主族金属元素二铝锡铅砷锑铋.ppt
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1、第九章 主族金属元素(二)铝锡铅砷锑铋,本章学习要求:1.金属铝、铝的氧化物、铝的氢氧化物及其铝盐的性质。2.锡和铅单质及其重要化合物的性质。3.砷锑铋单质及其重要化合物性质变化规律。,N和P典型的非金属元素,As半(准)金属,Sb和Bi为金属元素。,一 P区元素概述,二铝 1.铝的性质 纯铝是银白色的轻金属,无毒,富有延展性,具有很高的导电、传热性和抗腐蚀性,无磁性,不发生火花放电。在金属中,铝的导电、传热能力仅次于银和铜,延性仅次于金。铝及其合金能被铸、辗、挤、锻、拉或用机床加工,易于制成筒、管、棒、线、板或箔。铝的典型化学性质 缺电子性、亲氧性和两性。,氯桥键,Sp3杂化,AlCl3二聚
2、分子,2.铝的冶炼,电解Al2O3,从铝土矿中提取铝反应过程 溶解:将铝土矿溶于NaOH(aq)AlO+2NaOH=2NaAlO(偏铝酸钠)+HO 过滤:除去残渣氧化亚铁(FeO)、硅铝酸钠等 酸化:向滤液中通入过量CO.NaAlO+CO+2HO=Al(OH)+NaHCO,过滤、灼烧 Al(OH)2Al(OH)=高温=AlO+3HO 电解:2AlO(l)=通电=4Al+3O,1.氧化铝 氧化铝为白色无定形粉末,它是离子晶体,熔点高,硬度大。根据制备方法不同,又有多种变体,常见的有-Al2O3和-Al2O3。,2.氢氧化铝氢氧化铝的性质,Al(OH)3在不同pH的碱性溶液中的溶解度是不同的,Al
3、(OH)3的溶解度s-pH图,pH4.78.9,Al(OH)3(s)+3H+Al 3+3H2OAl(OH)3(s)+OH-Al(OH)4-,3.铝盐 1铝的卤化物,无水AlCl3 400时,氯化铝以双聚分子Al2Cl6 存在800时双聚分子才完全分解为单分子。,制备:,水合三氯化铝(AlCl36H2O)无色结晶,工业级AlCl36H2O呈淡黄色,吸湿性强,易潮解同时水解。用作精密铸造的硬化剂、净化水的凝聚剂以及木材防腐及医药等方面。,2硫酸铝和矾硫酸铝Al2(SO4)3 无水硫酸铝为白色粉末,从饱和溶液中析出的白色针状结晶为Al2(SO4)318H2O。受热时会逐渐失去结晶水,至250失去全部
4、结晶水。约600时即分解成Al2O3。易溶于水,水解呈酸性。,制备:2Al+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2矾:Al2(SO4)3与钾、钠、铵的硫酸盐形成的复盐称矾。组成为M(I)2SO4M(III)2(SO4)324H2O的化合物均为矾,M(I)可以是K+,Na+或NH4+,M(III)可以是Al 3+,Cr 3+或Fe 3+等。,铝钾矾 K2SO4Al2(SO4)324H20 俗称明矾,易溶于水,水解生成Al(OH)3或碱式盐的胶状沉淀。明矾被广泛用于水的净化等。,三锡 铅 锡 锡是银白色金属,质软,熔点低。富有展性。银光闪闪的锡箔,曾经是优良的包装材料。锡在空气中不易被氧化,能长期
5、保持其光泽。食品工业的罐头盒多由它(马口铁:镀锡铁)制耐腐蚀,价格便宜,又无毒。,锡的同素异形体,白锡 白锡是最常见和最稳定的。在 13.2 以从白锡到灰锡是一个十分缓慢的转变过程。如果温度过于低,达到-48 时其转变速度急剧增大,顷刻间白锡变成粉末状的灰锡“锡疫”。,锡的主要用途:大量用于制造合金:焊锡、保险丝等低熔点合金;铅字:Pb,Sb,Sn的合金;青铜:Cu,Sn合金。锡的化学性质:锡是A族元素,价层电子结构分别为5s25p2,能形成+2,+4两种氧化值的化合物。锡属于中等活泼金属,与卤素、硫等非金属可以直接化合。,铅 铅是很软的重金属,用手指甲就能在铅上刻痕。新切开的断面很亮,但不久
6、就会钝化变暗生成一层致密的碱式碳酸铅;铅能挡住 X 射线和核裂变射线。,主要用途:制作铅玻璃、铅围裙和放射源容器等防护用品;在化学工业中常用铅作反应器的衬里;铅大量用于制造合金:焊锡、保险丝;铅字:Pb,Sb,Sn合金组成,青铜:Cu,Sn合金;蓄电池的极板:Pb,Sb合金等。,值得注意!铅及铅的化合物都是有毒物质,并且进入人体后不易排出而导致积累性中毒,所以食具、水管等不可用铅制造。铅的化学性质 Pb为A族元素,价层电子结构分别为6s26p2,能形成+2,+4两种氧化值的化合物。铅属于中等活泼金属,与卤素、硫等非金属可以直接化合。,锡、铅的化合物(1)锡、铅氧化物及其水合物的酸碱性,例如:S
7、n(OH)2溶于酸、碱的反应:Sn(OH)2+2HClSnCl2+2H2OSn(OH)2+2NaOHNa2Sn(OH)4或 Sn(OH)2+2NaOH Na2SnO2+2H2O,(2)锡、铅化合物的氧化还原性 Sn()是典型的还原剂,在碱性介质中的还原性更强,因此用于鉴定Sn 2+,Hg 2+和Bi()。,Pb()是强氧化剂,在酸性溶液中使用,效果显著。它能把Mn()氧化成Mn();,2锡的化合物(1)氯化物氯化亚锡(SnCl22H2O)氯化亚锡为无色晶体,熔点仅37.7。在熔化的同时,被自身的结晶水所水解,生成碱式盐和盐酸。在空气中逐渐被氧化成不溶性的氯氧化物。,SnCl2溶于水并随即水解:
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