无机化学实验报告
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无机化学实验报告1
Ds区元素(铜、银、锌、镉、汞)
【学习目标】
认知目标：掌握铜、银、锌、镉、汞的氢氧化物或氧化物的酸碱性，硫化物的溶解性及配位性。 技能目标：掌握Cu+ Cu2+及Hg22+ Hg2+相互转化条件，正确使用汞;
思想目标：培养学生观察现象、思考问题的能力。
【教学安排】
一 课时安排：3课时
二 实验要点：1、铜、银、锌、镉、汞氢氧化物或氧化物的生成和性质;
2、锌、镉、汞硫化物的生成和性质;
3、铜、银、锌、汞的配合物;
4、铜、银、汞的氧化还原性。
【重点、难点】
Cu+ Cu2+及Hg22+ Hg2+相互转化条件;
这些元素的氢氧化物或氧化物的酸碱性，硫化物的溶解性及配位性。
【教学方法】 实验指导、演示、启发
【实验指导】
一、铜、银、锌、镉、汞氢氧化物或氧化物的生成和性质
1、铜、锌、镉
操作：0.5mL 0.2 mol·L-1MSO4→2 mol·L-1NaOH→↓ →2 mol·L-1H2SO4; ↓→2 mol·L-1 NaOH
指导：
离子
Cu2+实验现象 H2SO4NaOH
溶 解释及原理 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 浅蓝↓ 溶 Zn2+
Cd2+
结论 白↓ 白↓ 溶 不溶 Cd2+ +OH-=Cd(OH)2↓ Zn(OH)2、Cu(OH)2具有两性，以碱性为主，能溶于浓的强碱中生成四羟基合M(Ⅱ)酸根配离子。
Cd(OH)2碱性比Zn(OH)2强，仅能缓慢溶于热浓强碱。
2、银、汞氧化物的生成和性质
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) 指导：
离子 实验现象 解释及原理Ag
+
Ag2O褐↓
HNO3溶 溶 无色
氨水 溶 NaOH 不溶
Ag2O+ 4NH3 + H2O =2Ag(NH3)2+ +2OH
HgO + 2H+=Hg2+ +H2O
-
Hg
2+
HgO 黄↓
结论
AgOH、Hg(OH)2沉淀极不稳定，脱水生成成碱性的Ag2O、HgO。
二、锌、镉、汞硫化物的生成和性质;
操作：:0.5 mL 0.2 mol·L-1 ZnSO4、CdSO4、Hg(NO3)2→1 mol·L-1Na2S→(浓HCl、王水)。 指导：
离子 Zn2+Cd2+Hg2+结论
结论
溶解性
硫化物 CuS Ag2S ZnS CdS HgS
颜色
黑 黑 白 黄 黑
稀HCl 不溶 溶 溶 溶 不溶
浓HCl 不溶 溶 溶 溶 不溶
浓HNO3 溶(△)溶 溶 溶 不溶
王水
K
sp
-5
→↓→2 mol·L-1HCl
实验现象
溶解性稀ZnS白↓ 溶 CdS黄↓ 溶 HgS黑↓ 不溶
HCl浓溶 溶 不溶
王水溶 溶 溶
-
解释及原理
M2+ + S2=MS↓ MS + H+ = M2+ + H2S
臭↑(H2S)，CuS、CdS易溶于酸，最难溶的是HgS，须用王水溶解。
溶×10溶 溶
2×106×10
-49-36-28
溶×10溶
2×10
-52
三、铜、银、锌、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：
离子 Cu2+
氨水 ↓浅蓝
溶
过量
-
解释及方程式
Cu2++2OH=Cu(OH)2↓
2+
Cu(OH) 2 + 4NH3=Cu(NH3)4+2OH
-
2、汞合物和应 内容
Ag+Zn2+Hg2+结论 操作
Ag2O↓褐
溶Ag(NH3)2+溶
Zn(NH3)42+无色不溶
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+与氨会生成溶解度很小的氨基硝酸汞(或氨基氯化汞)，所以它们不形成氨基配合物。
现象 橙红↓
解释
Hg2++2I=HgI2↓
-
的配
生成用
0.5 mL 0.2 mol·L-1 Hg(NO3)2 →0.2mol·L-1KI →↓→KI固体至↓溶解 → 40% KOH→ 氨水 (可用于鉴定NH4+) 结论
↓溶2+2KI=K2[HgI4](无色)
碘 配 合 物
红棕↓
a) K2[HgI4]与KOH混合溶液(奈斯勒试剂)可用于鉴出微量的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(可用于鉴定Zn2+)
SCN 配 合 物
结论
白↓2++Hg (SCN) 42=Zn[Hg (SCN) 4]↓
) (反应速度相当缓慢，如有Zn2+存在时，Co2+与试剂的反应加快。
四、铜、银、汞的氧化还原性。
内容操作 现象解释
0.5 mL 0.2 mol·L-1 CuSO4→过量
6 mol·L-1 NaOH→
→1mL 10%葡
Cu2O
萄糖溶液△→↓→两份 (黄↓→红↓)
2 mol·LH2SO4 →静置→△ 1mL浓氨水→静
置
-1
浅蓝↓ ↓溶
红↓溶解，有红色固体Cu↓溶，深蓝色
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浓 、Cu屑→△至绿色