文档介绍：第十一章 ds区元素
ds区元素概述
ds区元素单质的重要性质
ds区元素的重要化合物
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ds 区元素概述
IB族: Cu Ag Au (n-1)d10ns1
IIB族: Zn Cd Hg (n-1)d10ns2
虽然这些元素的最外层电子数分别与IA族和IIA族相同,但它们之间的性质却有很大的差异。
这是因为ds区元素的有效核电荷比相应的s区元素高得多(d,f电子对外层电子的屏蔽作用不完全),所以ds区元素的化学性质远不如s区元素活泼。
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IB族元素d轨道都是刚好填满10个d电子,由于刚填满的d电子不很稳定,除失去1个s电子外,还有可能失去1个或2个d电子而形成+2或+3氧化态;
IIB族元素d轨道电子已比较稳定,只能失去最外层的2个s电子,呈+2氧化态;
ds区与s区元素性质对比
IB IIB IA IIA
次外层电子 18 18 8 8
氧化态 1,2,3 2,1 1 2
活泼性小小大大
同族活泼性从上到下减小从上到下增大
成配合物能力大大小小
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ds区元素的一些基本性质
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—单质、矿物
铜矿:最大单粒金属铜42吨;辉铜矿Cu2S,黄铜矿CuFeS2,赤铜矿CuFeS2,孔雀石:Cu2(OH)2CO3
我国铜矿储量世界第三,江西德兴有我国最大铜业基地。
银矿:自然界有辉银矿Ag2S、角银矿AgCl深红银矿Ag3SbS3;也有单质银矿。
金矿:主要以单质存在,分成岩脉金(散布在岩石中)和冲积金(分散在砂砾中);山东、黑龙江和新疆有很多金矿,如碲金矿AuTe2
ds区元素单质的重要性质
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锌矿:
闪锌矿ZnS,菱锌矿ZnCO3
镉矿:
镉常与锌共生在一起。
***矿:
辰砂HgS
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2. 单质的冶炼
铜的冶炼
黄铜矿先经浮选,再装入沸腾炉焙烧
焙烧产物装入反射炉,按比例加入石英砂继续焙烧,生成的FeSiO3与其他难溶物形成矿渣浮在上面。
将除去炉渣的焙烧产物移入转炉,顶吹鼓入有限空气将CuS2转变成Cu和SO2
制得的粗铜再经电解提纯。
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金和银的冶炼
溶液浸取闪银矿或金矿砂
然后用Zn粉还原
再分别以AgNO3,HAuCl4溶液为电解液,电解精炼得到纯的Ag和Au。
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锌的冶炼
首先将闪锌矿进行浮选,然后焙烧得到ZnO
将ZnO与焦炭混合在鼓风炉中于1100-12000C进行还原。
将Zn蒸气冷却即得纯度98%锌粉,再通过分馏除去杂质Cd和Pb,%的高纯锌。
Cd主要存在于含锌矿中,Cd主要来自于炼锌副产物。
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(1)特征颜色:Cu(紫红),Ag(白),Au(黄),Zn (白)
(2)熔点和沸点较其它过渡金属低, 锌族更低
Zn:419℃; Cd:321℃
Hg:-39℃,是室温下唯一的液态金属
(3)铜族导电性很好:Ag > Cu > Au
(4)易形成合金,可用于提取贵金属
黄铜:Cu-Zn;***齐:Na-Hg, Au-Hg, Ag-Hg
(5)铜族延展性好: Au > Ag > Cu
(6)Hg慢性中毒;Cd使蛋白酶失活。
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