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1、第21章 p区金属n n21-1 p区金属概述n n21-2 铝 镓分族n n21-3 锗分族n n21-4 锑和铋n n21-5 钋（自学）n n21-6 p区金属6s2电子的稳定性n n思考题n n习题21-2 铝镓分族n n21-2-1 铝及其化合物n n21-2-2 周期表中的对角线关系n n21-2-3 镓分族21-3 锗分族n n21-3-1 锗、硒、铅的存在和冶炼（自学）n n21-3-2 锗、硒、铅的单质n n21-3-3 锗、硒、铅的化合物21-4 锑和铋n n21-4-1 锑、铋的单质n n21-4-2 锑、铋的化合物21-6 p区元素6s2电子的稳定性p p区各主族元素由
2、上至下与族数相同的高氧区各主族元素由上至下与族数相同的高氧区各主族元素由上至下与族数相同的高氧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，比族数小化态的稳定性依次减小，比族数小化态的稳定性依次减小，比族数小化态的稳定性依次减小，比族数小2 2的低氧化的低氧化的低氧化的低氧化态最为稳定。态最为稳定。态最为稳定。态最为稳定。一般认为是由于一般认为是由于一般认为是由于一般认为是由于nsns2 2电子对不易参加成键，特电子对不易参加成键，特电子对不易参加成键，特电子对不易参加成键，特别不活泼，常称为别不活泼，常称为别不活泼，常称为别不活泼，常称为“惰性电子对效应惰性电子对效应惰性电子对效
3、应惰性电子对效应”。如：如：如：如：Bi(V)Bi(V)、Pb(IV)Pb(IV)、Tl(III)Tl(III)、Hg(II)Hg(II)的氧化性比的氧化性比的氧化性比的氧化性比其相应的：其相应的：其相应的：其相应的：Bi(III)Bi(III)、Pb(II)Pb(II)、Tl(I)Tl(I)、Hg(0)Hg(0)要强要强要强要强得得得得多。多。多。多。如：如：NaBiO3、PbO2能把能把Mn2+、氧化为氧化为MnO4-,Tl2O3能把能把HCl氧化成氧化成Cl2,Hg2+能把能把Sn2+氧化成氧化成Sn4+。关于原因有现在有好多方面的讨论，对于我们关于原因有现在有好多方面的讨论，对于我们现
4、在来说并非重点，因此不做讲述。现在来说并非重点，因此不做讲述。p区金属概论 p p区金属包括区金属包括区金属包括区金属包括AlAl、GaGa、InIn、TlTl、GeGe、SnSn、PbPb、SbSb、BiBi和和和和PoPo。与与与与s s区金属元素相似，区金属元素相似，区金属元素相似，区金属元素相似，p p区同族金属元区同族金属元区同族金属元区同族金属元素从上到下原子半径逐渐增大，失电子趋势逐渐增大，素从上到下原子半径逐渐增大，失电子趋势逐渐增大，素从上到下原子半径逐渐增大，失电子趋势逐渐增大，素从上到下原子半径逐渐增大，失电子趋势逐渐增大，元素的金属性逐渐增强。但总的看来，元素的金属性逐
5、渐增强。但总的看来，元素的金属性逐渐增强。但总的看来，元素的金属性逐渐增强。但总的看来，p p区金属元素的区金属元素的区金属元素的区金属元素的金属性较弱，部分金属如金属性较弱，部分金属如金属性较弱，部分金属如金属性较弱，部分金属如AlAl、GaGa、InIn、Ge Ge、SnSn和和和和PbPb的单质、氧化物及其水合物均表现出两性，它们在的单质、氧化物及其水合物均表现出两性，它们在的单质、氧化物及其水合物均表现出两性，它们在的单质、氧化物及其水合物均表现出两性，它们在化合物中还往往表现出明显的共价性。相对而言，化合物中还往往表现出明显的共价性。相对而言，化合物中还往往表现出明显的共价性。相对而
6、言，化合物中还往往表现出明显的共价性。相对而言，TlTl、PbPb和和和和BiBi的金属性较强。十种元素中，的金属性较强。十种元素中，的金属性较强。十种元素中，的金属性较强。十种元素中，PoPo为放射性元为放射性元为放射性元为放射性元素。素。素。素。p 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区金属元素的价电子构型为区金属元素的价电子构型为nsns2 2npnp1414 ，内层内层内层内层为饱和结构。由于为饱和结构。由于为饱和结构。由于为饱和结构。由于nsns、npnp电子可同时成键，也可仅由电子可同时成键，也可仅由电子可同时成键，也可仅由电子可同时成键，也可仅由电子参与成键，因此它
7、们在化合物中常有两种氧化态，电子参与成键，因此它们在化合物中常有两种氧化态，电子参与成键，因此它们在化合物中常有两种氧化态，电子参与成键，因此它们在化合物中常有两种氧化态，且其氧化值相差为且其氧化值相差为且其氧化值相差为且其氧化值相差为2 2。p p区金属元素的高价氧化态化合物多数为共价化区金属元素的高价氧化态化合物多数为共价化区金属元素的高价氧化态化合物多数为共价化区金属元素的高价氧化态化合物多数为共价化合物，低氧化态的化合物中部分离子性较强。另外，合物，低氧化态的化合物中部分离子性较强。另外，合物，低氧化态的化合物中部分离子性较强。另外，合物，低氧化态的化合物中部分离子性较强。另外，大部分
8、大部分大部分大部分p p区金属元素在化合物中，电荷较高，半径较小，区金属元素在化合物中，电荷较高，半径较小，区金属元素在化合物中，电荷较高，半径较小，区金属元素在化合物中，电荷较高，半径较小，其盐类在水中极易水解。其盐类在水中极易水解。其盐类在水中极易水解。其盐类在水中极易水解。p区金属概论 元素元素元素元素性质性质性质性质AlAlGaGaInInTlTlGeGeSnSnPbPb原子半径原子半径原子半径原子半径/pmpm125125125125150150155155122122140140154154离子半径离子半径离子半径离子半径/pmpmMM4+4+535371718484MM3+3+5
9、151626281819595MM+8181147147第一电离势第一电离势第一电离势第一电离势KJ/KJ/molmol577.577.4 4578.578.8 8588.588.1 1589.589.1 1762.762.2 2708.708.4 4715.4715.4第二电离势第二电离势第二电离势第二电离势1816.1816.1 11971979 918201820197019701537.1537.4 41411.1411.3 31449.1449.9 9第三电离势第三电离势第三电离势第三电离势2744.2744.8 82962963 327042704287528753301.3301
10、.9 92942294230813081电负性电负性电负性电负性1.611.611.81.81 11.781.782.042.042.012.011.961.962.332.33标准标准标准标准电极电极电极电极电势电势电势电势MM3+3+3e+3e-MM-1.071.076 6-0.50.56 6-0.330.338 8+0.7+0.72 2MM+e+e-MM-0.330.336 6MM2+2+2e+2e-MM-0.15-0.15-0.130.136 6-0.1260.126p区金属概论元素的氧化态元素的氧化态元素的氧化态元素的氧化态电子构型电子构型电子构型电子构型氧化态氧化态氧化态氧化态Al
11、Al He3sHe3s2 23p3p1 1+3+3GaGa He4sHe4s2 24p4p1 1+1,+1,+3+3InIn He5sHe5s2 25p5p1 1+1,+3+1,+3TlTl He6sHe6s2 26p6p1 1+1+1,+3,+3GeGe He4sHe4s2 24p4p2 2+2,+2,+4+4SnSn He5sHe5s2 25p5p2 2+2,+4+2,+4PbPb He6sHe6s2 26p6p2 2+2+2,+4,+4铝及其化合物一、单质铝的冶炼及性质一、单质铝的冶炼及性质一、单质铝的冶炼及性质一、单质铝的冶炼及性质1.1.铝的冶炼铝的冶炼铝的冶炼铝的冶炼 从铝土矿出发
12、制取金属铝，一般要经过从铝土矿出发制取金属铝，一般要经过从铝土矿出发制取金属铝，一般要经过从铝土矿出发制取金属铝，一般要经过AlAl2 2OO3 3的纯的纯的纯的纯制和制和制和制和AlAl2 2OO3 3的熔融电解两步。的熔融电解两步。的熔融电解两步。的熔融电解两步。2.2.铝的性质铝的性质铝的性质铝的性质 AlAl为为为为银白色，质软、轻而富有延展性的金属银白色，质软、轻而富有延展性的金属银白色，质软、轻而富有延展性的金属银白色，质软、轻而富有延展性的金属。铝的。铝的。铝的。铝的密度小，延展性、导电性、导热性好，有一定的强度，密度小，延展性、导电性、导热性好，有一定的强度，密度小，延展性、导
13、电性、导热性好，有一定的强度，密度小，延展性、导电性、导热性好，有一定的强度，又能大规模地生产，所以铝及其合金被广泛地用于电又能大规模地生产，所以铝及其合金被广泛地用于电又能大规模地生产，所以铝及其合金被广泛地用于电又能大规模地生产，所以铝及其合金被广泛地用于电讯器材、建筑设备、电器设备的制造以及机械、化工讯器材、建筑设备、电器设备的制造以及机械、化工讯器材、建筑设备、电器设备的制造以及机械、化工讯器材、建筑设备、电器设备的制造以及机械、化工和食品工业中。和食品工业中。和食品工业中。和食品工业中。大量铝用于制造轻质合金或新的金属复合材料，用大量铝用于制造轻质合金或新的金属复合材料，用大量铝用于
14、制造轻质合金或新的金属复合材料，用大量铝用于制造轻质合金或新的金属复合材料，用于汽车、于汽车、于汽车、于汽车、飞机飞机飞机飞机、火箭以及宇航飞行器的制造。由于铝、火箭以及宇航飞行器的制造。由于铝、火箭以及宇航飞行器的制造。由于铝、火箭以及宇航飞行器的制造。由于铝是光和热的良好反射体，可以用它制反射望远镜中的是光和热的良好反射体，可以用它制反射望远镜中的是光和热的良好反射体，可以用它制反射望远镜中的是光和热的良好反射体，可以用它制反射望远镜中的镜子。铝粉用于冶金，制油漆、涂料和焰火等。镜子。铝粉用于冶金，制油漆、涂料和焰火等。镜子。铝粉用于冶金，制油漆、涂料和焰火等。镜子。铝粉用于冶金，制油漆、
15、涂料和焰火等。铝及其化合物（1 1）铝的亲氧性）铝的亲氧性）铝的亲氧性）铝的亲氧性 铝与氧反应的自发性程度很大，铝一接触空气表面立铝与氧反应的自发性程度很大，铝一接触空气表面立铝与氧反应的自发性程度很大，铝一接触空气表面立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腐蚀。铝能夺取化合即氧化，生成一层牢固的氧化膜而耐腐蚀。铝能夺取化合即氧化，生成一层牢固的氧化膜而耐腐蚀。铝能夺取化合即氧化，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，致使反应时不必向体系供热。物中的氧且放出大量的热，致使反应时不必向体系供热。物中的氧且放出大量的热，致使反应
16、时不必向体系供热。物中的氧且放出大量的热，致使反应时不必向体系供热。如如如如AlAl2 2OO3 3粉与铝粉的反应，用引燃剂点燃后，反应即猛烈粉与铝粉的反应，用引燃剂点燃后，反应即猛烈粉与铝粉的反应，用引燃剂点燃后，反应即猛烈粉与铝粉的反应，用引燃剂点燃后，反应即猛烈进行，放出的热可使铁熔化。故铝是冶金上常用的还原剂，进行，放出的热可使铁熔化。故铝是冶金上常用的还原剂，进行，放出的热可使铁熔化。故铝是冶金上常用的还原剂，进行，放出的热可使铁熔化。故铝是冶金上常用的还原剂，在冶金学上称为在冶金学上称为在冶金学上称为在冶金学上称为铝热法铝热法铝热法铝热法。（2 2）铝的两性）铝的两性）铝的两性）铝
17、的两性 铝既能溶于稀盐酸和稀硫酸中，也易溶于强碱中：铝既能溶于稀盐酸和稀硫酸中，也易溶于强碱中：铝既能溶于稀盐酸和稀硫酸中，也易溶于强碱中：铝既能溶于稀盐酸和稀硫酸中，也易溶于强碱中：2 2Al(s)+6HAl(s)+6H+(aq)=2Al(aq)=2Al3+3+(aq)+3H(aq)+3H2 2(s)(s)2Al(s)+2OH2Al(s)+2OH-(aq)+6H(aq)+6H2 2O(l)=2Al(OH)O(l)=2Al(OH)4 4-(aq)+3H(aq)+3H2 2(g)(g)铝及其化合物二、铝的氧化物及其水合物二、铝的氧化物及其水合物二、铝的氧化物及其水合物二、铝的氧化物及其水合物（1
18、）、三氧化二铝）、三氧化二铝Al2O3有多种变体，其中最为人们所熟悉的是有多种变体，其中最为人们所熟悉的是 Al2O3和和 Al2O3它们是白色晶形粉末。它们是白色晶形粉末。自然界存在的自然界存在的刚玉刚玉为为 Al2O3。它也可以由金属铝它也可以由金属铝在在O2中燃烧或者灼烧中燃烧或者灼烧Al(OH)3和某些铝盐和某些铝盐Al(NO3)3、AlCl3而得到。而得到。Al2O3的晶体属于六方紧密堆积构型，由于这种紧的晶体属于六方紧密堆积构型，由于这种紧密堆积结构，加上晶体中密堆积结构，加上晶体中Al3+离子与离子与O2-离子之间的吸引力强，离子之间的吸引力强，晶格能大，所以晶格能大，所以 Al
19、2O3的熔点的熔点(2288 15K)和硬度和硬度(8.8)都都很高。很高。它不溶于水，也不溶于酸或碱，耐腐蚀且电绝缘性。它不溶于水，也不溶于酸或碱，耐腐蚀且电绝缘性。无定型无定型Al2O3则具有两性。则具有两性。铝及其化合物（2 2）、氢氧化铝）、氢氧化铝）、氢氧化铝）、氢氧化铝AlAl2 2OO3 3的水合物一般都称为氢氧化铝。加氨的水合物一般都称为氢氧化铝。加氨的水合物一般都称为氢氧化铝。加氨的水合物一般都称为氢氧化铝。加氨水或碱于铝盐溶液中，得一种水或碱于铝盐溶液中，得一种水或碱于铝盐溶液中，得一种水或碱于铝盐溶液中，得一种白色无定形凝胶白色无定形凝胶白色无定形凝胶白色无定形凝胶沉淀沉
20、淀沉淀沉淀。它的含水量不定，组成也不均匀，统称。它的含水量不定，组成也不均匀，统称。它的含水量不定，组成也不均匀，统称。它的含水量不定，组成也不均匀，统称为为为为水合氧化铝水合氧化铝水合氧化铝水合氧化铝。若只有在铝酸盐溶液中通人若只有在铝酸盐溶液中通人若只有在铝酸盐溶液中通人若只有在铝酸盐溶液中通人COCO2 2，才能得到才能得到才能得到才能得到真正的氢氧化铝白色沉淀，称为正氢氧化铝。真正的氢氧化铝白色沉淀，称为正氢氧化铝。真正的氢氧化铝白色沉淀，称为正氢氧化铝。真正的氢氧化铝白色沉淀，称为正氢氧化铝。结晶的正氢氧化铝与无定形水合氧化铝不同，结晶的正氢氧化铝与无定形水合氧化铝不同，结晶的正氢氧
21、化铝与无定形水合氧化铝不同，结晶的正氢氧化铝与无定形水合氧化铝不同，它难溶于酸，而且加热到它难溶于酸，而且加热到它难溶于酸，而且加热到它难溶于酸，而且加热到373373KK也不脱水；在也不脱水；在也不脱水；在也不脱水；在573573KK下，加热两小时，才能变为下，加热两小时，才能变为下，加热两小时，才能变为下，加热两小时，才能变为AlO(OH)AlO(OH)。氢氧化铝是典型的氢氧化铝是典型的氢氧化铝是典型的氢氧化铝是典型的两性化合物两性化合物两性化合物两性化合物。新鲜制备的。新鲜制备的。新鲜制备的。新鲜制备的氢氧化铝易溶于酸也易溶于碱氢氧化铝易溶于酸也易溶于碱氢氧化铝易溶于酸也易溶于碱氢氧化铝
22、易溶于酸也易溶于碱例如：例如：例如：例如：Al(OH)Al(OH)3 3+3HNO+3HNO3 3=Al(NO=Al(NO3 3)3 3+3H+3H2 2OOAl(OH)Al(OH)3 3+KOH=KAl(OH)+KOH=KAl(OH)4 4 铝及其化合物三、铝盐和铝酸盐三、铝盐和铝酸盐三、铝盐和铝酸盐三、铝盐和铝酸盐1.1.铝盐和铝酸盐的形成及水解性铝盐和铝酸盐的形成及水解性铝盐和铝酸盐的形成及水解性铝盐和铝酸盐的形成及水解性金属铝或氧化铝或氢氧化铝与酸反应得到铝盐，与碱反金属铝或氧化铝或氢氧化铝与酸反应得到铝盐，与碱反应生成铝酸盐。应生成铝酸盐。铝酸盐水解使溶液显碱性，水解反应式如下：铝酸
23、盐水解使溶液显碱性，水解反应式如下：Al(OH)4-Al(OH)3+OH-在这溶液中通人在这溶液中通人CO2,将促进水解的进行而得到真正的氢将促进水解的进行而得到真正的氢氧化铝沉淀。氧化铝沉淀。工业上利用此反应从铝土矿制取纯工业上利用此反应从铝土矿制取纯Al(OH)3和和Al2O3。方方法是：先将铝土矿与烧碱共热，使矿石中的法是：先将铝土矿与烧碱共热，使矿石中的Al2O3转变为可溶转变为可溶性的偏铝酸钠性的偏铝酸钠NaAl(OH)4而溶于永，然后通人而溶于永，然后通人CO2，即得到即得到Al(OH)3沉淀，滤出沉淀，经过煅烧即成沉淀，滤出沉淀，经过煅烧即成Al2O3。铝及其化合物2.2.几种重
24、要的盐几种重要的盐几种重要的盐几种重要的盐（1）、卤化物）、卤化物除除Tl(III)价碘化物尚未发现外，其余每一个元素的四种价碘化物尚未发现外，其余每一个元素的四种卤化物均都知道。卤化物均都知道。TlI+I2=TlI3不是不是Tl的三价化合物的三价化合物,而是而是Tl(I)的三碘化物的三碘化物TlI(I3),有意思有意思的是的是Tl(I)、Tl(III)的碘化物的化学计量正好相同。的碘化物的化学计量正好相同。三氯化铝的结构与性质：三氯化铝的结构与性质：三氯化铝溶于有机溶剂或处于熔融状态时都以共价的二三氯化铝溶于有机溶剂或处于熔融状态时都以共价的二聚分子聚分子Al2Cl6形式形式存在存在。在这种
25、分子中有。在这种分子中有氯桥键氯桥键（三中心四三中心四电子键电子键），与），与B2H6的桥式结构形式上相似，但本质不同。的桥式结构形式上相似，但本质不同。因为因为AlCl3为缺电子分子，为缺电子分子，Al倾向于接受电子对形成倾向于接受电子对形成sp3杂化轨道。两个杂化轨道。两个AlCl3分子间发生分子间发生ClAl的电子对授予的电子对授予而配位，形成而配位，形成Al2Cl6分子。分子。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）铝及其化合物当当当当AlAl2 2ClCl6 6溶于水中时，它立即解离为溶于水中时，它立即解离为溶于水中时，它立即解离为溶于水中时，它立即解离为
26、Al(HAl(H2 2O)O)6 63+3+和和和和ClCl-离子并强烈地水解。离子并强烈地水解。离子并强烈地水解。离子并强烈地水解。AlClAlCl3 3还容易与电子对给予体形成还容易与电子对给予体形成还容易与电子对给予体形成还容易与电子对给予体形成配离子配离子配离子配离子(如如如如AlClAlCl4 4-)和加合物和加合物和加合物和加合物(如如如如AlClAlCl3 3NHNH3 3)。这一性质使这一性质使这一性质使这一性质使它成为有机合成中常用的催化剂。它成为有机合成中常用的催化剂。它成为有机合成中常用的催化剂。它成为有机合成中常用的催化剂。AlBrAlBr3 3和和和和AlIAlI3
27、3往在结构和性质上与往在结构和性质上与往在结构和性质上与往在结构和性质上与AlClAlCl3 3相似。相似。相似。相似。464464370.6370.6463463*2.5102.5102 2kPakPa下下下下15641564熔点熔点熔点熔点/KK棕色片状晶棕色片状晶棕色片状晶棕色片状晶体（含向量体（含向量体（含向量体（含向量I I2 2）无色晶体无色晶体无色晶体无色晶体白色晶体白色晶体白色晶体白色晶体无色晶体无色晶体无色晶体无色晶体常温下状态常温下状态常温下状态常温下状态633633536.4536.4455.9455.9-沸点沸点沸点沸点/KKAlIAlI3 3AlBrAlBr3 3Al
28、ClAlCl3 3AlFAlF3 3三卤化铝的一些物理性质三卤化铝的一些物理性质三卤化铝的一些物理性质三卤化铝的一些物理性质铝及其化合物（2 2）碱式氯化铝）碱式氯化铝）碱式氯化铝）碱式氯化铝工业上用下面方法制取工业上用下面方法制取AlCl3。Al（熔融）熔融）+2Cl2=2AlCl3Al2O3+3Cl2+3C=2AlCl3+3CO湿法：湿法：2Al+6HCl=2AlCl3+H2 用湿法只能制得用湿法只能制得AlCl36H2O。以铝灰和盐酸以铝灰和盐酸(适量适量)为主要原料，在控制的条件下制为主要原料，在控制的条件下制得一种碱式氯化铝。它是由介于得一种碱式氯化铝。它是由介于AlCl3和和Al(
29、OH)3之间一系列之间一系列中间水解产物聚合而成的高分子化合物，且有桥式结构，中间水解产物聚合而成的高分子化合物，且有桥式结构，它有强的吸附能力，用作高效净水剂。它有强的吸附能力，用作高效净水剂。Al+HCl+H2OAl2(OH)nCl6-nmTl(III)卤化物除卤化物除TlF3相对稳定以外，相对稳定以外，TlCl3、TlBr3不稳不稳定。定。TlCl3(TlBr3)=TlCl(TlBr)+Cl2(Br2)铝及其化合物（3 3）、硫酸铝和明矾）、硫酸铝和明矾无水硫酸铝无水硫酸铝无水硫酸铝无水硫酸铝AlAl2 2(SO(SO4 4)3 3为白色粉末。从水溶液为白色粉末。从水溶液为白色粉末。从水
30、溶液为白色粉末。从水溶液中得到的为中得到的为中得到的为中得到的为AlAl2 2(SO(SO4 4)3 318H18H2 2OO。将纯将纯将纯将纯Al(OH)Al(OH)3 3溶溶溶溶于热的浓于热的浓于热的浓于热的浓HH2 2SOSO4 4或者用或者用或者用或者用HH2 2SOSO4 4直接处理铝土矿直接处理铝土矿直接处理铝土矿直接处理铝土矿或粘土都可以制得或粘土都可以制得或粘土都可以制得或粘土都可以制得AlAl2 2(SO(SO4 4)3 3。硫酸铝易与硫酸铝易与硫酸铝易与硫酸铝易与KK+、RbRb+、CsCs+、NHNH4 4+和和和和AgAg+等的等的等的等的硫酸盐结合形成矾，其通式为硫酸
31、盐结合形成矾，其通式为硫酸盐结合形成矾，其通式为硫酸盐结合形成矾，其通式为MAl(SOMAl(SO4 4)2 212H12H2 2OO(M(M表示一价金属离子表示一价金属离子表示一价金属离子表示一价金属离子)。硫酸铝钾硫酸铝钾硫酸铝钾硫酸铝钾KAl(SOKAl(SO4 4)2 212H12H2 2OO叫做铝钾矾，俗叫做铝钾矾，俗叫做铝钾矾，俗叫做铝钾矾，俗称明矾称明矾称明矾称明矾，它是无色晶体。，它是无色晶体。，它是无色晶体。，它是无色晶体。周期表中的对角线关系周期表相邻两族位于从左上到右下的对角线周期表相邻两族位于从左上到右下的对角线周期表相邻两族位于从左上到右下的对角线周期表相邻两族位于从
32、左上到右下的对角线上的元素有许多相似之处。例如锂的碳酸盐在上的元素有许多相似之处。例如锂的碳酸盐在上的元素有许多相似之处。例如锂的碳酸盐在上的元素有许多相似之处。例如锂的碳酸盐在水中溶解度不大，氟化锂也难溶，锂在空气中水中溶解度不大，氟化锂也难溶，锂在空气中水中溶解度不大，氟化锂也难溶，锂在空气中水中溶解度不大，氟化锂也难溶，锂在空气中燃烧不会生成过氧化物，同时却会生成氮化锂，燃烧不会生成过氧化物，同时却会生成氮化锂，燃烧不会生成过氧化物，同时却会生成氮化锂，燃烧不会生成过氧化物，同时却会生成氮化锂，这些性质跟其他碱金属元素相去甚远，却跟处这些性质跟其他碱金属元素相去甚远，却跟处这些性质跟其他
33、碱金属元素相去甚远，却跟处这些性质跟其他碱金属元素相去甚远，却跟处于周期表右下方对角线上的镁相似于周期表右下方对角线上的镁相似于周期表右下方对角线上的镁相似于周期表右下方对角线上的镁相似对角线对角线对角线对角线规则。这种相似性比较明显地表现在规则。这种相似性比较明显地表现在规则。这种相似性比较明显地表现在规则。这种相似性比较明显地表现在LiLi和和和和MgMg、BeBe和和和和AlAl、B B和和和和SiSi三对元素之间。三对元素之间。三对元素之间。三对元素之间。周期表中的对角线关系由于由于Mg2+的电荷较高半径又小于的电荷较高半径又小于Na+，它的它的离子极化力与离子极化力与Li+接近，于是
34、接近，于是Li+便与它右下方的便与它右下方的Mg2+在性质上显示出某些相似性。在性质上显示出某些相似性。镓分族镓、铟和铊这三种元素是在研究光谱时发现镓、铟和铊这三种元素是在研究光谱时发现镓、铟和铊这三种元素是在研究光谱时发现镓、铟和铊这三种元素是在研究光谱时发现的。由于镓较昂贵，毒性又很大，故其应用受的。由于镓较昂贵，毒性又很大，故其应用受的。由于镓较昂贵，毒性又很大，故其应用受的。由于镓较昂贵，毒性又很大，故其应用受到了限制。约有到了限制。约有到了限制。约有到了限制。约有80%80%的镓和铟用于电子工业。的镓和铟用于电子工业。的镓和铟用于电子工业。的镓和铟用于电子工业。它们是它们是它们是它们
35、是P P型半导体的掺杂剂型半导体的掺杂剂型半导体的掺杂剂型半导体的掺杂剂,也可以制也可以制也可以制也可以制IIIIIIV V族元素的半导体化合物族元素的半导体化合物族元素的半导体化合物族元素的半导体化合物,如砷化镓如砷化镓如砷化镓如砷化镓GaAs,GaAs,它它它它是继砷、硅之后的是继砷、硅之后的是继砷、硅之后的是继砷、硅之后的第三种重要的半导体材料第三种重要的半导体材料第三种重要的半导体材料第三种重要的半导体材料,可作为光电管使用。可作为光电管使用。可作为光电管使用。可作为光电管使用。镓和铟易与许多金属形成合金，常用于制易镓和铟易与许多金属形成合金，常用于制易镓和铟易与许多金属形成合金，常用
36、于制易镓和铟易与许多金属形成合金，常用于制易熔合金，含铟熔合金，含铟熔合金，含铟熔合金，含铟25%25%的镓合金在的镓合金在的镓合金在的镓合金在289289KK时熔化，用时熔化，用时熔化，用时熔化，用于自动喷水灭火装置中。于自动喷水灭火装置中。于自动喷水灭火装置中。于自动喷水灭火装置中。含铟量较高的焊接剂含铟量较高的焊接剂含铟量较高的焊接剂含铟量较高的焊接剂,具有特殊性具有特殊性具有特殊性具有特殊性,用它可把用它可把用它可把用它可把金属焊接到金属薄膜上，还可把金属焊接到非金属焊接到金属薄膜上，还可把金属焊接到非金属焊接到金属薄膜上，还可把金属焊接到非金属焊接到金属薄膜上，还可把金属焊接到非金属
37、部件上。金属部件上。金属部件上。金属部件上。InInPbPb、InInSnSn合金抗碱腐蚀，用于化工器合金抗碱腐蚀，用于化工器合金抗碱腐蚀，用于化工器合金抗碱腐蚀，用于化工器械的焊接。械的焊接。械的焊接。械的焊接。镓分族铊主要用于制造各种合金。如铊主要用于制造各种合金。如铊主要用于制造各种合金。如铊主要用于制造各种合金。如:Tl-AgTl-Ag合金具有韧性合金具有韧性合金具有韧性合金具有韧性大大大大,摩擦系数低及抗腐蚀好等特点摩擦系数低及抗腐蚀好等特点摩擦系数低及抗腐蚀好等特点摩擦系数低及抗腐蚀好等特点,被用于制造轴承。被用于制造轴承。被用于制造轴承。被用于制造轴承。TlTlHgHg合金合金合
38、金合金(含含含含8.7%8.7%铊铊铊铊)的凝固点比汞的凝固点低的凝固点比汞的凝固点低的凝固点比汞的凝固点低的凝固点比汞的凝固点低2020KK，故可用在温度计上以替代汞。故可用在温度计上以替代汞。故可用在温度计上以替代汞。故可用在温度计上以替代汞。在灯泡用钨丝中加人很少量的铊，可延长灯丝的寿在灯泡用钨丝中加人很少量的铊，可延长灯丝的寿在灯泡用钨丝中加人很少量的铊，可延长灯丝的寿在灯泡用钨丝中加人很少量的铊，可延长灯丝的寿命。命。命。命。TlTl+离子的大小和性质与碱金属离子和离子的大小和性质与碱金属离子和离子的大小和性质与碱金属离子和离子的大小和性质与碱金属离子和AgAg+离子相似。离子相似。
39、离子相似。离子相似。如如如如TlOHTlOH的水溶液呈的水溶液呈的水溶液呈的水溶液呈强碱性强碱性强碱性强碱性，能吸收，能吸收，能吸收，能吸收COCO2 2；TlXTlX和和和和AgXAgX(X(X为卤素为卤素为卤素为卤素)都难溶于水；都难溶于水；都难溶于水；都难溶于水；TlClTlCl和和和和AgClAgCl都有都有都有都有光敏性光敏性光敏性光敏性等。等。等。等。TlBrTlBr和和和和TlITlI用作红外光纤材料，用作红外光纤材料，用作红外光纤材料，用作红外光纤材料，TlTl2 2S S用于制光电管。用于制光电管。用于制光电管。用于制光电管。TlTl及其化合物都有毒，可制杀鼠药和灭虫药，但它
40、及其化合物都有毒，可制杀鼠药和灭虫药，但它及其化合物都有毒，可制杀鼠药和灭虫药，但它及其化合物都有毒，可制杀鼠药和灭虫药，但它们对人体也有毒害，误食少量钠盐可使毛发脱落，工们对人体也有毒害，误食少量钠盐可使毛发脱落，工们对人体也有毒害，误食少量钠盐可使毛发脱落，工们对人体也有毒害，误食少量钠盐可使毛发脱落，工业废水中不容许含铊。业废水中不容许含铊。业废水中不容许含铊。业废水中不容许含铊。锗、锡、铅的单质一、一、一、一、锗、锡、铅单质的物理性质及用途锗、锡、铅单质的物理性质及用途锗、锡、铅单质的物理性质及用途锗、锡、铅单质的物理性质及用途锗为银白色的硬金属。锗为银白色的硬金属。铅为暗灰色，重而软
41、的金属。铅为暗灰色，重而软的金属。锡有三种同素异性体，常见的为锡有三种同素异性体，常见的为白锡白锡，它有较好的延展，它有较好的延展性。白锡只在性。白锡只在286-434K温度范围内稳定，它在低于温度范围内稳定，它在低于286K时转时转变为粉末状的灰锡，高于变为粉末状的灰锡，高于434K时，转变为脆锡。时，转变为脆锡。这三种元素的常见这三种元素的常见氧化态为氧化态为+IV和和+II。+4氧化态化合物的稳定性是：氧化态化合物的稳定性是：GeSnPb+2氧化态化合物的稳定性是：氧化态化合物的稳定性是：GeSn623623KK升华升华升华升华白色晶体白色晶体白色晶体白色晶体无色晶体无色晶体无色晶体无色
42、晶体11281128KK1563K1563KClCl无色液体无色液体无色液体无色液体223.7223.7KK357K357K无色液体无色液体无色液体无色液体240240KK387.3K387.3K黄色油状液体黄色油状液体黄色油状液体黄色油状液体258258KK378K378K爆炸分爆炸分爆炸分爆炸分解解解解白色粉末升白色粉末升白色粉末升白色粉末升华华华华分解为分解为分解为分解为GeGe和和和和GeCIGeCI4 4白色固体白色固体白色固体白色固体519519KK925K925K白色晶体白色晶体白色晶体白色晶体774774KK1223K1223KBrBr灰白色晶体灰白色晶体灰白色晶体灰白色晶体2
43、99.3299.3KK459.7K459.7K无色晶体无色晶体无色晶体无色晶体304304KK475K475K无色晶体无色晶体无色晶体无色晶体395395KK分解分解分解分解淡黄色固淡黄色固淡黄色固淡黄色固体体体体488.7488.7KK893K893K白色晶体白色晶体白色晶体白色晶体646646KK1189K1189KI I橙色晶体橙色晶体橙色晶体橙色晶体417417KK713K713K分解分解分解分解红黄色晶红黄色晶红黄色晶红黄色晶体体体体417.7417.7KK637.7K637.7K黄色晶体黄色晶体黄色晶体黄色晶体分解真分解真分解真分解真空空空空513513KK升华升华升华升华橙色晶体
44、橙色晶体橙色晶体橙色晶体593593KK990K990K金黄色晶金黄色晶金黄色晶金黄色晶体体体体675675KK1227K1227K上表中每格内，第一行为状态第二行为熔点，第三行为沸点。上表中每格内，第一行为状态第二行为熔点，第三行为沸点。锗、锡、铅的化合物GeGe、SnSn、PbPb可形成可形成可形成可形成MXMX4 4和和和和MXMX2 2两种卤化物两种卤化物两种卤化物两种卤化物C C、SiSi只有只有只有只有MXMX4 4一种卤化物一种卤化物一种卤化物一种卤化物GeGe、SnSn、PbPb的卤化物易水解的卤化物易水解的卤化物易水解的卤化物易水解GeGe、SnSn、PbPb的卤化物在过量的
45、卤化物在过量的卤化物在过量的卤化物在过量HXHX或或或或X X-存在下存在下存在下存在下易形成配合物。易形成配合物。易形成配合物。易形成配合物。1 1、四卤化物：常用的、四卤化物：常用的、四卤化物：常用的、四卤化物：常用的MXMX4 4为为为为GeClGeCl4 4和和和和SnClSnCl4 4。这两种化合物在常况下均为这两种化合物在常况下均为这两种化合物在常况下均为这两种化合物在常况下均为液态液态液态液态，它们在空气，它们在空气，它们在空气，它们在空气中因水解而发烟。中因水解而发烟。中因水解而发烟。中因水解而发烟。SnClSnCl4 4用作媒染剂、有机合用作媒染剂、有机合用作媒染剂、有机合用
46、作媒染剂、有机合成上的氯化催化剂及镀锡的试剂。成上的氯化催化剂及镀锡的试剂。成上的氯化催化剂及镀锡的试剂。成上的氯化催化剂及镀锡的试剂。锗、锡、铅的化合物2 2、二卤化物：重要的、二卤化物：重要的、二卤化物：重要的、二卤化物：重要的MXMX2 2为为为为氯化亚锡氯化亚锡氯化亚锡氯化亚锡SnClSnCl2 2，它是它是它是它是生产上和化学实验中生产上和化学实验中生产上和化学实验中生产上和化学实验中常用的还原剂。常用的还原剂。常用的还原剂。常用的还原剂。HgClHgCl2 2+SnCl+SnCl2 2=Hg=Hg2 2ClCl2 2(白色白色白色白色)+)+SnClSnCl4 4HgHg2 2Cl
47、Cl2 2+SnCl+SnCl2 2=Hg(=Hg(黑色黑色黑色黑色)+)+SnClSnCl4 4此反应很灵敏，常用来检验此反应很灵敏，常用来检验此反应很灵敏，常用来检验此反应很灵敏，常用来检验HgHg2+2+和和和和SnSn2+2+的存在。的存在。的存在。的存在。SnClSnCl2 2易水解，配制易水解，配制易水解，配制易水解，配制SnClSnCl2 2溶液时，溶液时，溶液时，溶液时，先将先将先将先将SnClSnCl2 2固体溶固体溶固体溶固体溶解在少量浓盐酸中再稀释解在少量浓盐酸中再稀释解在少量浓盐酸中再稀释解在少量浓盐酸中再稀释。为防止。为防止。为防止。为防止SnSn2+2+氧化，常氧化
48、，常氧化，常氧化，常在新在新在新在新配制的配制的配制的配制的SnClSnCl2 2溶液中加少量金属溶液中加少量金属溶液中加少量金属溶液中加少量金属SnSn。SnClSnCl2 2+H+H2 2O=Sn(OH)Cl(O=Sn(OH)Cl(白色白色白色白色)+)+HClHClPbClPbCl2 2难溶于冷水难溶于冷水难溶于冷水难溶于冷水,易溶于热水易溶于热水易溶于热水易溶于热水,也能溶解于盐酸中。也能溶解于盐酸中。也能溶解于盐酸中。也能溶解于盐酸中。PbClPbCl2 2+2HCl+2HClHH2 2PbClPbCl4 4 PbIPbI2 2为黄色丝状有亮光的沉淀，易溶于沸水，或因生为黄色丝状有亮
49、光的沉淀，易溶于沸水，或因生为黄色丝状有亮光的沉淀，易溶于沸水，或因生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成配合物而溶解于成配合物而溶解于成配合物而溶解于KIKI的溶液中。的溶液中。的溶液中。的溶液中。PbIPbI2 2+2KI+2KIKK2 2PblPbl4 4 锗、锡、铅的化合物【硫化物】自学：【硫化物】自学：【硫化物】自学：【硫化物】自学：问题：如何鉴别问题：如何鉴别问题：如何鉴别问题：如何鉴别Sn4+Sn4+和和和和Sn2+Sn2+，如何检验如何检验如何检验如何检验Pb2+Pb2+或或或或S2-S2-，什么用作什么用作什么用作什么用作“金粉金粉金粉金粉”涂料，涂料
50、，涂料，涂料，PbSPbS如何变为如何变为如何变为如何变为PbSO4PbSO4。【铅的一些含氧酸盐】自学：铅的一些含氧酸盐】自学：铅的一些含氧酸盐】自学：铅的一些含氧酸盐】自学：简述：为什么现在山西省禁止汽车使用含铅汽油？简述：为什么现在山西省禁止汽车使用含铅汽油？简述：为什么现在山西省禁止汽车使用含铅汽油？简述：为什么现在山西省禁止汽车使用含铅汽油？问题：铅糖、铅白及铬黄中的主要成份各是什么？问题：铅糖、铅白及铬黄中的主要成份各是什么？问题：铅糖、铅白及铬黄中的主要成份各是什么？问题：铅糖、铅白及铬黄中的主要成份各是什么？锑、铋的单质锑、铋元素以游离态存在于自然界中，但主锑、铋元素以游离态存