溶
Zn(NH3)42+無色不溶
Ag2O+ 4NH3 + H2O =2Ag(NH3)2+ +2OHZn2++2OH=Zn(OH)2↓
-
-
↓白 ↓白
Zn(OH)2 + 4NH3=Zn(NH3)42+ +2OH
-
Cu2+ 、Ag+、Zn2+可生成氨配合物。Hg2+ Hg22+與氨會生成溶解度很小的氨基硝酸汞(或氨基氯化汞)，所以它們不形成氨基配合物。
現象 橙紅↓
解釋
Hg2++2I=HgI2↓
-
的配
生成用
0.5 mL 0.2 mol·L-1 Hg(NO3)2 →0.2mol·L-1KI →↓→KI固體至↓溶解 → 40% KOH→ 氨水 (可用於鑑定NH4+) 結論
↓溶2+2KI=K2[HgI4](無色)
碘 配 合 物
紅棕↓
a) K2[HgI4]與KOH混合溶液(奈斯勒試劑)可用於鑑出微量的NH4+。 b) 在HCl下可溶解HgS:
5d 0.2mol·L-1Hg(NO3)2 →0.1mol·L-1KSCN
-
白↓2++2SCN=Hg (SCN) 2↓ ↓溶2++4SCN=Hg (SCN) 42
-
-
-
白↓→KSCN
→ ZnSO4(可用於鑑定Zn2+)
SCN 配 合 物
結論
白↓2++Hg (SCN) 42=Zn[Hg (SCN) 4]↓
) (反應速度相當緩慢，如有Zn2+存在時，Co2+與試劑的反應加快。
四、銅、銀、汞的氧化還原性。
內容操作 現象解釋
0.5 mL 0.2 mol·L-1 CuSO4→過量
6 mol·L-1 NaOH→
→1mL 10%葡
Cu2O
萄糖溶液△→↓→兩份 (黃↓→紅↓)
2 mol·LH2SO4 →靜置→△ 1mL濃氨水→靜
置
-1
淺藍↓ ↓溶
紅↓溶解，有紅色固體Cu↓溶，深藍色
Cu2+ +OH-=Cu(OH)2
↓
Cu(OH)2
+OH-=[Cu(OH)
4]2-2 [Cu(OH)4]2- + C6H12O6= Cu2O↓+ C6H12O7 +4OH-+2H2O
被O2氧化成Cu(Ⅱ)
c)
10 mL 0.5 mol·L-1 CuCl2→3mLHCl濃 、Cu屑→△至綠色
