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实验二十 锌、铬、 汞

实验二十 锌、铬、 汞. 一、实验目的 1 、了解锌、镉、汞氧化物或氢氧化物的酸碱性，硫化物的溶解性。 2 、试验并熟悉锌、镉、汞的配位能力，以及 Hg 2 2+ 和 Hg 2+ 的转化。. 二、实验内容. 一、锌铬汞氢氧化物和氧化 物的生成和性质. 1 、锌、镉氢氧化物的生成和性质 0.5mL0.2mo l · L -1 ZnSO 4 + 2 mo l · L -1 NaOH 0.5mL0.2mo l · L -1 CdSO 4 +2 mo l · L -1 NaOH

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实验二十 锌、铬、 汞

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Presentation Transcript

  1. 实验二十 锌、铬、 汞

  2. 一、实验目的 • 1、了解锌、镉、汞氧化物或氢氧化物的酸碱性，硫化物的溶解性。 • 2、试验并熟悉锌、镉、汞的配位能力，以及Hg22+和Hg2+的转化。

  3. 二、实验内容 一、锌铬汞氢氧化物和氧化 物的生成和性质

  4. 1、锌、镉氢氧化物的生成和性质 • 0.5mL0.2mol·L-1ZnSO4+ 2 mol·L-1NaOH • 0.5mL0.2mol·L-1 CdSO4+2mol·L-1NaOH • 滴加新配制的2mol·L-1NaOH溶液，观察溶液颜色及状态。

  5. 将两试管中沉淀分成两份： • 一份加2 mol·L-1H2SO4， • 一份继续滴加2 mol·L-1NaOH溶液。 • 观察现象，写出反应式。

  6. 反应方程式如下: • Zn2++2OH-(适量)= Zn(OH)2↓ • Cd2++OH-(适量)=Cd(OH)2↓ • Zn(OH)2+H2SO4=ZnSO4+2H2O • Zn(OH)2+2OH-=[Zn(OH)4]2-

  7. 总结： 1、分别生成Zn(OH)2和Cd(OH)2白色沉淀 2、Zn(OH)2溶于酸碱，具有两性。 3、Cd(OH)2溶于酸，但不溶于碱，呈碱性。

  8. 2.汞氧化物的生成和性质 • 氧化汞的生成和性质 0.5mL0.2mol·L-1Hg(NO3)2+滴加新配制的2 mol·L-1NaOH • 观察溶液颜色和状态。

  9. 反应方程式如下: • Hg2++2OH-=Hg(OH)2 • Hg(OH)2=HgO+H2O

  10. 将沉淀分成两份： • 一份加入2 mol·L-1HNO3， • 加一份加入40%NaOH溶液 • 观察现象 • 写出有关反应方程式。

  11. 加2mol·L-HNO3后,发生下一反应, • HgO+2HNO3=Hg(NO3)2+H2O • 加入40%NaOH后,HgO不溶解。 • 总结：生成的Hg(OH)2不稳定， • 分解生成HgO黄色沉淀，HgO • 溶于酸而不溶于碱，为碱性氧化物。

  12. 二、锌、镉、汞硫化物的生 成和性质

  13. 往三支离心试管中 • （1）0.5mL0.2 mol·L-1ZnSO4、 • （2）0.5mL0.2 mol·L-1 CdSO4、 • （3）0.5mL0.2 mol·L-14 Hg(NO3)2 • 滴加1 mol·L-1Na2S溶液。 • 观察沉淀的生成和颜色。

  14. 反应方程式如下： • Zn2++S2-=ZnS↓ • Cd2++S2-=CdS↓ • Hg2++S2-=HgS↓

  15. 将沉淀离心分离、洗涤，然后将每种沉淀分成三份；将沉淀离心分离、洗涤，然后将每种沉淀分成三份； • 一份加入2 mol·L-1盐酸， • 一份中加入浓盐酸， • 一份加入王水（自配） • 分别水浴加热。 • 观察沉淀溶解情况。

  16. 加2 mol·L-1HCl后， • ZnS+2HCl=ZnCl2+H2S↑ • 另两种物质不与稀盐酸

  17. 加浓盐酸后，有下列反应发生， • ZnS+2HCl(浓)=ZnCl2+H2S • CdS+2HCl(浓)=CdCl2+H2S • HgS不和浓盐酸反应。

  18. 加1∶3王水后，HgS与王水发生下列反应， • 3HgS+2HNO3+12HCl=3H2[HgCl4]+3S↓+2NO↑+4H2O

  19. 总结： • ZnS为白色沉淀，CdS为黄色沉淀，HgS为黑色沉淀，其中ZnS溶于稀盐酸，CdS溶于于浓盐酸，HgS溶于王水。

  20. 三、铜、银、锌、汞的配合物

  21. 1.氨合物的生成 • 往四支试管分别盛有 • 0.5mL0.2mol·L-1CuSO4、AgNO3、ZnSO4、Hg(NO3)2+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。

  22. 反应方程式如下： • Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+ • Ag++NH3·H2O=AgOH+NH+4 • AgOH→Ag2O • Zn2++2NH3·H2O=Zn(OH)2↓+2NH4+ • Hg2++2NH3·H2O=Hg(OH)2↓+2NH4+ • Hg(OH)2→HgO+H2O

  23. Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH- • Ag2O+4NH3·H2O=2[Ag(NH3)2]++2OH- • Zn(OH)2+4NH3·H2O=[Zn(NH3)4]2++2OH- • HgO不能和NH3·H2O反应

  24. 总结： • Cu(OH)2为蓝色沉淀 • Ag2O为暗棕色沉淀 • Zn(OH)2为白色沉淀 • Hg(OH)2不稳定分解成HgO黄色沉淀。

  25. 加入NH3·H2O都生成氨合物，[Cu(NH3)4]2+为深兰色，[Ag(NH3)2]+无色。加入NH3·H2O都生成氨合物，[Cu(NH3)4]2+为深兰色，[Ag(NH3)2]+无色。 • Zn(OH)2与NH3·H2O反应生成[Zn(NH3)4]2+ • HgO与NH3·H2O不反应

  26. 2.汞配合物的生成和应用 • （1）盛0.5mL0.2 mol·L-1Hg(NO3)2溶液+氨水 • 观察沉淀的生成和颜色。 • 再往该沉淀中加入少量碘化钾固体（直至沉淀刚好溶解为止，不要过量）。 • 溶液显何色？ • 写出反应方程式。

  27. 反应方程式如下： • Hg2++2I-=HgI2↓ • HgI2+I-=[HgI4]2+

  28. 在所得的溶液中，滴入几滴40%KOH溶液，再与氨水反应，观察沉淀的颜色。在所得的溶液中，滴入几滴40%KOH溶液，再与氨水反应，观察沉淀的颜色。

  29. 总结： • HgI2为红色沉淀，加KI固体生成无色[HgI4]2-,加入NH4++OH-生成红棕色碘化氨基·氧合二汞（Ⅱ）配合物。

  30. 应用： • 该反应用于鉴定NH4+或Hg2+ • [碘化氨基·氧合二汞（Ⅱ）]

  31. 5滴0.2 mol·L-1Hg(NO3)2+0.1 mol·L-1KSCN溶液 • 生成白色Hg(SCN)2沉淀 • 继续滴加KSCN溶液，沉淀溶解生成无色[Hg(SCN)4]2-配离子。

  32. 再在该溶液中加几滴0.2 mol·L-1ZnSO4溶液，观察白色的Zn[Hg(SCN)4]沉淀的生成（该反应可定性检验Zn2+）,必要时用玻棒摩擦试管壁。

  33. 反应方程式如下: • Hg2++SCN-=Hg(SCN)2↓ • Hg(SCN)2+SCN-=[Hg(SCN)4]2- • Zn2++[Hg(SCN)4]2-=Zn[Hg(SCN)4]↓

  34. 总结： • 1、先生成Hg(SCN)2白色沉淀 • 2、Hg(SCN)2溶于过量SCN-生成无色[Hg(SCN)4]2-配离子 • 3、该离子与Zn2+生成白色Zn[Hg(SCN)4]沉淀。

  35. 四、汞（Ⅱ）与汞（Ⅰ）的相互转化 • （1）Hg2+的氧化性 • 5滴0.2mol·L-1Hg(NO3)2+逐滴加入0.2 mol·L-1SnCl2（由适量→过量）。 • 观察现象，写出反应方程式。

  36. 反应方程式如下： • 2Hg2++SnCl2=Sn2Cl2+Sn4+ • Sn2Cl2+SnCl2=Hg↓+[SnCl6]2-

  37. 总结： • Hg2+具有氧化性，与适量SnCl2反应生成白色Sn2Cl2沉淀，Sn2Cl2继续与SnCl2反应得到黑色单质Hg。

  38. （2）Hg2+转化为Hg22+和Hg22+的歧化分解 • 在0.5mL0.2 mol·L-1Hg(NO3)2+滴入1滴金属汞，充分振荡。用滴管把清液转入两支试管中（余下的汞要回收） • 在一支试管中加入0.2 mol·L-1NaCl • 另一支试管中滴入2 mol·L-1氨水，观察现象，写出反应式。

  39. 反应方程式如下： • Hg2++Hg=Hg22+平衡 • Hg(NO3)2+Hg=Hg2(NO3)2 • Hg2(NO3)2+2NaCl=Hg2Cl2↓+2NaNO3 • Hg2(NO3)2+2NH3=Hg(NH2)NO3↓+Hg↓+NH4NO3

  40. 总结： • 在溶液中存在Hg2++Hg=Hg22+平衡，据电势图:Hg2+—Hg22+—Hg，E右〉E左 歧化不易进行，加入NaCl生成Hg2Cl2白色沉淀，加入NH3·H2O后生成Hg(NH2)NO3白色沉淀和Hg黑色单质（灰黑色）。由此可见，在碱性条件下，歧化反应易发生。

  41. [思考题] • 1.使用汞时应注意什么？为什么汞要用水封存？ • 2.用平衡原理预测在硝酸亚汞溶液中通入硫化氢气体后，生成的沉淀物为何物，并加以解释。

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