(12)2007高中化学奥林匹克竞赛辅导资料第十二章副族元素及其化合(12)

2021-01-26 23:19

2、锌、汞及其化合物 (1)锌和汞

锌在含有CO2的潮湿空气中很快变暗,生成一层碱式碳酸锌,它是一层较紧密的保护膜:

4Zn + 2O2 + 3H2O + CO2 = ZnCO3·3Zn(OH)2

锌在加热条件下,可以与绝大多数非金属反应,在1273 K时锌在空气中燃烧生成氧化锌;而汞在约620 K时与氧明显反应,但在约670 K以上HgO又分解为单质汞。

锌粉与硫磺共热可形成硫化锌。汞与硫磺粉研磨即能形成硫化汞。这种反常的活泼性是因为汞是液态,研磨时汞与硫磺接触面增大,反应就容易进行。

锌既可以与非氧化性的酸反应又可以与氧化性的酸反应,而汞在通常情况下只能与氧化性的酸反应。汞与热的浓硝酸反应,生成硝酸汞:

3Hg + 8HNO3 = 3Hg(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O

用过量的汞与冷的稀硝酸反应,生成硝酸亚汞:

6Hg+ 8HNO3 = 3Hg2(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O

和汞不同,锌与铝相似,都是两性金属,能溶于强碱溶液中:

Zn + 2NaOH + 2H2O = Na2[Zn(OH)4] + H2↑

锌和铝又有区别,锌溶于氨水形成氨配离子,而铝不溶于氨水形成配离子:

Zn + 4NH3 + 2H2O = [Zn(NH3)4]2+ + H2↑+ 2OH

锌、汞都能与其它各种金属形成合金。锌与铜的合金称为黄铜,汞的合金称为汞齐。 (2)锌、汞的化合物

Zn2+ 和Hg2+ 离子均为18电子构型,均无色,故一般化合物也无色。但Hg2+ 离子的极化力和变形性较强,与易变形的S2、I 形成的化合物往往显共价性,呈现很深的颜色和较低的

溶解度。如ZnS(白色、难溶)、HgS(黑色或红色,极难溶);ZnI2(无色、易溶)、HgI2(红色或黄色,微溶)。

Zn2+ 和Hg2+ 离子溶液中加适量碱,发生如下反应:

Zn2+ + 2OH = Zn (OH)2↓(白色)

Hg2+ + 2OH = HgO(黄色) + H2O

Zn (OH)2为两性,既可溶于酸又可溶于碱。受热脱水变为ZnO。Hg (OH)2在室温不存在,只生成HgO。而HgO也不够稳定,受热分解成单质。

ZnCl2是固体盐中溶解度最大的(283K,333g/100g H2O)它在浓溶液中形成配合酸:

ZnCl2 + H2O = H[ZnCl2 (OH)]

这种酸有显著的酸性,能溶解金属氧化物:

FeO + 2 H[ZnCl2 (OH)] = Fe [ZnCl2 (OH)]2 + H2O


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