知识点过渡金属元素之五锌副族之锌族元素的单质李旭东单位环境.pptxVIP

知识点：过渡金属元素之五——锌副族之锌族元素的单质主讲人：李旭东单位：环境与化工学院

锌族元素的单质周期系第IIB族元素包括锌、镉、汞三种元素，称为锌族元素。锌族元素是与p区元素相邻的d区元素，具有与d区元素相似的性质，如易于形成配合物等。在某些性质上又与第四、五、六周期的p区金属元素有些相似，如熔点都较低，水合离子都无色等。锌、镉、汞是银白色金属（锌略带蓝色）。锌镉汞

锌族元素的单质锌和镉的熔点都不高，分别为420℃和321℃。汞是在室温下唯一的液态金属，在0～200℃，汞的膨胀系数随温度升高而均匀地增大，并且不润湿玻璃，在制造温度计时常利用汞的这一特性。另外常用汞填充在气压计中，测量气压。在电弧作用下汞蒸汽能导电，并发出含有紫外线的光，故汞被用于制造日光灯。打破的水银温度计日光灯

锌族元素的单质锌、镉、铜、银、金、钠、钾等金属易溶于汞中形成合金，这种合金叫作汞齐。汞齐有液态、糊状和固态三种形式。液态和糊状汞齐是汞中溶有少量其他金属形成的合金，固态汞齐则含有较多的其他金属。汞齐中的其他金属仍保留着原有的性质，如钠汞齐仍能从水中置换出氢气，只是反应变得缓和些，钠汞齐常用于有机合成中作还原剂。

锌族元素的单质一般来说，锌、镉、汞的化学活泼性从锌到汞降低，在干燥的空气中都稳定。潮湿空气中存在CO2时，锌的表面常生成一层碱式碳酸盐薄膜，保护锌不被继续氧化。锌和镉在空气中加热到足够高的温度时能发生燃烧，分别产生蓝色和红色的火焰，生成ZnO和CdO。工业上常用燃烧锌的方法来制ZnO。在空气中加热金属汞，能生成HgO（红色）。当温度超过400℃时，HgO又分解为Hg和O2。汞与硫磺粉混合，不用加热就容易地生成HgS。因此，若不慎将汞泼撒在地上无法收集，可撒硫磺粉，并适当搅拌或研磨，使硫磺与汞化合生成HgS，可防止有毒的汞蒸气进入空气中。

锌族元素的单质锌和镉与硫磺粉在加热时才生成硫化物。室温下，汞蒸气与碘蒸气相遇时，能生成HgI2，因此可以把碘升华为气体，以除去空气中的汞蒸气。锌的φo(Zn2+/Zn)=-0.763V，故锌有较强的还原性，在室温下不能从水中置换出氢气，原因是锌的表面已形成一层碱式碳酸锌薄膜。工业上常将锌镀在铁制品表面，保护铁不生锈。锌和镉都能从盐酸或稀硫酸中置换出氢气。汞只能与氧化性硝酸反应而溶解。

锌族元素的单质金属锌具有两性，在强碱溶液中由于保护膜被溶解，可从强碱溶液中置换出氢气。Zn2+在碱溶液中生成配离子[Zn(OH)4]2-，降低了电极电势，提高了锌的还原能力，促成这一反应的进行。在标准电极电势条件时，pH=14，φ(H+/H2)=-0.8288V两电势差值仍较大，故金属锌可从碱溶液中置换出氢气。

小结锌副族元素锌、镉、汞单质的物理性质、化学性质及其应用