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铜族与锌族元素
铜 分 族
1.在Ag+溶液中，先加入少量的Cr2O72－，再加入适量的Cl－，最后加入足够量的S2O32－，估计每一步会有什么现象出现，写出有关的离子反应方程式。
2.具有平面正方形结构的Cu配合物[CuCl]2(黄色)、[Cu(NH3)4](蓝色)、[Cu(en)2](蓝紫色)的颜色变化是什么原因引起的？
3.利用金属的电极电位，说明铜、银、金在碱性氰化物水溶液中被溶解的原因，空气中的氧对溶解过程有何影响？CN离子在溶液中的作用是什么？
4.将黑色CuO粉末加热到一定温度后，就转变为红色Cu2O。加热到更高温度时，Cu2O又转变为金属铜，试用热力学观点解释这种实验现象。并估计这些变化发生时的温度。 5.完成并配平下列反应式： （1）Cu2O＋HCl → （2）Cu2O＋H2SO4（稀）→ （3）CuSO4＋NaI → （4）Ag＋HI → （5）Ag＋＋CN－ → （6）Ag＋O2＋H2S → （7）Cu＋＋CN－ → （8）Cu2＋＋CN－ → （9）HAuCl4＋FeSO4 → （10）AuCl →
（11）Ag3AsO4＋Zn＋H2SO4 → （12）[Ag(S2O3)2]3－＋H2S＋H＋ → （13）Au＋王水 →
6.为什么在高温、干态Cu＋化合物更为稳定？而在水溶液中Cu2＋化合物更为稳定。倘若在水溶液中形成难溶物或配离子时是Cu(Ⅰ)化合物还是Cu(Ⅱ)化合物稳定？在什么情况下可使Cu2＋转化为Cu＋？试举例说明，并解释之。
7.判断下列各字母所代表的物质：化合物A是一种黑色固体，它不溶于水、稀醋酸和氢氧化钠，而易溶于热盐酸中，生成一种绿色溶液B，如溶液B与铜丝一起煮沸，逐渐变棕黑（溶液C），溶液C若用大量水稀释，生成白色沉淀D，D可溶于氨溶液中，生成无色溶液E，E若暴露于空气中，则迅速变蓝（溶液F），往溶液F中加入KCN时，蓝色消失，生成溶液G，往溶液G中加入锌粉，则生成红棕色沉淀H，H不溶于稀的酸和碱，可溶于热硝酸，生成蓝色溶液I，往溶液I慢慢加入NaOH溶液，生成蓝色胶冻沉淀J，将J过滤，取出，然后加热，又生成原来化合物A。
△
－
2+2－ 2+2＋
8.用反应方程式说明下列现象：
（1）铜器在潮湿空气中慢慢生成了一层铜绿； （2）金溶于王水；
（3）热分解CuCl2·2H2O得不到无水CuCl2。 9.解释下列现象：
（1）CuCl2浓溶液逐渐加水稀释时，溶液颜色由黄棕色经绿色而变成蓝色。 （2）当SO2通入CuSO4与NaCl的浓溶液中析出白色沉淀。
（3）往AgNO3溶液中滴加KCN溶液时，先生成白色沉淀而后溶解，再加入NaCl溶液时
并无沉淀生成，但加入少许Na2S溶液时，就析出黑色沉淀。 10.如何用最简便的方法分离Cu(NO3)2和AgNO3的混合物。 11.计算下列元素电势图中的E?值。
E1
CuS —— Cu2S —— Cu ?
E2 ? E3 ?
(已知E?Cu2＋/Cu＋＝0.15V,E?Cu＋/Cu＝0.52V, KSP.CuS＝7.94×10－36,KSP.Cu2S＝1.0×10－48) 12.已知下列反应Cu(OH)2（s）＋2OH ===== Cu(OH)4的平衡常数K＝10，在1升NaOH溶液中，若欲使0.01摩尔Cu(OH)2溶解，问NaOH的浓度至少应为多少？ 13.计算400毫升0.50 mol·L Na2S2O3溶液，可溶解多少克固体的AgBr？
14.铁置换铜这一经典反应具有节能、无污染等优点，但通常只用于铜的回收，不用作铁件镀铜，因得到的镀层疏松、不牢固。能否把铁置换铜的反应开发成镀铜工艺呢？下面就这一问题进行讨论，找出解决的途径。
（1）先不考虑溶液的pH值范围，若向CuSO4溶液中投入表面光滑的纯铁件后，可能发生
的所有反应。
（2）实验证实造成镀层疏松的原因之一是夹杂固体杂质（CuOH或Cu2O）。试通过电化学
计算证实这一点。（设镀槽的pH=4，CuSO4的浓度为0.040mol·L－1）。 （3）通过计算说明在所指实验条件下，是否发生水解、放氢等反应。
（4）为了实现化学镀铜工业化，提出三种以上抑制副反应提高镀层质量的措施，不必考虑
实施细节，说明理由。
（5）请提出铁置换铜反应的可能机理？
（6）混在铜镀层中的Cu2O与Cu颜色相近，如何鉴别？ 实验条件及有关数据列后：
a. 实验条件：镀槽的pH=4，CuSO4溶液的浓度为0.040mol·L－1，温度298K。 b. 有关数据：E?Fe2+/Fe＝－0.440V；E?Fe3+/Fe2＋＝0.770V；E?Cu2+/Cu＝0.342V；
E?Cu2+/Cu＋＝0.160V； 平衡常数：Kw＝1.0×10
?
－14
－1
－
2－－3
；Ksp (CuOH)＝1.0×10
?－14
；
K?sp (Cu(OH)2)＝1.0×10－20；K?sp (Fe(OH)2)＝1.0×10－14； K?sp(Fe(OH)3)＝1.0×10－36
15.合成CuCl通常采用SO2还原CuSO4的方法，其工艺流程如下：
——————→ ————→ ————→ ————→ ————→成品
CuSO4＋NaCl 通入SO2 大量水
合成
还原
冲稀
洗涤
干燥
已知：
2＋
Cu —— Cu——— Cu
0.337
＋
0.521
SO4——— H2SO3 ——— S ——— H2S K?sp＝1.2×10－6
2－
0.17 0.45 0.14
（1）通过计算说明，为什么合成反应中一定要加入NaCl？
（2）为了加快氯化亚铜的合成速度，温度宜高一点好（70～80℃），还是低一点好（30～
40℃）？请提出你的观点，并加以分析。
（3）写出合成中的总反应（离子方程式），如何判断反应已经完全？ （4）合成反应结束后，为什么要迅速洗涤和干燥？ 16.工业上以废铜为原料经氯化生产氯化亚铜，其反应如下：
H2O
2＋
a. Cu＋Cl2 ——→ Cu＋2Cl
b. Cu＋Cu＋2Na＋2Cl——→ 2Na[CuCl2] c. Na[CuCl2] ——→ CuCl↓＋NaCl
在操作中为了保证质量，必须按一定规范程序进行操作。请回答下列问题：
(1) 制备中当氯化完成后须经中间步骤（即生成配合物Na[CuCl2]），为什么不用一步法制
得CuCl？（Cu＋Cu＋2Cl—→ 2CuCl↓） （2）为什么必须外加NaCl且控制接近饱和？
（3）为什么要在反应体系中加入少量盐酸，它起何作用？
（4）合成结束后为什么先用稀盐酸洗涤？再用酒精洗？为什么必须在真空密闭条件下进行
抽滤操作？
17.次磷酸H3PO2中加入CuSO4水溶液，加热到40~50℃，析出一种红棕色的难溶物A。经鉴定：反应后的溶液是硫酸和磷酸的混合物；X射线衍射证实A是一种六方晶体，结构类同于纤维锌矿(ZnS)，组成稳定；A的主要化学性质如下：（1）温度超过60℃，分解成金属铜和一种气体；（2）在氯气中着火；（3）与盐酸反应放出气体。根据以上信息： a. 写出A的化学式和分解反应的方程式 b. 写出A的生成反应方程式
c. 分别写出A与氯气和A与盐酸反应的化学方程式。
18.化合物A是白色固体，不溶于水，加热时剧烈分解，产生一固体B和气体C。固体B不溶于水或盐酸，但溶于热的稀硝酸，得一溶液D及气体E。E无色，但在空气中变红。溶液D以盐酸处理时，得一白色沉淀F。
气体C与普通试剂不起反应，但与热的金属镁作用生成白色固体G。G与水作用得另一种白色固体H及一气体J。气体J使湿润的红色石蕊试纸变蓝，固体H可溶于稀硫酸得溶液I。
化合物A以硫化氢处理时得黑色沉淀K、无色溶液L和气体C，过滤后，固体K溶于浓硝酸得气体E、黄色固体M和溶液D。D以盐酸处理得沉淀F。滤液L以氢氧化钠溶液处理又得气体J。请指出A~M所表示的物质名称，并用化学反应式表示各过程。
19.判断下列各字母所代表的物质：化合物A是一种黑色固体，它不溶于水、稀醋酸和氢氧化钠，而易溶于热盐酸中，生成一种绿色溶液B，如溶液B与铜丝一起煮沸，逐渐变棕黑（溶液C），溶液C若用大量水稀释，生成白色沉淀D，D可溶于氨溶液中，生成无色
2＋
＋
－
－
2＋
－
H2O
溶液E，E若暴露于空气中，则迅速变蓝（溶液F），往溶液F中加入KCN时，蓝色消失，生成溶液G，往溶液G中加入锌粉，则生成红棕色沉淀H，H不溶于稀的酸和碱，可溶于热硝酸，生成蓝色溶液I，往溶液I慢慢加入NaOH溶液，生成蓝色胶冻沉淀J，将J过滤，取出，然后加热，又生成原来化合物A。 20.比较下列配合物稳定性，并加以说明。
（1）为什么[Cu(en)3]2＋与[Cu(H2O)4(en)]2＋和[Cu(H2O)2(en)2]2＋相比特别不稳定？ （2）[Cu(H2O)2(en)2]的两个几何异构体中，哪个是主要存在形式？ （3）[Ag(en)]＋不如[Ag(NH3)2]＋稳定 （4）[Cu(en)2]2＋比[Cu(NH3)4]2＋稳定
21.通过计算说明金属银在通空气时可溶于氰化钾溶液中。已知：EAg／Ag＝0.80伏；[Ag(CN)2]－的K?稳＝1.0×1021；
H2（g）＋1/2O2（g）＝H2O（l）的 △rGm? ＝ －237.kJ·mol－1。 22.将CuSO4·5H2O加热时逐渐失水：
102℃ 113℃ 258℃
?
＋
2＋
CuSO4·5H2O ——→ CuSO4·3H2O ——→ CuSO4·1H2O ——→ CuSO4 由失水温度上的差异推测各水分子所处的环境与结合力的关系，并画出其结构图。
锌 分 族
1.解释下列实验事实
（1）焊接铁皮时，常先用浓ZnCl2溶液处理铁皮表面；
（2）HgS不溶于HCl，HNO3和(NH4)2S中而能溶于王水或Na2S中； （3）HgC2O4难溶于水，但可溶于含有Cl－的溶液中。
2.试选用合适的配合剂分别将下列各种沉淀物溶解，并写出反应方程式：
Hg2C2O4 HgS Zn(OH)2 HgI2 3.（1）用一种方区别锌盐和铝盐。 （2）用两种方法区别锌盐和镉盐。 （3）用三种不同的方法区别镁盐和锌盐。 （4）用两种方法区别Hg2＋和Hg22＋。 4.分离下列各组混合物 （1）CuSO4和ZnSO4 （2）CuSO4和CdSO4 （3）CdS和HgS
5.为防止硝酸亚汞溶液被氧化，常在溶液中加入少量Hg，为什么？试根据相应的E?值计算Hg＋Hg＝Hg2的平衡常数。
6.在什么条件下可使Hg(Ⅱ)转化为Hg(Ⅰ)；Hg(Ⅰ)转化为Hg(Ⅱ)，试举三个反应式说明Hg(Ⅰ)转化为Hg(Ⅱ)。 7.如何从Hg(NO3)2制备：
2+
2＋