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1、第第21章章 p区金属区金属21.1 p区金属概述区金属概述21.4 锑和铋锑和铋21.3 锗分族锗分族21.2 铝铝 镓分族镓分族主要内容主要内容 1掌握掌握Al、Sn、Pb单质及其化合物的单质及其化合物的性质及锗分族性质变化规律；性质及锗分族性质变化规律；2掌握锑和铋单质及其化合物的性质；掌握锑和铋单质及其化合物的性质；本章教学重点本章教学重点p p区金属元素区金属元素在周期表中的位置在周期表中的位置IIIA共共10种金属种金属IIIA Al, Ga, In, Tl ns2np1 +III(+I)IVA Ge, Sn, Pb ns2np2 +II, +IV VA Sb, Bi ns2np3
2、 +III, +VVIA Po 21.1 p区金属概述区金属概述与与S区金属相比区金属相比 (1) P区金属元素的价电子构型为区金属元素的价电子构型为ns2np14 ，有，有np电子，即价电子数增多。电子，即价电子数增多。 (2) 由于价电子增多，半径减小，有效核电荷由于价电子增多，半径减小，有效核电荷增多，电负性增大，增多，电负性增大， P区元素的金属性较弱。区元素的金属性较弱。其中有其中有Al、Ga、In、 Ge、Sn、Pb的的单质、氧单质、氧化物及水合物均表现出两性。化物及水合物均表现出两性。IIIA Al, Ga, In, Tl ns2np1 +III(+I)IVA Ge, Sn, P
3、b ns2np2 +II, +IV VA Sb, Bi ns2np3 +III, +VVIA Po (3) 在形成化合物时表现出明显的共价性。在形成化合物时表现出明显的共价性。 p区金属元素的区金属元素的高价氧化态化合物高价氧化态化合物多数为多数为共价共价化合化合物，物，低氧化态低氧化态的化合物中部分的化合物中部分离子离子性较强。性较强。 (4)由于由于ns、np电子可同时成键，也可仅由电子可同时成键，也可仅由np电子参与成键，因此它们在化合物中常有两种氧电子参与成键，因此它们在化合物中常有两种氧化态，且其化态，且其氧化值相差为氧化值相差为2。Al3s23p1+3Ga 4s24p1+1+3Ge
4、4s24p2+2+4In5s25p1+1,+3Sn5s25p2+2,+4Sb 5s25p3+3,+5Tl6s26p1+1,+3Pb6s26p2+2,+4Bi6s26p3+3,+5P区元素的氧化态区元素的氧化态:6s惰性电子对效应惰性电子对效应低低氧氧化化态态趋趋于于稳稳定定p p区各主族元素由上至下与族数相同的高氧化态的区各主族元素由上至下与族数相同的高氧化态的稳定性依次减小，比族数小稳定性依次减小，比族数小2 2的低氧化态最为稳定。的低氧化态最为稳定。 如：如： Bi(VBi(V) )、Pb(IVPb(IV) )、Tl(IIITl(III) )的强氧化性。的强氧化性。21.2.2 周期表中的
5、对角线关系周期表中的对角线关系21.2.1 铝单质及其化合物铝单质及其化合物 21.2 铝铝 镓分族镓分族 (1) 价层电子结构：价层电子结构：ns2np1 与与B相似，为缺电子原子。相似，为缺电子原子。 (2) 铝族与铝族与B不同的是较易失去不同的是较易失去外层电子形成阳离子。但由于外层电子形成阳离子。但由于+价时价时Z/r值较大，形成的化合物共值较大，形成的化合物共价性增强。如在价性增强。如在AlX3中除了中除了AlF3为为离子型化合物外，其余均为共价性离子型化合物外，其余均为共价性化合物。由于其缺电子性，可以接化合物。由于其缺电子性，可以接受电子对形成配位键。如受电子对形成配位键。如Al
6、Cl3实实为为(AlCl3)2铝族与硼元素比较铝族与硼元素比较1.单质铝单质铝 铝的冶炼电解铝。铝的冶炼电解铝。铝的性质两性金属，铝的性质两性金属， 还原性。还原性。21.2.1 铝单质及其化合物铝单质及其化合物从铝矾土矿从铝矾土矿(Al2O3)冶炼金属铝的步骤：冶炼金属铝的步骤：碱溶铝矾土矿碱溶铝矾土矿通通CO2于滤于滤液析出液析出Al(OH)3过滤过滤纯氧化铝纯氧化铝Al2O3灼烧灼烧冰晶石冰晶石Na3AlF6电解混合电解混合熔液熔液金属铝金属铝熔融金属铝熔融金属铝石墨阳极石墨阳极铁槽铁槽（阴极）（阴极）21-8 试解释：（试解释：（1）铝为活泼金属，但却广）铝为活泼金属，但却广泛地用于航
7、空和建筑工业，用作水管（非泛地用于航空和建筑工业，用作水管（非饮用水）和某些化工设备：（饮用水）和某些化工设备：（2）铝比铜活）铝比铜活泼，但浓硝酸能溶解铜，却不能溶解铝？泼，但浓硝酸能溶解铜，却不能溶解铝？ 铝的性质铝的性质（1 1）物理性质）物理性质: :银白色，延展性、导电性、导热性较好。银白色，延展性、导电性、导热性较好。用途用途: : 电讯器材、建筑设备、电器设备的制造电讯器材、建筑设备、电器设备的制造以及特殊材料的制备。以及特殊材料的制备。（2 2）化学性质：）化学性质： 与非金属单质反应与非金属单质反应 2Al(s)3X22AlX3(s) 4Al(s)3O2(g)2Al2O3(s
8、) 2Al(s)3S(l)2Al2S3(s) 铝的亲氧性：铝的亲氧性： 铝与氧反应的自发性程度很大，铝一接触空铝与氧反应的自发性程度很大，铝一接触空气表面立即氧化，生成一层牢固的氧化膜而耐气表面立即氧化，生成一层牢固的氧化膜而耐腐蚀。铝能夺取化合物中的氧且放出大量的热，腐蚀。铝能夺取化合物中的氧且放出大量的热，致使反应时不必向体系供热。故铝是冶金上常致使反应时不必向体系供热。故铝是冶金上常用的还原剂，在冶金学上称为用的还原剂，在冶金学上称为铝热法铝热法。与水反应：与水反应： 2Al6H2O2Al(OH)33H2 通常情况下存在牢固的氧化膜，不易与水通常情况下存在牢固的氧化膜，不易与水或空气反应
9、，但如果用稀酸或氯化汞后，在或空气反应，但如果用稀酸或氯化汞后，在水中激烈反应放出氢气。水中激烈反应放出氢气。 铝的两性铝的两性 铝既能溶于稀酸中，也易溶于强碱中：铝既能溶于稀酸中，也易溶于强碱中： 2Al(s)+6H+(aq)=2Al3+(aq)+3H2(g)2Al(s)+2OH-(aq)+6H2O(l)=2Al(OH)4-(aq)+3H2(g) 但是铝在冷的浓硫酸及浓硝酸中被钝化，所以常但是铝在冷的浓硫酸及浓硝酸中被钝化，所以常用铝桶装运浓硫酸、浓硝酸等化学试剂。用铝桶装运浓硫酸、浓硝酸等化学试剂。氧化铝：氧化铝：Al2O3 - Al2O3 ：刚玉，硬度大，不溶于水、：刚玉，硬度大，不溶于
10、水、酸、碱。酸、碱。 - Al2O3 ：活性氧化铝，可溶于酸、碱，：活性氧化铝，可溶于酸、碱，可作为催化剂载体。可作为催化剂载体。2.氧化铝和氢氧化铝氧化铝和氢氧化铝特性：两性特性：两性 红宝石红宝石 蓝宝石蓝宝石 黄玉黄玉/黄晶黄晶 Cr2O3 Fe2O3和和TiO2 Fe2O3 有些氧化铝晶体透明，因含有杂质而有些氧化铝晶体透明，因含有杂质而呈现鲜明颜色。刚玉中含微量杂质呈现鲜明颜色。刚玉中含微量杂质-宝石宝石在碱性溶液中存在在碱性溶液中存在Al(OH)4或或Al(OH)63-332AlOAlO 或或 氢氧化铝：氢氧化铝：Al(OH)3两性：两性： Al(OH)3+ 3H+ = Al3+
11、+ 3H2OAl(OH)3+ OH= Al(OH)4简便书写为：简便书写为：在铝酸盐溶液中通入在铝酸盐溶液中通入CO2, 得到晶态得到晶态Al(OH)3 在铝盐溶液中加入氨水或适量碱在铝盐溶液中加入氨水或适量碱, 得到凝胶得到凝胶状含水量不定的水合氧化铝状含水量不定的水合氧化铝 (Al2O3xH2O) 通常也写成通常也写成2Al(OH)4- - +CO22Al(OH)3 +CO3 +H2O(白色白色)2-经光谱实验证实：经光谱实验证实： 溶液中不存在溶液中不存在AlO2 或或AlO3 3.铝盐铝盐-铝的卤化物铝的卤化物离子晶体离子晶体 分子晶体分子晶体AlF3 AlCl3 AlBr3 AlI3
12、离子键离子键 共价键共价键分子晶体：分子晶体：熔点低，易挥发，易溶于有机熔点低，易挥发，易溶于有机 溶剂，易形成双聚物。溶剂，易形成双聚物。AlClClClAlClClCl氯化铝中有氯桥键氯化铝中有氯桥键（三中心四电子键）（三中心四电子键）2个个Al 原子原子 与两侧的与两侧的4 个个Cl原子在原子在 同一平面上同一平面上 中间的中间的2个个 Cl原子位于原子位于 该平面两侧该平面两侧 AlF3为离子型化合物， BF3存在 BCl3中B缺电子，但B第二周期，原子半径小，也不形成二聚体。Al2Cl6与与B2H6的结构比较：的结构比较：为什么为什么AlF3 、BF3、BCl3不二聚？不二聚？相同点
13、相同点:中心原子均为中心原子均为sp3杂化，均为桥式结构杂化，均为桥式结构不同点不同点： B2H6 中的氢桥键为中的氢桥键为3c2e Al2Cl6 中的氯桥键为中的氯桥键为3c4e原因原因：B、Al半径不同；半径不同；H、Cl的结构不同。的结构不同。64II，使铝盐和铝酸盐的突出性质就是水解性铝盐和铝酸盐的突出性质就是水解性.水解激烈：水解激烈：AlCl3 + 3H2O Al(OH)3 + 3HCl 铝盐溶液由于水解均呈酸性：铝盐溶液由于水解均呈酸性：Al(H2O)63+ Al(OH)(H2O)52+ + H+用干法合成用干法合成AlCl3： 潮湿空气中的潮湿空气中的AlCl3，遇，遇NH3生
14、成生成NH4Cl。白烟为白烟为NH4ClAl2O3 + 3C + 3Cl2 2AlCl3 + 3CO 2Al + 6HCl(g) 2AlCl3 + 3H2(g) 2Al + 3Cl2(g) 2AlCl3 21-1 如何制备无水如何制备无水AlCl3？能否用加热脱水？能否用加热脱水的方法从的方法从AlCl36H2O中制取无水中制取无水AlCl3？ 2Al3+ + 2S2+ 6H2O 2Al(OH)3(s) + 3H2S(g)4. 铝的含氧酸盐铝的含氧酸盐硫酸铝：硫酸铝：342)(SOAlOH12)KAl(SO224 Al3+易水解：易水解：Al(H2O)63+H2O Al(OH)(H2O)52+
15、 + H3O+铝钾矾铝钾矾(明矾明矾)：2Al3+3CO32-+3H2O 2Al(OH)3(s) +3CO2(g)Al3+的鉴定：的鉴定：在氨碱性条件下，加入茜素在氨碱性条件下，加入茜素茜素茜素Al(C14H7O4)3(红色红色) + 3H2OAl3+ + 3NH3 +3H2O Al(OH)3(s) + NH4+Al(OH)3 + 3C14H6O2(OH)2 红色絮状沉淀红色絮状沉淀pH=4 5共有共有5点点, 教材教材p675Li和和Mg元素的相似性元素的相似性Li Be BCNaMgAI Si第第2周期与第周期与第3周期周期由于其由于其(=Z/r)接近，具有相近的静电场。接近，具有相近的静
16、电场。共有共有6点点Be和和Al元素的相似性元素的相似性21.2.2 周期表中的对角线关系周期表中的对角线关系 (1)标准电极电势相近，都是活泼金属：标准电极电势相近，都是活泼金属： (Al3+/Al)=-1.67V； (Be2+/Be)=-1.7V铝和铍的相似性铝和铍的相似性(P676)： (2)都是亲氧元素都是亲氧元素,金属表面易形成氧化物金属表面易形成氧化物保护膜保护膜,都能被浓都能被浓HNO3钝化。钝化。 (3)均为两性金属，氢氧化物也呈两性。均为两性金属，氢氧化物也呈两性。 (4)氧化物氧化物BeO和和Al2O3都具有高熔点、高硬都具有高熔点、高硬度。度。 (5) BeCl2和和Al
17、Cl3都是缺电子的共价型化合都是缺电子的共价型化合物，通过桥键形成聚合分子。物，通过桥键形成聚合分子。(6)铍盐、铝盐都易水解，溶液显酸性。铍盐、铝盐都易水解，溶液显酸性。(7) Al4C3像像Be2C一样，水解时产生甲烷：一样，水解时产生甲烷： Be2C+4H2O=2Be(OH)2+CH4 Al4C3+12H2O=4Al(OH)3+3CH4 21.3.3 锡、铅的化合物锡、铅的化合物21.3.2 锗、锡、铅的单质锗、锡、铅的单质21.3.1 锗、锡、铅的存在锗、锡、铅的存在21.3 锗分族锗分族 方铅矿方铅矿 PbS 锡石锡石SnO2多以硫化物形式存在多以硫化物形式存在 。存在形式：存在形式
18、：21.3.1 锗、锡、铅的存在锗、锡、铅的存在价电子构型：价电子构型：ns2np2C Si Ge Sn Pb -4 +2 +4 (+2) +2 +2 +4 +4 +4 (+4) 4 6 6 6 6 氧化值氧化值最大最大配位数配位数单质可形成原子晶体单质可形成原子晶体 金属晶体金属晶体 Ge, Sn, Pb21.3.2 锗、锡、铅的单质锗、锡、铅的单质锡有三种同素异形体：锡有三种同素异形体：434K286K13161立方晶系立方晶系四方晶系四方晶系正交晶系正交晶系 单质锡有几种变体？单质锡有几种变体？为什么锡制品在低温下会自行毁灭？为什么锡制品在低温下会自行毁灭？Ge、Sn、Pb的单质有哪些主
19、要性质？的单质有哪些主要性质？( 型）型）灰锡灰锡白锡白锡脆锡脆锡 ( 型型) ( 型型)常见的锡制品为白锡，常见的锡制品为白锡，286-434K时白锡稳定，时白锡稳定，低于低于286K转变为转变为粉末状的灰锡粉末状的灰锡，温度越低，转，温度越低，转变越快，所以锡制品在低温下会自行毁灭。变越快，所以锡制品在低温下会自行毁灭。单质的化学性质：单质的化学性质： 锗、锡、铅的化学性质不活泼，反应性锗、锡、铅的化学性质不活泼，反应性差，与水、空气基本不反应，但差，与水、空气基本不反应，但与强碱较易与强碱较易反应反应。与氧反应与氧反应：通常，空气中：通常，空气中铅能被氧化，铅能被氧化，在在铅表面生成一层
20、氧化铅或碱式碳酸铅保护膜。铅表面生成一层氧化铅或碱式碳酸铅保护膜。空气中的氧对锗和锡都无影响。空气中的氧对锗和锡都无影响。这三种金属这三种金属在高温下能与氧反应而生成氧化物。在高温下能与氧反应而生成氧化物。GeO2= GeO2 SnO2 = SnO2 2PbO2= 2PbO 与其它非金属的反应：与其它非金属的反应： Pb+X2=PbX2 Sn+X2=SnX4(适量适量SnX2) Ge+X2=GeX4 Pb+S=PbS Sn+S=SnS2(适量适量SnS) Ge+S=GeS2与酸的反应与酸的反应Ge不与非氧化性酸作用；不与非氧化性酸作用；Sn与非氧化性酸反应生成与非氧化性酸反应生成Sn(II)
21、化合物；化合物；Ge和和Sn与氧化性酸反应生成与氧化性酸反应生成Ge(IV)、Sn(IV)化合物；化合物；Pb与酸反应得到与酸反应得到Pb(II)化合物。化合物。Sn+2HCl(浓浓)=SnCl2+H2 Pb+2HClPbCl2+H2(反应不易发生反应不易发生) Pb+4HCl(浓浓)=H2PbCl4+H2Ge+4H2SO4(浓浓)= Ge(SO4)2+2SO2+4H2O (易水解为易水解为GeO2 H2O)Sn+4H2SO4(浓浓)=Sn(SO4)2+2SO2+4H2O Pb+H2SO4(稀稀) =PbSO4 +H2(反应不易发生反应不易发生)Pb+3H2SO4(浓浓)=Pb(HSO4)2+
22、SO2+2H2OGe+4HNO3(浓浓)= GeO2 H2O+4NO2+2H2OSn+4HNO3(浓浓)= H2SnO3+4NO2+H2O4Sn(过量过量)+10HNO3(冷稀冷稀)=4Sn(NO3)2+NH4NO3+3H2O3Pb+8HNO3(稀稀)=3Pb(NO3)2+2NO+4H2OPb(NO3)2不溶于浓硝酸不溶于浓硝酸,所以所以Pb不与浓硝酸发生反应。不与浓硝酸发生反应。1.锡、铅的氧化物和氢氧化物锡、铅的氧化物和氢氧化物21.3.3 锡、铅的化合物锡、铅的化合物锗、锡、铅有锗、锡、铅有MO2和和MO两类氧化物。两类氧化物。MO2都是都是共价型、两性偏酸性的化合物。共价型、两性偏酸性
23、的化合物。MO也是两性的，但也是两性的，但碱性略强。这些氧化物都是不溶于水的固体。碱性略强。这些氧化物都是不溶于水的固体。MO2颜色与状态颜色与状态MO颜色与状态颜色与状态GeO2弱酸性弱酸性SnO2两性偏酸性两性偏酸性PbO2两性略偏酸性两性略偏酸性白色固体白色固体白色固体白色固体棕黑色固体棕黑色固体GeO两性两性SnO两性略偏碱性两性略偏碱性PbO两性偏碱性两性偏碱性黑色固体黑色固体黑色固体黑色固体黄或黄红色固体黄或黄红色固体酸酸性性增增强强酸性增强酸性增强氢氧化物氢氧化物氧化性减弱，酸性增强氧化性减弱，酸性增强碱性增强，还原性减弱碱性增强，还原性减弱碱碱性性增增强强酸酸性性增增强强Sn(
24、OH)4Pb(OH)4PbO2Sn(OH)2Pb(OH)2Ge、Sn、Pb氢氧化物由可溶性盐中加入碱而得到：氢氧化物由可溶性盐中加入碱而得到：M2+2OH-M(OH)2 (实际上是实际上是xMOyH2O)M4+4OH-M(OH)4 (实际上是实际上是xMO2yH2O)HNO3或或HAcH+-3Pb(OH)2)(s,Pb(OH) 白白2Pb+适量适量OH-过量过量OH-24Sn(OH) 2)(s,Sn(OH)白白2Sn+过量过量OH-适量适量OH-两性反应两性反应Pb(OH)22HNO3Pb(NO3)22H2O Pb(OH)2+2HAc=PbAc2 + 2H2OPb(OH)2NaOHNaPb(O
25、H)3Sn(OH)22HClSnCl22H2OSn(OH)2+2NaOH=Na2Sn(OH)4H+放放置置-26Sn(OH)32)(s,SnOH-白白4Sn+过量过量OH-适量适量OH-浓浓HNO3 )(s,SnOH- Sn 32不溶于酸或碱不溶于酸或碱白白OH4NOSnOH)(4HNOSn22323+浓浓 -氢氧化锡氢氧化锡Sn(OH)4常称为锡酸常称为锡酸, 并用化学并用化学式式H2SnO3表示表示, 有两种类型有两种类型 -锡酸锡酸 无定形粉末无定形粉末,由锡盐水解或与碱反应制备由锡盐水解或与碱反应制备: SnCl44NH3H2OSn(OH)44NH4Cl -锡酸能溶于酸和碱锡酸能溶于酸
26、和碱:Sn(OH)42NaOHNa2Sn(OH)6Sn(OH)44HClSnCl44H2OSn(II)的还原性的还原性Sn2+,Hg2+的相互鉴定的相互鉴定鉴定鉴定Bi3+的反应的反应 A/V Sn4+ Sn2+ Sn0.1540.136 B/V Sn(OH)62 Sn(OH)42 Sn0.930.913Sn(OH)42+2Bi3+6OH=2Bi(s,黑黑)+3Sn(OH)62Sn2+2HgCl2(过量过量)+2Cl Hg2Cl2(s,白白) + SnCl4Sn2+ + Hg2Cl2 + 2Cl 2Hg(l, 黑黑) + SnCl4 Sn2+ + 2Fe3+ Sn4+ + 2Fe2+ Sn(O
27、H)2+2NaOH=Na2Sn(OH)4Pb(IV)的氧化性的氧化性 A/V PbO2 Pb2+ Pb1.4550.126 B/V PbO2 PbO Pb0.2470.5805PbO2 +2Mn2+ 4H+ = 2MnO4+ 5Pb2+ +2H2OPbO2 +4HCl(浓浓) = PbCl2 + Cl2 + 2H2O2PbO2 +4H2SO4 = O2 + 2Pb(HSO4)2 +2H2O2PbO2 + 2H2SO4 = 2PbSO4 + O2 + 2H2OPb(OH)2 + NaClO = PbO2 + NaCl + H2OPb的氧化物的氧化物PbO2 黑色固体，强氧化剂，两性黑色固体，强氧
28、化剂，两性偏酸偏酸制备：制备： Pb(OH)3-+ClO-PbO2+Cl-+OH-+H2 性质：性质：PbO22NaOH2H2O = Na2Pb(OH)6 PbO2+4HCl = PbCl2Cl22H2O 2PbO2+2H2SO4 = PbSO4+O2+2H2O2Mn(NO3)2+5PbO2+6HNO32HMnO4 5Pb(NO3)22H2OPbO2实际上是非整比化合物，实际上是非整比化合物，O：Pb=1.88：1，由于有些应该为由于有些应该为O原子占据的位置为空穴，所以它原子占据的位置为空穴，所以它能导电，用在铅蓄电池中作电极。能导电，用在铅蓄电池中作电极。Pb3O4-铅丹：铅丹：鲜红色鲜红
29、色 可看作：可看作： 2PbOPbO2 Pb3O4与硝酸的反应说明了在与硝酸的反应说明了在Pb3O4晶体中晶体中有有2/3的的Pb（）和）和1/3的的Pb (）：）：Pb3O4 + 4HNO3 = PbO2黑色黑色2Pb(NO3)2 +2H2OHClPbCl2+Cl2H2SPbS (黑色黑色)在空气流中强热一氧化铅而制备：在空气流中强热一氧化铅而制备： 673-773K6PbOO2 = 2Pb3O4PbO2 = Pb3O4 + O2 用于制铅玻璃用于制铅玻璃和铁具涂料和铁具涂料三氧化二铅三氧化二铅(Pb2O3)：橙色橙色 可看作：可看作：PbOPbO2氧化铅：氧化铅：(PbO)：橙黄色橙黄色俗
30、称密陀僧两性偏碱，溶于醋俗称密陀僧两性偏碱，溶于醋酸或硝酸，较难溶于碱酸或硝酸，较难溶于碱PbO2HAcPbAc2H2O PbO2HNO3Pb(NO3)2H2OPbOKOHH2OKPb(OH)3醋酸铅是配合物醋酸铅是配合物CH3C Pb CCH3OOOOPb(OH)2在在373K脱水脱水,得到红色的得到红色的PbO， 如果温度低，则得到黄色如果温度低，则得到黄色PbO。制备：制备：习题习题21-1 分别举例说明分别举例说明Sn(II)的还原性和的还原性和Pb(IV)的氧化性。的氧化性。高价铅的氧化物加热会逐渐分解为低价氧化物：高价铅的氧化物加热会逐渐分解为低价氧化物： 563-593K 663
31、-693K 803-823K563-593K 663-693K 803-823KPbOPbO2 2PbPb2 2O O3 3PbPb3 3O O4 4Pb0Pb02.锡、铅的盐类锡、铅的盐类-二卤化物二卤化物21.3.3 锡、铅的化合物锡、铅的化合物水解水解：SnCl2 + H2O = Sn(OH)Cl(s,白白) + HClSnCl4 + 6H2O = -H2Sn(OH)6 + 4HCl如何鉴定如何鉴定Sn2+ ？（利用还原性）？（利用还原性） 2HgCl2(过量过量) SnCl2 SnCl4 + Hg2Cl2 (白色白色)Hg2Cl2 SnCl2 = SnCl4 + Hg (黑色黑色)如何
32、配制如何配制SnCl2溶液？溶液？先将先将SnCl2溶解在少量浓溶解在少量浓HCl中，再加水稀释。为防止中，再加水稀释。为防止Sn2+的氧化，在新配制的的氧化，在新配制的SnCl2溶液中加入少量锡粒。溶液中加入少量锡粒。 Sn4+ + Sn 2Sn2+ PbCl2难溶于冷水难溶于冷水, 溶于热水，也溶于盐酸溶于热水，也溶于盐酸PbI2为黄色丝状有亮光的沉淀，易溶于沸为黄色丝状有亮光的沉淀，易溶于沸水，或因生成配合物而溶解于水，或因生成配合物而溶解于KI的溶液中。的溶液中。溶于浓溶于浓KI溶液中。溶液中。 PbSO4溶于浓硫酸，生成溶于浓硫酸，生成Pb(HSO4)2PbCl2 + 2HCl =
33、H2PbCl4PbI2+2KIK2Pbl4二卤化铅二卤化铅PbCl2白色白色PbBr2白色白色PbI2黄色黄色PbF2无色无色多数难溶多数难溶：，3422PbCOPbSOPbIPbCl等。等。PbCrO4作油漆或涂料作油漆或涂料铅白铅白 少数可溶少数可溶：Pb(NO3)2, Pb(Ac)2(弱电解质，弱电解质，有甜味，俗称铅糖有甜味，俗称铅糖)，铅的可溶性化合物都有铅的可溶性化合物都有毒。毒。其它可溶解性铅盐：其它可溶解性铅盐：用途用途O2存在时，铅可溶于醋酸生成易溶的醋酸铅：存在时，铅可溶于醋酸生成易溶的醋酸铅： 2PbO2 2PbO PbO + 2HAc = Pb(Ac)2 + H2O可用
34、于醋酸从含铅矿石中浸取铅或银的提纯。可用于醋酸从含铅矿石中浸取铅或银的提纯。2Pb2+2CO32+H2O = Pb(OH)2CO3(s)+CO2(g)水解性水解性 PbCrO4溶于过量的碱，此点与黄色溶于过量的碱，此点与黄色BaCrO4有别。有别。Pb2+的鉴定：的鉴定：小结如下：小结如下：Pb2+ + CrO42 = PbCrO4(s,黄色黄色) Pb2+ Pb(OH) 3- PbCl2(白白) PbSO4(白白) PbI2(黄黄) PbCrO4 (黄黄) PbCl42- Pb(HSO4)2 PbI42- Pb2+Cr2O72-浓浓HCl浓浓H2SO4I-HNO3OH-21-10 铅在金属活
35、动顺序表中位于氢的铅在金属活动顺序表中位于氢的左边，但为什么铅实际上不溶于稀盐酸左边，但为什么铅实际上不溶于稀盐酸和稀硫酸中？增加酸的浓度又如何？和稀硫酸中？增加酸的浓度又如何？ PbS2 3.锡、铅的硫化物锡、铅的硫化物锗分族的硫化的都是难溶于水的锗分族的硫化的都是难溶于水的,并具有特征并具有特征的颜色的颜色GeS2SnS2GeSSnSPbS白色白色 黄色黄色 红色红色 棕色棕色 黑色黑色硫化物的制备：硫化物的制备：SnCl2H2SSnS(棕黑棕黑)2HClPb(NO3)2H2SPbS(黑黑)2HNO3SnCl42H2SSnS2(黄黄)4HClGeS2Na2SNa2GeS3(无色无色)SnS
36、2Na2SNa2SnS3(无色无色)注意：注意：SnS不溶于硫化物而溶于多硫化物：不溶于硫化物而溶于多硫化物：SnSNa2S2Na2SnS3SnS2Na2S2 Na2SnS3 + S(黄色黄色)硫代酸盐硫代酸盐与砷、锑的硫化物类似，锗和锡的硫化物与砷、锑的硫化物类似，锗和锡的硫化物也易溶于硫化物或多硫化物中形成硫代酸也易溶于硫化物或多硫化物中形成硫代酸盐。但盐。但 PbS不溶于硫化物或多硫化物不溶于硫化物或多硫化物溶解度很小，不溶于稀酸，不溶于硫化物或溶解度很小，不溶于稀酸，不溶于硫化物或多硫化物，但它容易被氧化，可用稀硝酸将多硫化物，但它容易被氧化，可用稀硝酸将它溶解：它溶解：PbS被被H2
37、O2氧化生成白色的硫酸铅：氧化生成白色的硫酸铅：PbS3PbS + 8HNO3 = 3Pb(NO3)2 + 2NO +3S + 4H2OPbS(黑黑) + 4H2O2 = PbSO4(s, 白白) + 4H2O 21-3 若在若在SnCl2溶液中含有少量的溶液中含有少量的Sn4+，如，如何除去它？若在何除去它？若在SnCl4溶液中含有少量溶液中含有少量Sn2+，又如何除去？又如何除去？ 21.4.2 锑和铋的化合物锑和铋的化合物21.4.1 锑和铋的单质锑和铋的单质21.4 锑和铋锑和铋 SbBiM2O3 M2S3 MCl3 SbF5 BiF3 Sb2O3xH2OBi(NO3)3 M2(SO4
38、)3 M SF2Cl2O2HNO3浓热硫酸浓热硫酸21.4.1 锑和铋的单质锑和铋的单质熔沸点熔沸点 低低 高高 AsH3SbH3BiH3碱性碱性 强强 弱弱稳定性稳定性 高高 低低月月 月月胂胂 弟弟 必必1.砷、锑、铋的氢化物砷、锑、铋的氢化物符合氢化物性质变化规律符合氢化物性质变化规律21.4.2 锑和铋的化合物锑和铋的化合物M(III)的氧化物和氢氧化物的氧化物和氢氧化物As2O3(白白)砒霜、剧毒砒霜、剧毒Sb2O3(白白) Bi2O3(黄黄)水溶性水溶性微溶微溶两性偏酸两性偏酸难溶难溶两性两性极难溶极难溶碱性碱性晶体结构晶体结构分子晶体分子晶体分子晶体分子晶体 离子晶体离子晶体常温
39、为常温为As4O6Sb4O6对应水合物对应水合物As(OH)3H3AsO3两性偏酸两性偏酸Sb(OH)3两性偏碱两性偏碱Bi(OH)3碱性碱性(微两性微两性)2. 砷、锑、铋的氧化物及其水合物砷、锑、铋的氧化物及其水合物M(V)的氧化物和氢氧化物的氧化物和氢氧化物对应对应水合物水合物H3AsO4 HSb(OH)6 极不稳定极不稳定 三元中强酸三元中强酸 一元弱酸一元弱酸 As2O5(白白) Sb2O5(淡黄淡黄) Bi2O5(红棕红棕)Ka= 410521.4.2 锑和铋的化合物锑和铋的化合物小小 结：结：As2O3 Sb2O3 Bi2O3 H3AsO3 (两性偏酸两性偏酸) Sb(OH)3
40、(两性两性) Bi(OH)3 (碱性碱性) As2O5 Sb2O5 Bi2O5 H3AsO4 (酸性酸性) HSb(OH)6 (两性两性偏酸偏酸) (极不稳定极不稳定) 3. 砷、锑、铋的化合物的氧化还原性砷、锑、铋的化合物的氧化还原性 As() Sb() Bi()As() Sb() Bi()还原性增强还原性增强氧化性增强氧化性增强(鉴定鉴定Mn2+)NaBiO3 + 6HCl(浓浓) Cl2 + BiCl3 + NaCl + 3H2O5NaBiO3 + 2Mn2+ + 14H+ 2MnO4 + 5Bi3+ + 5Na+ + 7H2O4. (+III)砷、锑、铋的砷、锑、铋的盐盐盐类水解盐类水
41、解氧化性氧化性(弱弱)(鉴定鉴定Sb3+)(鉴定鉴定Bi3+)As3+ + 3H2O = H3AsO3(s) + 3H+ M3+ + Cl + H2O = MOCl(s,白白) + 2H+ M=Sb, Bi 2Sb3+ + Sn = 2Sb + 3Sn2+2Bi3+ + 3Sn(OH)42 + 6OH 2Bi + 3Sn(OH)625. 锑、铋的硫化物锑、铋的硫化物硫化物硫化物Sb2S3Sb2S5Bi2S3颜色颜色橙红色橙红色橙红色橙红色棕黑色棕黑色酸碱性酸碱性两性两性两性偏酸两性偏酸碱性碱性在浓在浓HCl中中溶溶溶溶Sb(V)变成变成Sb()溶溶在在NaOH中中溶溶溶溶不溶不溶在在Na2S或或(NH4)2S中中溶溶易溶易溶不溶不溶酸碱性、氧化还原性及变化规律与相应的氧化物相似酸碱性、氧化还原性及变化规律与相应的氧化物相似P区金属区金属6s2电子的稳定性电子的稳定性低氧化态稳定低氧化态稳定P区金属区金属6s2电子的稳定性电子的稳定性惰性电子对效应惰性电子对效应Tl 6s26p1 Pb 6s26p2 Bi 6s26p3Tl(+I) 6s2 Pb(+2) 6s2 Bi(+3) 6s2第第6能级组（如能级组（如Tl） 6s24f145d106p1