1
?/p>
18
?/p>
d
s
区金?/p>
18.l
为什?/p>
C
u(II)
在水溶液中比
Cu(I)
更稳定,
Ag(I)
?/p>
Ag(II)
稳定
,Au
易形?/p>
+III
氧化态化合物
?
解:
(1)Cu
2+
离子半径?/p>
Cu
+
离子的小,而电荷又多一倍,所?/p>
Cu
2+
的溶剂化作用要比
Cu
+
的强得多?/p>
Cu
2+
的水化能
(
?/p>
2121kJ
·
mol
?/p>
1
)
已超过铜的第二电离能。所?/p>
Cu
2+
在水溶液?/p>
?/p>
C
u
+
稳足?/p>
(2)Ag
2+
?/p>
Ag
+
的离子半径都较大,其水化能相应就小,而且银的第二电离能又比铜的第
二电离能大,因此
Ag
+
比较稳定?/p>
(3)
金的离子半径明显比银的大,金的第
3
个电子比较容易失去,再加?/p>
d
8
离子的平?/p>
正方形结构具有较高的晶体场稳定化能,这就使得金容易形?/p>
+
Ⅲ氧化态?/p>
18.2
简述:
(1)
怎样从闪锌矿冶炼金属?/p>
?(2)
怎样从辰砂制金属?/p>
?
解:
(1)
闪锌矿通过浮选法得到含有
40
%~
60
?/p>
ZnS
的精矿石,焙烧使其转化为
ZnO
,再?/p>
ZnO
和焦炭混合在鼓风炉中加热?/p>
1373~1573K
,使
Zn
以蒸气逸出,冷凝得到纯度为
99
%的?/p>
粉:
2ZnS+3O
2
=
=
=
=
=
=
=
=
=
2ZnO+2SO
2
2 C+O
2
=
=
=
=
=
=
=
2CO
ZnO+CO
=
=
=
=
=
=
=
Zn(g)+CO
2
?/p>
(2)
辰砂中制金属?/p>
辰砂碎石经粉碎,浮选富集之后,在空气在中焙烧或与石灰共热,然后使汞蒸馏出来?/p>
HgS+ O
2
=
=
=
=
=
=
=
Hg+ SO
2
?/p>
4HgS+4CaO
=
=
=
=
=
=
4Hg+3CaS+CaSO
4
18.3
电解法精炼铜的过程中
,
粗铜
(
阳极
)
中的铜溶解,纯铜在阴极上沉积出来,但粗铜中的
A
g
?
Au
?/p>
Pt
等杂质则不溶解而沉于电解槽底部形成阳极泥,
Ni
?/p>
Fe
?/p>
Zn
等杂质与铜一起溶解,
但并不在阴极上沉积出来,为什?/p>
?
解:因电解过程是一个氧化还原的过程,从下面各金属离子电对的电极电势可以看出?/p>
Cu
2+
的氧化能力大?/p>
Ni
2+
?/p>
Fe
2+
?/p>
Zn
2+
而小?/p>
A
g
+
?/p>
Au
3+
?/p>
Pt
2
+
,所以在电解过程中,
Ni
?/p>
Fe
?/p>
Zn
失去电子转入溶液中,?/p>
Ag
?/p>
Au
?/p>
Pt
沉入阳极底部?/p>
φ
M
2+
/ M
?/p>
Cu
?/p>
0.342 V
,
Ni
?/p>
?/p>
0.257V
?/p>
Fe
?/p>
?/p>
0.44V
?/p>
Zn
?/p>
?/p>
0.762 V
?/p>
Ag+
?/p>
0.78 V
?
Au
3+
?/p>
1.498V
?/p>
Pt
?/p>
1
?/p>
2V
18.4
有一份硝酸铜和硝酸银的混合物,试设计一个分离它们的方案?/p>
解:根据
AgNO
3
?/p>
Cu(NO
3
)
2
的热分解温度不同分离
2AgNO
3
=
=
=
=
=
=
2Ag +2 NO
2
?/p>
+O
2
Cu(NO
3
)
2
=
=
=
=
=
2CuO+4NO
2
?/p>
+ O
2
?/p>
控制温度?/p>
472
?/p>
712 K
之间加热
,
然后溶解过滤?/p>
CuO
,将滤液重结晶便得到纯的硝酸银;
?/p>
CuO
溶于稀硝酸再结晶便得到硝酸铜?/p>
18.5
lmL
0.2
mol
·
dm
?/p>
3
HCl
溶液中含?/p>
Cu
2+
5mg
,若在室温及
101.325kPa
下通入
H
2
S
气体?
饱和
,
析出
CuS
沉淀
,
问达到平衡时
,
溶液中残留的
Cu
2+
浓度
(mg
·
mL
?/p>
1
)
为多?/p>
?
解:
K
sp(CuS)
?/p>
1.27×
1
0
?/p>
36
H
2
S
?/p>
K
a
1
?/p>
5. 7×
1
0
?/p>
8
K
a
2
?/p>
1. 2×
1
0
?/p>
15
由于
CuS
?/p>
K
sp
很小,可以认?/p>
Cu
2+
完全生成
CuS
Cu
2+
+H
2
S====Cu
S
?/p>
+2H
+
H
2
S====2H
+
+ S
2
?/p>
[S
2
?/p>
]
?
焙烧
712K
472K
K
a
1
·
K
a
2
[H
2
S]
[H
+
]