化学课件(副族元素)

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1、19.2锌副族元素化工044.化合物锌副族元素1.物理性质及应用2.化学性质3.氧化物和氢氧化物a.卤化物b.硫化物c.硫酸盐d.硝酸盐e.配合物在陶瓷业中，氧化锌被广泛用于砖瓦釉及粗陶的半透明釉和工艺餐具的透明粗釉后熟釉。.镍—镉和银—镉电池具有体积小,容量大等优点.镉的化合物曾广泛用于制造颜料,塑料稳定剂,荧光粉等.镉还用于钢件镀层防腐,但因其毒性大,这项用途有减缩趋势Hg元素用途：常用于制造科学测量仪器（如气压计、温度计等）、药物、催化剂、汞蒸气灯、电极、雷汞等。一.锌副族元素的性质1.锌副族元素的性质远不及相应的碱土金属活泼（d电子的屏蔽效应）2.与铜副族类似，按Zn、Cd

2、、Hg的次序，金属活泼性依次降低。3.+1价的亚汞离子以二聚体的形式存在（惰性电子对效应）4.锌副族元素的大多数化合物具有一定的共价性，锌副族元素离子易形成配合物（离子具18e构型）二.锌隔汞的物理性质及应用1.锌（Zn）蓝白色有光泽的金属，位于第一过渡系之末，可耐大气的腐蚀，可用作防腐镀层（即白铁皮）。锌的电极电势较铁更负，故大量用于造船业作为牺牲阳极，防止河水，特别是海水对铁质船体的腐蚀。2.镉（Cd）银白色有光泽的金属，位于第二过渡系之末，能耐大气、碱和海水的腐蚀，广泛用于飞机、船舶的防腐镀层。还可用于制造核反应堆控制棒（113Cd具强俘获中子能力）。3.汞（Hg）银白色有光

3、泽的金属，位于第三过渡系末，在所有金属中熔点最低，常温下汞是唯一呈液态的金属，在0~200℃范围内受热时均匀膨胀且不润湿玻璃，故用于制造温度计。汞的蒸气在电弧中能导电，并辐射出紫外光，用于制作高压水银灯。注意：1.镉和纯汞都有较大毒性，操作时一定要注意安全。2.锌副族元素的化合物在工业上也有许多用途。三.锌隔汞的化学性质★化学活性：Zn>Cd>Hg具体体现在：☆在干燥的空气中，锌隔汞的单质均很稳定。潮湿空气中，Zn表面形成一层致密的碱式碳酸盐薄膜，阻止了Zn进一步被氧化：☆受热时，Zn和Cd生成白色的ZnO和棕色的CdO,Hg缓慢氧化成红色的HgO。☆Zn和Cd加热时可与卤素反应生

4、成卤化物：Zn与硫磺加热可得到ZnS。而Hg在常温下即可硫磺反应。☆室温下：Hg(g)+I2(g)→HgI2(利用碘升华除去空中少量汞蒸气）Hg+S→HgS（研磨）☆Zn在红热时，可被水蒸气或CO2所氧化：Zn+H2O=ZnO+H2Zn+CO2=ZnO+O2(在工业上冶炼单质锌时要去除反应体系中的水和CO2）☆Zn与Al类似，都是两性金属，可溶于非氧化性酸或强碱，放出H2。但是Al不溶于氨水而Zn可以，产物为[Zn(NH3)4]2+:Zn+4NH3+2H2O=[Zn(NH3)4](OH)2+H2↑☆Cd能溶于非氧化性酸，放出H2，它与氧化性酸（如浓H2SO4,硝酸）反应比较复杂（产

5、物与温度，酸的浓度有关）。Cd+2HCl=CdCl2+H2↑☆Hg与水蒸气，碱，稀盐酸均不反应，与浓硫酸，硝酸反应的产物也会与温度，酸的浓度以及汞与酸的比例有关：Hg+2H2SO4(浓）=HgSO4+SO2↑+2H2O2Hg+2H2SO4(浓）=Hg2SO4+SO2↑+2H2OHg+4HNO3(热，浓）=Hg(NO3)2+NO2↑+2H2O6Hg+8HNO3(冷，稀）=3Hg2(NO3)2+2NO↑+4H2O★氧化物和氢氧化物☆ZnO和Zn(OH)2:氧化锌：由相应的碳酸盐，硝酸盐加热分解得到：ZnCO3→ZnO+CO2(△)纯ZnO为白色，有锌白之称，可作白色颜料。受热时，为黄色

6、，温度下降时晶体恢复白色（氧原子溢出）。ZnO是两性氧化物：ZnO+2HCl=ZnCl2+H2OZnO+2NaOH+H2O=Na2[Zn(OH)4]工业上除去硫化氢的反应：ZnO+H2S→ZnS+H2O氧化锌的功能：是橡胶硫化的重要反应物，氧化锌和硬脂酸的混合可加强橡胶的硬化度。作为汽车轮胎的添加剂，除了硫化作用还能提高橡胶的热传导性能，有助于轮胎的散热，同时也阻止了霉菌生物或紫外线对橡胶的腐蚀。是水泥的一种添加剂，缩减水泥硬化时间，并提高水泥防水性能。在玻璃，陶瓷的制作中，氧化剂可作助溶剂，降低玻璃和陶瓷的烧结温度。也可作玻璃涂料，增加透明度，达保温和隔热效果，有除臭抗菌功能，吸

7、收紫外线，用于防晒霜。此外，太阳能电池和液晶显示屏也利用到氧化锌。Zn(OH)2：白色难溶于水的沉淀+2OHˉ=Zn(OH)2↓对热不稳定：Zn(OH)2→ZnO+H2O(1050k)两性：Zn(OH)2+H2SO4=ZnSO4+2H2OZn(OH)2+2NaOH=Na2[Zn(OH)4]溶于氨水：Zn(OH)2+4NH3=【Zn(NH3)4】2+☆CdO和Cd(OH)2:白色难溶于水的沉淀，常温下难溶于稀的强碱，加热时缓慢溶于浓强碱Cd2++2OH-=Cd(OH)2