1、第八章第八章 主族金属元素（二）主族金属元素（二）铝铝 锡锡 铅铅 砷砷 锑锑 铋铋第八章第八章 主族金属元素（二）主族金属元素（二）铝铝 锡锡 铅铅 砷砷 锑锑 铋铋第一节第一节 p区金属元素概述区金属元素概述第二节第二节 铝铝第三节第三节 锡锡 铅铅第四节第四节 砷砷 锑锑 铋铋 无机化学无机化学目标要求目标要求1.了解铝、锡和铅、锑和铋的一般制备方法和了解铝、锡和铅、锑和铋的一般制备方法和原理，认识其单质的主要反应。原理，认识其单质的主要反应。2.掌握铝、锑、铋、锡和铅盐的水解性和溶解掌握铝、锑、铋、锡和铅盐的水解性和溶解性；性；3.掌握锡（掌握锡（）的还原性和锡（）的还原性和锡（）氧化
2、性；）氧化性；4.掌握铋（掌握铋（）的氧化性。）的氧化性。第一节第一节 p区金属元素概述区金属元素概述 无机化学无机化学1141161181234567钅钅钅 钅喜 波 黑麦卢 钅 杜钅镧系锕系钫 镭铌 钽银金镉汞铟铊锡铅锑铋碲钋 砹 氡氙 碘镧 铈 镨 钕 钷 钐 铕 钆 铽 镝 钬 铒 铥 镱 镥锕 钍镤 铀 镎 钚 镅 锔锫 锎 锿 镄锘 铹 钔铷铯锶钡钇 锆铪钼钨锝铼 钌 铑 钯锇 铱 铂氢锂氦铍硼 碳氮 氧 氟 氖钠 镁铝 硅 磷 硫氯 氩钾 钙 钪 钛钒 铬 锰 铁 钴 镍 铜 锌 镓 锗 砷 硒 溴 氪AcThPa UNpPuAmCmBk Cf EsFmMdNoLr Zr NbM
3、o Tc RuRhPdAgCdInSnSbTeI Xe Hf TaW Re OsIrPt AuHgTl PbBiPoAtRnIBIAIIAIIIA IVAVAVIA VIIAVIIIIIBIIIB IVB VBVIB VIIBRf DbSgBhHsMtUun Uuu UubAc-LrLaCePrNdPmSmEuGdTbDyHoErTm YbLuHHeLiBeBCNOFNeNaMgAlSiPClSArKCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKrRbCsFrSrBaRaYLaLu-12345678910111213141516171819202122232425262728
4、29303132333435363738394041424344454647484950515253545556575859606162636465666768697071727374757677787980818283848586878889909192939495969798991001011021031041051061071081091101111125789 103-71p区区 无机化学无机化学1.p区元素共区元素共31种，其中有种，其中有10种金属。金种金属。金属的熔点都比较低。属的熔点都比较低。2.价电子构型：价电子构型：ns2np1-63.同一族自上而下，原子半径逐渐增大，同一
5、族自上而下，原子半径逐渐增大，金属性逐渐增强，非金属减弱。金属性逐渐增强，非金属减弱。4.同周期元素自右而左，形成负氧化态同周期元素自右而左，形成负氧化态的能力减弱。的能力减弱。 无机化学无机化学5.一般都有多种氧化态。最高氧化态等一般都有多种氧化态。最高氧化态等于价层电子数。于价层电子数。6.P区金属与非金属交界的一些元素如区金属与非金属交界的一些元素如硅、锗、硒等及某些化合物具有半导体硅、锗、硒等及某些化合物具有半导体性质。性质。7.它们在自然界都以化合物存在，除铝它们在自然界都以化合物存在，除铝外，多为各种组成的硫化物矿。外，多为各种组成的硫化物矿。第二节第二节 铝铝 无机化学无机化学A
6、l是蕴藏最丰富的金属元素，在自然界的存在形是蕴藏最丰富的金属元素，在自然界的存在形式式:主要以铝矾土主要以铝矾土(Al2O3xH2O)矿物存在。矿物存在。 在地壳中的含量：名列第三，仅次于氧和硅。在地壳中的含量：名列第三，仅次于氧和硅。1. 铝的性质铝的性质 (1) 物理性质物理性质纯铝是银白色的轻金属，无毒，无磁性，具有纯铝是银白色的轻金属，无毒，无磁性，具有金属的通性。在金属中，铝的导电、传热能力仅次金属的通性。在金属中，铝的导电、传热能力仅次于银和铜，延展性仅次于金。于银和铜，延展性仅次于金。 2-1 金属铝金属铝 无机化学无机化学(2)化学性质化学性质 铝的化学性质活泼，其标准电极电势
7、铝的化学性质活泼，其标准电极电势E=-1.66V，在，在不同温度下能与不同温度下能与O2、Cl2、Br2、I2、N2、P等非金属直等非金属直接化合。铝的典型化学性质是：接化合。铝的典型化学性质是：缺电子性缺电子性 1. 铝的性质铝的性质 无机化学无机化学氯原子氯原子铝原子铝原子AlCl3二聚分子构型二聚分子构型 由于铝的价电子数少于价轨道数，所以由于铝的价电子数少于价轨道数，所以Al()的化的化合物为缺电子化合物，这种化合物有很强的接受电合物为缺电子化合物，这种化合物有很强的接受电子对的能力。如：子对的能力。如： AlF3 + HF HAlF4 缺电子性缺电子性 无机化学无机化学Al AlCl
8、ClClClClCl氯桥键氯桥键Sp3杂化杂化AlCl3二聚分子二聚分子缺电子性缺电子性 无机化学无机化学亲氧性亲氧性p铝与空气接触很快失去光泽，表面生成氧铝与空气接触很快失去光泽，表面生成氧化铝薄膜（约化铝薄膜（约10-6cm厚）。厚）。p铝遇发烟硝酸，被氧化成铝遇发烟硝酸，被氧化成“钝态钝态”。因此。因此工业上常用铝罐储运发烟硝酸。工业上常用铝罐储运发烟硝酸。1. 铝的性质铝的性质 无机化学无机化学p铝能从许多金属氧化物中夺取氧，在冶金工业上常铝能从许多金属氧化物中夺取氧，在冶金工业上常用作还原剂。用作还原剂。氧化物具有特高的氧化物具有特高的生成热：生成热：Fe2O3 ：-822.2 kJ
9、mol-1; Al2O3：-1669.7 kJmol-1。Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe rHm=-847.5KJ.mol-1 该反应温度高达该反应温度高达3000，故常用于野外焊接铁轨，故常用于野外焊接铁轨,称称为为铝热冶金法铝热冶金法。 1. 铝的性质铝的性质 无机化学无机化学 两性两性两性：两性：Al是典型的两性金属，既能溶于强酸，也是典型的两性金属，既能溶于强酸，也能溶于强碱，并放出能溶于强碱，并放出H2气。其氧化物及氢氧化物气。其氧化物及氢氧化物都具有两性。都具有两性。 2Al + 6H+ 2Al3+ + 3H2 2Al+2OH-+6H2O 2Al(OH)4- + 3H21.
10、铝的性质铝的性质 无机化学无机化学2铝的冶炼铝的冶炼 从铝钒土中提取从铝钒土中提取Al2O3从铝土矿中提取铝反应过程从铝土矿中提取铝反应过程 ： 溶解：将铝土矿溶于溶解：将铝土矿溶于NaOH（aq) Al2O3+ 2NaOH 2NaAlO2（偏铝酸钠）（偏铝酸钠）+ H2O 过滤：除去残渣氧化铁过滤：除去残渣氧化铁(Fe2O3)、硅铝酸钠等、硅铝酸钠等 无机化学无机化学 酸化：向滤液中通入过量酸化：向滤液中通入过量CO2. NaAlO2+ CO2+ 2H2OAl(OH)3+ NaHCO3 过滤、灼烧过滤、灼烧 Al(OH) 2Al(OH) 3 高温高温 Al2O3+ 3H2O 电解：电解：2A
11、l2O3 (l)=通电通电= 4Al + 3O2 2铝的冶炼铝的冶炼 无机化学无机化学电解电解Al2O3装置装置2铝的冶炼铝的冶炼电解电解Al2O3 无机化学无机化学电解电解Al2O3 电解时需要加入助熔剂：电解时需要加入助熔剂：2%8%的冰晶石（的冰晶石（Na3AlF6）和约和约10%的的CaF2。2Al2O3 4Al + 3O21000电解电解阴极阴极阳极阳极阳极阳极: :电解时以石墨为阳极。在阳极上氧负离子被氧化电解时以石墨为阳极。在阳极上氧负离子被氧化为单质氧气而被放出。由于石墨易与放出的氧气反应为单质氧气而被放出。由于石墨易与放出的氧气反应而慢慢消耗。而慢慢消耗。阴极阴极: :以铁槽
12、为阴极，在阴极上铝离子得电子被还原，以铁槽为阴极，在阴极上铝离子得电子被还原，成为熔融的单质铝从出口流出。成为熔融的单质铝从出口流出。2铝的冶炼铝的冶炼 无机化学无机化学2-2 氧化铝和氢氧化铝氧化铝和氢氧化铝1.氧化铝氧化铝 氧化铝为白色无定形粉末，它是离氧化铝为白色无定形粉末，它是离子晶体，熔点高，硬度大。子晶体，熔点高，硬度大。 Al2O3有多有多种变体，常见的氧化铝有：种变体，常见的氧化铝有： （1）-Al2O3 （2）-Al2O3 无机化学无机化学（1）-Al2O3-Al2O3：为自然界存在的刚玉，属六方紧密为自然界存在的刚玉，属六方紧密堆集构型的晶体。堆集构型的晶体。 其熔点高达其
13、熔点高达2050 ，硬度达，硬度达8.8。 天然品因含少量杂质而显不同颜色。天然品因含少量杂质而显不同颜色。红宝石红宝石是钢玉中含少量是钢玉中含少量Cr()，蓝宝石蓝宝石是含有微量是含有微量Fe()、Fe()或或Ti()的氧的氧化铝。化铝。 无机化学无机化学将任何一种水合氧化铝加热到将任何一种水合氧化铝加热到1000度以上都能得度以上都能得到刚玉。到刚玉。如掺入万分之三的三价铬能用于红宝石激光器；如掺入万分之三的三价铬能用于红宝石激光器；若含有少量四氧化三铁的称为刚玉粉。刚玉粉可若含有少量四氧化三铁的称为刚玉粉。刚玉粉可用作腐蚀剂、抛光剂，也是优良的耐火材料和电用作腐蚀剂、抛光剂，也是优良的耐
14、火材料和电的绝缘体。的绝缘体。刚玉可用于制造机器轴承和钟表中的钻石。刚玉可用于制造机器轴承和钟表中的钻石。（1）-Al2O3 无机化学无机化学（2）-Al2O3-Al2O3：是在是在450左右加热左右加热Al(OH)3分解或分解或(NH4)2SO4Al2(SO4)324H2O（铝铵矾）制得，（铝铵矾）制得，又称活性氧化铝，具有酸碱两性。又称活性氧化铝，具有酸碱两性。 它虽不溶于水，但能溶于酸或碱中。它虽不溶于水，但能溶于酸或碱中。 它是一种多孔性物质，具有很大的表面它是一种多孔性物质，具有很大的表面积，积，1g的的-Al2O3的表面积可达的表面积可达200-600 m2。因此，可用作吸附剂或催
15、化剂载体。因此，可用作吸附剂或催化剂载体。 无机化学无机化学氢氧化铝被广泛用于医药、玻璃和陶瓷工业。氢氧氢氧化铝被广泛用于医药、玻璃和陶瓷工业。氢氧化铝是一种两性物质，既能溶于酸，又能溶于碱。化铝是一种两性物质，既能溶于酸，又能溶于碱。 对于对于Al(OH)3与酸性溶液的反应：与酸性溶液的反应： Al(OH)3（s）+ 3H+ Al3+ + 3H2O c(H+)/c =c(Al3+)/c(KW)3KSP3pH =31lgKSP- lg c(Al3+)/c- lgKW则则得得也即，也即， Al(OH)3在不同的酸性溶液中的溶解度是不同在不同的酸性溶液中的溶解度是不同的，其溶解状态为的，其溶解状态
16、为Al3+ ，溶解度即，溶解度即c(Al3+)。K1=c(Al3+)/cc(H+)/c3=c(Al3+)/cc(OH-)/cc(H+)/cc(OH-)/c333=KSP Al(OH)3(KW)32. 氢氧化铝氢氧化铝 无机化学无机化学对于对于Al(OH)3与碱性溶液的反应：与碱性溶液的反应： Al(OH)3（s）+ OH- Al(OH)-4又又代入上式得代入上式得 说明说明Al(OH)3在不同在不同pH的碱性溶液中的溶解度也是的碱性溶液中的溶解度也是不同的，其溶解状态为不同的，其溶解状态为Al(OH)4，溶解度即，溶解度即cAl(OH)-4。-pH = lgc(Al(OH)4 )/c - lg
17、 (KSP KW )-c(H+)/cc(OH-)/c =KSPK2 =c(Al(OH)4)/c-c(OH-)/c=c(Al(OH)4)/c-c(OH-)/cc(OH-)/cc(Al3+)/cc(Al3+)/cc(OH-)/c33= (Al(OH)4 )KSP(Al(OH)3)-w2. 氢氧化铝氢氧化铝 无机化学无机化学-c(Al3+)/mol.L-1 10-1 10-2 10-3 10-4 10-5pH 3.4 3.7 4.0 4.4 4.7c(Al(OH)4 )/mol 10-1 10-2 10-3 10-4 10-5- pH 12.9 11.9 10.9 9.9 8.9 若以表中离子浓度为
18、纵坐标，若以表中离子浓度为纵坐标，pH为横坐标，可以绘为横坐标，可以绘制制Al(OH)3的溶解度的溶解度s- pH图。图。图图8-3给出了氢氧化铝随溶液给出了氢氧化铝随溶液pH升高开始出现沉淀及沉升高开始出现沉淀及沉淀又重新溶解的变化图。在低淀又重新溶解的变化图。在低pH区它以三价铝离子的区它以三价铝离子的形式存在，在中形式存在，在中pH区则生成氢氧化铝沉淀，在高区则生成氢氧化铝沉淀，在高pH区区又以四羟合铝配离子的形式重新溶解。又以四羟合铝配离子的形式重新溶解。-表表8-6 与与Al(OH)3平衡的平衡的Al3+、Al(OH)4-浓度和浓度和pH的关系的关系2. 氢氧化铝氢氧化铝 无机化学无
19、机化学Al(OH)3的溶解度的溶解度s-pH图图 pH4.78.92. 氢氧化铝氢氧化铝Al(OH)3(s)+3H+ Al 3+ +3H2OAl(OH)3(s)+OH- Al (OH)4- 无机化学无机化学结论：结论：Al(OH)3固体只能在固体只能在pH=4.78.9的范围内稳定存在。的范围内稳定存在。 当当pH4.7或或pH8.9时，部分时，部分Al(OH)3溶解并分别形成溶解并分别形成Al3+或或Al(OH)-4的溶液。的溶液。2. 氢氧化铝氢氧化铝 无机化学无机化学Al(OH)3制备：制备： 通常采用碱法，将金属铝与按化学计量的通常采用碱法，将金属铝与按化学计量的NaOH反应反应生成生
20、成NaAlO2，然后加入弱酸性物质（通入，然后加入弱酸性物质（通入CO2或加入或加入NH4HCO3），适当降低溶液的碱度，使），适当降低溶液的碱度，使pH进入图进入图8-3曲曲线中部线中部Al(OH)3的沉淀区。的沉淀区。主要反应为：主要反应为： 2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2 2NaAlO2 + CO2 + H2O 2Al(OH)3+ Na2CO3或或2NaAlO2+NH4HCO3+2H2O2Al(OH)3+NH3+ Na2CO32. 氢氧化铝氢氧化铝 无机化学无机化学1.铝的卤化物铝的卤化物 AlF3 AlCl3AlBr3 AlI3离子键离子键 共价键共价
21、键共价分子：熔点低，易挥发，易溶于有机溶剂。这是共价分子：熔点低，易挥发，易溶于有机溶剂。这是因为铝离子的强的极化力，因为铝离子的强的极化力，AlCl3、AlBr3、AlI3都是都是双聚分子。由于双聚分子的形成使它们的熔、沸点明双聚分子。由于双聚分子的形成使它们的熔、沸点明显降低。见显降低。见P196的表的表8-7水解激烈：水解激烈：HCl3Al(OH)O3HAlCl323潮湿空气中的潮湿空气中的AlCl3，白烟为白烟为HCl2-3 铝盐铝盐 无机化学无机化学用干法合成用干法合成AlCl3CO32AlCl3Cl3COAl(g)3H2AlCl6HCl(g)2Al2AlCl(g)3ClAl2323
22、22332无水三氯化铝无水三氯化铝（AlCl3）为白色粉末或颗粒状结晶。被大量）为白色粉末或颗粒状结晶。被大量用于有机合成的催化剂和合成有机铝化合物的原料。用于有机合成的催化剂和合成有机铝化合物的原料。六水合三氯化铝六水合三氯化铝 （AlCl36H2O）为无色结晶，主要用作精）为无色结晶，主要用作精密铸造的硬化剂、净水剂、及木材防腐及医药等方面。密铸造的硬化剂、净水剂、及木材防腐及医药等方面。1.铝的卤化物铝的卤化物 无机化学无机化学2. 硫酸铝和矾硫酸铝和矾硫酸铝硫酸铝Al3(SO4)2：无水硫酸铝为白色粉末，易：无水硫酸铝为白色粉末，易溶于水，同时水解而呈酸性。反应式如下：溶于水，同时水解
23、而呈酸性。反应式如下： Al3+ + H2O Al(OH)2+ H+Al(OH)2+ + H2O Al(OH)2+ H+Al(OH)2+ + H2O Al(OH)3 + H+纯品纯品Al3(SO4)2可以用纯铝和硫酸相互作用制得：可以用纯铝和硫酸相互作用制得： 2Al+3H2SO4 Al3(SO4)2+3H2 无机化学无机化学从水溶液中制得的是从水溶液中制得的是Al2(SO4)318H2O。它是。它是无色针状结晶。无色针状结晶。受热会逐渐失去结晶水，在受热会逐渐失去结晶水，在250能失去全部能失去全部结晶水，成为白色粉末状的无水硫酸铝。结晶水，成为白色粉末状的无水硫酸铝。硫酸铝易水解生成氢氧化
24、铝胶体，并能以极硫酸铝易水解生成氢氧化铝胶体，并能以极细的分散态沉积在棉纤维上而牢固地吸附染料，细的分散态沉积在棉纤维上而牢固地吸附染料，因此是很好的媒染剂，也是常用的净水剂。因此是很好的媒染剂，也是常用的净水剂。2. 硫酸铝和矾硫酸铝和矾 无机化学无机化学矾：矾：硫酸铝易与碱金属（除锂外）或铵的硫酸盐结合硫酸铝易与碱金属（除锂外）或铵的硫酸盐结合成矾。成矾。其通式：其通式：M2(I)SO4Al2(SO4)324H2O，或：或：M(I)Al(SO4)212H2O除铝外，三价的铁和铬的硫酸盐也能形成这样的矾：除铝外，三价的铁和铬的硫酸盐也能形成这样的矾：M2(I)SO4M2(III)(SO4)3
25、24H2O，或：或：M(I)M(III)(SO4)212H2O。铝钾矾铝钾矾K2SO4Al2(SO4)324H2O俗称明矾：俗称明矾：易溶于水，易溶于水，水解生成或碱式盐的胶状沉淀。广泛用于水的净化、水解生成或碱式盐的胶状沉淀。广泛用于水的净化、造纸业的上浆剂，印染业的媒染剂，以及医药上的防造纸业的上浆剂，印染业的媒染剂，以及医药上的防腐、收剑敛和止血剂等。腐、收剑敛和止血剂等。 2. 硫酸铝和矾硫酸铝和矾第三节第三节 锡锡 铅铅 无机化学无机化学在自然界的主要存在形式：锡石在自然界的主要存在形式：锡石(SnO2)，方铅矿，方铅矿（PbS）锡有三种同素异形体：锡有三种同素异形体： 灰锡（灰锡（
26、-Sn）、白锡（）、白锡（-Sn）及脆锡（）及脆锡（-Sn ）它们在不同温度下可以互相转变：它们在不同温度下可以互相转变： 灰锡（灰锡（-Sn） 白锡（白锡（-Sn） 脆锡（脆锡（-Sn ） 常见的为白锡，虽然它在常见的为白锡，虽然它在13.2oC以下会转变成灰锡，以下会转变成灰锡，但是这种转变十分缓慢，所以能稳定存在。但是这种转变十分缓慢，所以能稳定存在。161 Co13.2 Co3-1 锡铅单质的性质锡铅单质的性质 无机化学无机化学p锡是银白色金属，质软，熔点低。锡是银白色金属，质软，熔点低。p虽然它的延性不佳，但富有展性。虽然它的延性不佳，但富有展性。p锡箔曾是优良的包装材料。锡箔曾是优
27、良的包装材料。p锡在空气中不易被氧化。锡在空气中不易被氧化。3-1 锡铅单质的性质锡铅单质的性质 无机化学无机化学p铅是很软的重金属，用手指甲就能在铅铅是很软的重金属，用手指甲就能在铅上刻痕。上刻痕。p铅能挡住铅能挡住X射线和核裂变射线，可作防射线和核裂变射线，可作防护用品和或反应容器的衬里。护用品和或反应容器的衬里。p铅及铅的化合物都是有毒物质，进入人铅及铅的化合物都是有毒物质，进入人体后不易排出而导致积累性中毒。体后不易排出而导致积累性中毒。3-1 锡铅单质的性质锡铅单质的性质 无机化学无机化学n锡和铅被大量地用于制造合金、焊锡锡和铅被大量地用于制造合金、焊锡、保险丝等。、保险丝等。n铅锑
28、锡合金用作铅字，青铜为铅锑锡合金用作铅字，青铜为Cu，Sn合金。合金。n铅锑合金用作蓄电池的极板。铅锑合金用作蓄电池的极板。3-1 锡铅单质的性质锡铅单质的性质 无机化学无机化学3-2 锡铅的化合物锡铅的化合物一一.概述概述铅锡属于中等活泼金属，卤素、硫等铅锡属于中等活泼金属，卤素、硫等非金属可以直接和其化合，有非金属可以直接和其化合，有+2，+4 氧化值的化合物。氧化值的化合物。 无机化学无机化学锡和铅的氧化态锡和铅的氧化态Sn的的4价比价比2价稳定，所以价稳定，所以SnCl2是常用的还原剂；是常用的还原剂；2HgCl2+Sn2+ Hg2Cl2+Sn4+2Cl-2Hg2Cl2+Sn2+2Hg
29、+Sn4+2Cl-Pb的的+2价比价比+4价稳定，所以价稳定，所以PbO2是强氧化剂。是强氧化剂。 2Mn2+5PbO2+4H+ 2MnO4-+5Pb2+2H2O4H2SO4(浓浓) +2PbO2 2Pb(HSO4)2+O2+2H2O 4HCl+PbO2PbCl2+Cl2+ 2H2O 无机化学无机化学（1）锡、铅氧化物及其水合物的酸碱性）锡、铅氧化物及其水合物的酸碱性3-2 锡铅的化合物锡铅的化合物 锡、铅的氧化物有锡、铅的氧化物有SnO，SnO2，PbO，PbO2 在在 Sn(II)或或 Sn(IV) 的盐溶液中加入的盐溶液中加入NaOH 生成生成Sn(OH)2 或或 Sn(OH)4 的白色
30、胶状沉淀。他们都是两的白色胶状沉淀。他们都是两性物质，不过前者以碱性为主，后者以酸性为主。性物质，不过前者以碱性为主，后者以酸性为主。下面是溶于酸、碱的反应：下面是溶于酸、碱的反应： Sn(OH)2 + 2HCl SnCl2 + 2H2O Sn(OH)2 + 2NaOH NaSn(OH)4 或或 Sn(OH)2 + 2NaOH Na2SnO2 + 2H2O 其它如其它如Sn(OH)4、Pb(OH)2、Pb(OH)4也有类似也有类似反应，其中以反应，其中以Sn(OH)4的酸性较强（但仍为弱酸），的酸性较强（但仍为弱酸），Pb(OH)4的碱性较强（仍为弱碱）。的碱性较强（仍为弱碱）。 无机化学无机
31、化学（2）锡、铅化合物的氧化还原性）锡、铅化合物的氧化还原性 无论在酸性还是碱性介质中，无论在酸性还是碱性介质中，Sn()都是典型的还原都是典型的还原剂，借此性质可用于鉴定剂，借此性质可用于鉴定Sn2+、Hg2+和和 Bi() 2HgCl2+Sn2+Hg2Cl2+Sn4+2Cl_ Hg2Cl2+Sn2+ 2Hg+Sn4+2Cl_ 由生成白色丝状由生成白色丝状 Hg2Cl2 的沉淀和黑色高分散的沉淀和黑色高分散Hg，可可以鉴定以鉴定Hg2+、Sn2+的存在。的存在。3-2 锡铅的化合物锡铅的化合物 无机化学无机化学 Sn()在碱性介质中的还原性更强，可作为在碱性介质中的还原性更强，可作为Bi()
32、的鉴定反应，生成高分散的鉴定反应，生成高分散Bi呈黑色。呈黑色。 Pb()是强氧化剂，能把是强氧化剂，能把Mn()氧化成氧化成Mn()，反应式如下：反应式如下：2Mn2+ + 5PbO2 + 4H+ 2MnO4 + 5Pb2+ +2H2O 4H2SO4(浓浓)+ 2PbO2 2Pb(HSO4)2 + O2+2H2O4HCl + PbO2 PbCl2 + Cl2+ 2H2O3-2 锡铅的化合物锡铅的化合物 无机化学无机化学 锡、铅的氧化物、氢氧化物的酸碱性及其锡、铅的氧化物、氢氧化物的酸碱性及其+2、+4化合物氧化还原性的递变规律归纳如下：化合物氧化还原性的递变规律归纳如下：综上所述综上所述 无
33、机化学无机化学（1）氯化物）氯化物 氯化亚锡（氯化亚锡（SnCl 2 H2O） 氯化亚锡为无色晶体，熔点仅氯化亚锡为无色晶体，熔点仅37.7， SnCl2易水解：易水解： SnCl2 + H2O Sn(OH)Cl + HCl SnCl2的制取：的制取： Sn + 2HCl SnCl2 + H21. 锡的化合物锡的化合物 无机化学无机化学 SnCl2 + Cl2 SnCl4 SnCl4 + Sn 2SnCl2四氯化锡（四氯化锡（SnCl4） 无水四氯化锡为无色液体，在潮湿空气中因水解产生无水四氯化锡为无色液体，在潮湿空气中因水解产生锡酸，并释放出锡酸，并释放出HCl而呈现白烟。而呈现白烟。 Sn
34、Cl4制取：制取： Sn + 2Cl2 SnCl4 SnCl4 + Sn 2SnCl2 SnCl2 + Cl2 SnCl41. 锡的化合物锡的化合物 无机化学无机化学(2) 锡的硫化物锡的硫化物 分别向分别向Sn(II)和和Sn(IV)盐溶液中通入盐溶液中通入H2S得到得到SnS（暗棕色）和暗棕色）和SnS2（黄色）沉淀黄色）沉淀 SnS2 + NaOH Na2SnO3 + Na2SnS3 + H2O SnS2 + Na2S Na2SnS3（硫代锡酸钠）硫代锡酸钠）1. 锡的化合物锡的化合物 无机化学无机化学2.铅的化合物铅的化合物 （ 1）一氧化铅（）一氧化铅（PbO） 俗称密陀僧，有黄色和
35、红色两种变体。俗称密陀僧，有黄色和红色两种变体。PbO用于制造铅白粉、铅皂，在油漆中作干燥用于制造铅白粉、铅皂，在油漆中作干燥剂（催干剂）。剂（催干剂）。PbO是两性物质，与是两性物质，与HNO3或或NaOH作用可以分别得到作用可以分别得到Pb(NO3)2和和Na2PbO2。 无机化学无机化学（ 2）二氧化铅（）二氧化铅（PbO2） PbO2是棕黑色固体，具有强氧化性，遇有是棕黑色固体，具有强氧化性，遇有机物易引起燃烧或爆炸，它是铅蓄电池的阳极机物易引起燃烧或爆炸，它是铅蓄电池的阳极材料，也是火柴制造业的原料。材料，也是火柴制造业的原料。 PbO2的工业制法的工业制法PbO +2NaOH +C
36、l2 PbO2+2NaCl+H2O70-932.铅的化合物铅的化合物 无机化学无机化学（3）四氧化三铅（）四氧化三铅（Pb3O4）俗称铅丹，是鲜红色固体。铅丹的化学性质稳定俗称铅丹，是鲜红色固体。铅丹的化学性质稳定，常用作防锈漆，水暖管工使用的红油也含有铅丹。，常用作防锈漆，水暖管工使用的红油也含有铅丹。（4）铅盐）铅盐 二价铅盐多为难溶盐被广泛用作颜料：如白色颜二价铅盐多为难溶盐被广泛用作颜料：如白色颜料：料：PbSO4、黄色颜料：、黄色颜料：PbI2及铬黄（及铬黄（PbCrO4）、红）、红色颜料：碱式铬酸铅色颜料：碱式铬酸铅Pb2(OH)2CrO4等。可溶性的铅（等。可溶性的铅（II）盐有
37、硝酸铅和醋酸铅等。如醋酸铅试纸可检验硫）盐有硝酸铅和醋酸铅等。如醋酸铅试纸可检验硫化氢的存在。化氢的存在。2.铅的化合物铅的化合物 无机化学无机化学 Pb(NO3)2制备各种难溶铅盐制备各种难溶铅盐2.铅的化合物铅的化合物 无机化学无机化学3-3 含铅废水的处理含铅废水的处理沉淀法：加入石灰或纯碱作沉淀剂，沉淀法：加入石灰或纯碱作沉淀剂，使废水中的铅生成相应的沉淀。使废水中的铅生成相应的沉淀。强酸性离子交换树脂法。强酸性离子交换树脂法。国家允许废水中铅的含量最高排放国家允许废水中铅的含量最高排放浓度为浓度为1.0mg/L。第四节第四节 砷砷 锑锑 铋铋 无机化学无机化学 砷分族：砷分族：As，
38、Sb，Bi，其原子的次外层都有，其原子的次外层都有18个电子，个电子，在性质上彼此更为相似，都是亲硫元素。在性质上彼此更为相似，都是亲硫元素。u亲硫元素：雄黄亲硫元素：雄黄(As4S4)、雌黄雌黄(As2S3) 、辉锑矿辉锑矿(Sb2S3)、辉铋矿辉铋矿(Bi2S3)。u我国锑的蕴藏量居世界第一位。我国锑的蕴藏量居世界第一位。u砷分族与砷分族与A族元素生成金属间化合物。如砷化镓族元素生成金属间化合物。如砷化镓(GaAs)、锑化镓、锑化镓(GaSb)、砷化铟、砷化铟(InAs)等都是优良的半等都是优良的半导体材料。导体材料。4-1 砷、锑、铋的单质砷、锑、铋的单质 无机化学无机化学uAs，Sb，
39、Bi的化学性质不太活泼，但与卤素的化学性质不太活泼，但与卤素能直接作用。在常见无机酸中只有能直接作用。在常见无机酸中只有HNO3和它们和它们有显著的化学反应。有显著的化学反应。3As+5HNO3+2H2O3H3AsO4+5NO6Sb+10HNO3+3xH2O 3Sb2O5xH2O +10NO+5H2OBi+6HNO3 Bi(NO3)3+3NO2 + 3H2O4-1 砷、锑、铋的单质砷、锑、铋的单质 无机化学无机化学M()的氧化物和氢氧化物的氧化物和氢氧化物A s2O3(白 )砒 霜 、 剧 毒S b2O3(白 )B i2O3(黄 )水 溶 性微 溶两 性 偏 酸难 溶两 性极 难 溶碱 性晶
40、体 结 构分 子 晶 体分 子 晶 体离 子 晶 体常 温 为A s4O6S b4O6对 应 水 合 物A s(O H )3H3A sO3两 性 偏 酸S b (O H )3两 性 偏 碱B i(O H )3碱 性(微 两 性 )1. 概述概述（1）砷、锑、铋的氧化物和氢氧化物的酸碱性）砷、锑、铋的氧化物和氢氧化物的酸碱性4-2 砷、锑、铋的化合物砷、锑、铋的化合物 无机化学无机化学As、Sb、Bi化合物性质递变规律化合物性质递变规律 （2） 砷、锑、铋化合物的氧化还原性砷、锑、铋化合物的氧化还原性 +5氧化值化合物的氧化性按氧化值化合物的氧化性按As，Sb，Bi的顺序递增的顺序递增4-2 砷
41、、锑、铋的化合物砷、锑、铋的化合物 无机化学无机化学（3） 硫化物的难溶性和酸碱性硫化物的难溶性和酸碱性 l硫化物的难溶性硫化物的难溶性 +3，+5氧化值氧化值M2S3和和M2S5硫化物硫化物Bi()不能生成不能生成Bi2S5，均难溶于，均难溶于6 molL-1 HCl中。中。且有颜色。主要应用在医药、橡胶、颜料、火且有颜色。主要应用在医药、橡胶、颜料、火柴及焰火等工业。柴及焰火等工业。4-2 砷、锑、铋的化合物砷、锑、铋的化合物 无机化学无机化学l硫化物酸碱性硫化物酸碱性 As，Sb的硫化物亦表现出两性的硫化物亦表现出两性 。例如：例如： As2S3+3Na2S2Na3AsS3（硫代亚砷酸钠
42、）（硫代亚砷酸钠） As2S5+3Na2S2Na3AsS5 （硫代砷酸钠）（硫代砷酸钠）相应的硫代酸盐不稳定，遇酸即分解。相应的硫代酸盐不稳定，遇酸即分解。 无机化学无机化学2.砷的化合物砷的化合物工业上将工业上将As2S3矿（含矿（含As2S3 24%30%）粉碎，经焙烧、除）粉碎，经焙烧、除尘、沉降等过程，可制得尘、沉降等过程，可制得As2O3： 2As2S3+ 9O2 2As2O3+6SO25501.三氧化二砷三氧化二砷（As2O3） As2O3俗称砒霜，白色粉末，微溶俗称砒霜，白色粉末，微溶于水，剧毒（对人的致死量为于水，剧毒（对人的致死量为0.10.2g）。除用作防腐剂）。除用作防腐
43、剂、农药外，也用作玻璃、陶瓷工业的去氧剂和脱色剂。、农药外，也用作玻璃、陶瓷工业的去氧剂和脱色剂。As2O3特征性质是两性（说明特征性质是两性（说明As为准金属）和还原性。为准金属）和还原性。两性两性表现在表现在As2O3既可与酸作用，也可与碱作用：既可与酸作用，也可与碱作用： As2O3+6HCl 2AsCl3+2H2O As2O3+6NaOH2Na3AsO3+3H2O 无机化学无机化学2.亚砷酸钠亚砷酸钠（Na3AsO3） Na3AsO3 为白色粉末，易为白色粉末，易溶于水，溶液呈碱性。为警惕其毒性，工业品常溶于水，溶液呈碱性。为警惕其毒性，工业品常染上蓝色，曾被用作除草剂。皮革防腐剂、有
44、机染上蓝色，曾被用作除草剂。皮革防腐剂、有机合成的催化剂等。制备反应如下合成的催化剂等。制备反应如下: As2O3 + 6NaOH 2Na3AsO3 + 3H2O2.砷的化合物砷的化合物 无机化学无机化学3.锑的化合物锑的化合物（1）锑的氯化物）锑的氯化物pSbCl3为白色固体，熔点为白色固体，熔点79，烧蚀性极强，沾在，烧蚀性极强，沾在皮肤上立即起疱，有毒。用作有机合成的催化剂、织皮肤上立即起疱，有毒。用作有机合成的催化剂、织物阻燃剂、媒染剂及医药等。物阻燃剂、媒染剂及医药等。pSbCl5为无色液体，熔点为无色液体，熔点3.5，在空气中发烟，主，在空气中发烟，主要用作有机合成的要用作有机合成
45、的 氯化催化剂。氯化催化剂。锑的氯化物都是由氯气和金属制成：锑的氯化物都是由氯气和金属制成： Cl2氧化氧化 Sb还原还原 Cl2氧化氧化 Sb还原还原 Sb SbCl5 SbCl3 SbCl5 SbCl3所得产品是所得产品是SbCl3和和SbCl5的混合物。的混合物。 无机化学无机化学（2）锑的氧化物：锑的氧化物有）锑的氧化物：锑的氧化物有Sb2O3和和 Sb2O5两种，都是微溶于水的白色粉末，分别两种，都是微溶于水的白色粉末，分别由由 SbCl3 和和SbCl5水解制得。水解制得。3.锑的化合物锑的化合物 无机化学无机化学4.铋的化合物铋的化合物硝酸铋硝酸铋（Bi(NO3)35H2O）：硝
46、酸铋为无色晶体，）：硝酸铋为无色晶体，75.5时，溶时，溶于自身的结晶水中，同时水解为碱式盐，配制溶液时可用于自身的结晶水中，同时水解为碱式盐，配制溶液时可用3mol/L的硝酸来溶解其晶体。的硝酸来溶解其晶体。Bi(NO3)3是铋化合物的基础，它是铋化合物的基础，它由金属铋与浓硝酸作用制取。由金属铋与浓硝酸作用制取。 Bi+6HNO3(浓浓) Bi(NO3)3+3NO2+3H2O铋酸钠铋酸钠（NaBiO3）：亦称偏铋酸钠，是黄色或褐色无定形粉末）：亦称偏铋酸钠，是黄色或褐色无定形粉末，难溶于水，强氧化剂。，难溶于水，强氧化剂。NaBiO3在酸性介质中表现出强氧化性在酸性介质中表现出强氧化性，它
47、能氧化盐酸放出，它能氧化盐酸放出Cl2，氧化，氧化H2O2放出放出O2，甚至能把，甚至能把Mn2+氧氧化成化成MnO4-：5NaBiO3(s)+ 2Mn2+14H+2MnO4-+5Na+5 Bi3+7H2O此反应常用来检验此反应常用来检验Mn2+的存在。的存在。 无机化学无机化学小结：小结：As2O3Sb2O3Bi2O3H3AsO3(两性偏酸)Sb(OH)3(两性)Bi(OH)3(弱碱性)As2O5Sb2O5Bi2O5H3AsO4中强酸HSb(OH)6两性偏酸(极不稳定) 无机化学无机化学毒性毒性:As及其化合物都是毒品，及其化合物都是毒品，As()较较As()的毒性的毒性强；有机砷化物比无机砷化物毒性更强。强；有机砷化物比无机砷化物毒性更强。As的毒性有的毒性有积累性，并是致癌物质。积累性，并是致癌物质。含砷废水的处理含砷废水的处理
