一、實驗目的

1.了解銅、鋅的氫氧化物的生成和酸堿性；

2.了解銅、鋅的氨配合物的生成；

3.了解銅（Ⅱ）的氧化性；

4.掌握Cu2+的鑒定方法。

二、實驗提要

銅、鋅是第四周期的ds區(qū)元素，它們的價電子構型分別為3d104s1、3d104s2.銅的氧化值通常為+2，但也有+1；而鋅的氧化值則為+2.

Cu2+、Zn2+與堿作用分別生成Cu（OH）2（淺藍色↓）和Zn（OH）2（白色↓）。Cu（OH）2兩性偏堿，在濃NaOH溶液中形成亮藍色[Cu（OH）4]-配離子；而Zn（OH）2具有兩性，在NaOH溶液中形成無色[Zn（OH）4]-配離子。

銅、鋅的鹽與氨水作用時，先生成沉淀（注意：生成的是不同類型的沉淀物?。?，后溶解而生成氨配合物，例如：

2Cu2++SO42-+2NH3·H2O（適量）==Cu₂（OH）2SO4↓+2NH4⁺

（藍色）

Cu2（OH）2SO4（s）+8NH3·H2O（過量）==2[Cu（NH3）4]2++SO42-+2OH-+8H2O

（深藍色）

Zn2++2NH3·H2O（適量）==Zn（OH）2↓+2NH4+

Zn（OH）2（s）+4NH3·H2O（過量）==[Zn（NH3）4]2++4H2O

（無色）

Cu2+具有氧化性，與I-反應時，不是生成CuI2，而是生成白色的CuI↓：

2Cu2++4I-==2CuI↓+I2

將CuCl2溶液與銅屑混合，加入濃HCl，加熱，可得泥黃色配離子[CuCl2]-的溶液，將這種溶液稀釋可得到白色的CuCl沉淀：

Cu2++Cu+4Cl-==2[CuCl2]-

[CuCl2]-CuCl↓+Cl-

Cu2+能與K4[Fe（CN）6]溶液反應生成紅棕色Cu2[Fe（CN）6]沉淀：

2Cu2++[Fe（CN）6]4-==Cu2[Fe（CN）6]↓

這個反應用來鑒定Cu2+.Fe3+的存在也能與K4[Fe（CN）6]溶液反應生成藍色沉淀并干擾Cu2+的鑒定。為消除Fe3+的干擾，可先加入NH4F溶液，使之生成無色的[FeF6]3-，再加入K4[Fe（CN）6]溶液即可得紅棕色沉淀翳學教育網(wǎng)搜集整理。

三、儀器和藥品

儀器：試管、試管夾、燒杯（100mL）、滴管、玻棒、點滴板、酒精燈。

藥品：HCl（2mol·L-1、濃）、H2SO4（2mol·L-1）；NaOH（2mol·L-1、6mol·L-1）、NH3·H2O（2mol·L-1、6mol·L-1）；CuSO4（0.1mol·L-1）、CuCl2（1mol·L-1）、ZnSO4（0.1mol·L-1）；KI（0.1mol·L-1）、Na2S2O3（0.1mol·L-1）、K4[Fe（CN）6]（0.1mol·L-1）；銅屑。

四、實驗內容

1.銅、鋅氫氧化物的生成和酸堿性

分別試驗0.1mol·L-1的CuSO4、ZnSO4溶液與2mol·L-1NaOH溶液的作用，觀察所得沉淀的顏色和形狀，將沉淀分為兩份，分別試驗它們與酸、堿的作用，并將實驗結果填入表8-1.

表8-1

根據(jù)實驗結果，給出Cu（OH）2和Zn（OH）2的酸堿性。

2.Cu2+、Zn2+與氨水的反應

分別試驗0.1mol·L-1的CuSO4、ZnSO4溶液與適量氨水和過量NH3·H2O的作用，并將實驗結果填入表8-2.

3.Cu（Ⅱ）化合物的氧化性

⑴[CuCl2]-和CuCl的生成取10滴CuCl2（1mol·L-1）溶液于試管中，加入10滴HCl（濃），再加入少量銅屑，加熱至溶液呈泥黃色。將該溶液倒入盛有50mL水的小燒杯（100mL）中，觀察白色沉淀的生成，寫出相應的反應方程式。

⑵CuI的生成取CuSO4（0.1mol·L-1）溶液10滴于試管中，加入KI（0.1mol·L-1）溶液，觀察實驗現(xiàn)象。再加入Na2S2O3（0.1mol·L-1）溶液，以除去生成的碘，觀察CuI沉淀的顏色。寫出相應的反應方程式。

4.Cu2+的鑒定

在點滴板上滴入CuSO4（0.1mol·L-1）溶液和K4[Fe（CN）6]（0.1mol·L-1）溶液各2滴，觀察紅棕色沉淀的生成。表示有Cu2+存在。

5.混合離子的分離鑒定

混合液中含有Cr3+、Ba2+、NH4+、Ni2+四種離子，試將它們逐一分離并鑒定。要求設計出分離鑒定方案圖，并用實驗驗證之。