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1、第十三章 碳族元素chapter 13the carbon family elementscarbon (c)silicon (si)germanium (ge)stannum (sn)plumbum (pb)本章要點(diǎn)和難點(diǎn):碳的單質(zhì)碳的氧化物,碳的含氧酸鹽分子篩錫、鉛的化合物13.1 碳族元素的通性(general characteristics of carbon family elements)13.1.1 原子結(jié)構(gòu)及特性碳族元素中,碳、硅是非金屬,其余三種是金屬,由于硅、鍺的金屬性和非金屬性均不強(qiáng),也有人稱其為“準(zhǔn)金屬”。碳族元素的外層電子構(gòu)型為ns2 n p2碳族元素的基本性質(zhì)基本性

2、質(zhì) c si ge sn pb相對(duì)原子質(zhì)量 12.01 28.09 72.59 118.7 207.2共價(jià)半徑/pm 77 117 122 140 147m2+半徑/pm - - 73 93 120第一電離能/(kj·mol-1) 1086.4 786.5 762.2 708.6 715.5電子親和能/(kj·mol-1) -122.5 -119.6 -115.8 -120.6 -101.3電負(fù)性xp 2.55 1.90/1.8 2.01/1.8 1.96/1.8 2.33/1.9單質(zhì)熔點(diǎn)/ 3550(金剛石) 1414 937.4 231.9(白錫) 327.5單質(zhì)沸點(diǎn)/

3、 3825(升華) 3265 2833 2602 1749碳族元素的電負(fù)性大,要失去價(jià)電子層上的1-2個(gè)p電子成為正離子是困難,它們傾向于將s電子激發(fā)到p軌道而形成較多的共價(jià)鍵,所以碳和硅的常見氧化態(tài)為+iv。第一電離能在同組元素中,由上而下隨著原子半徑的增大,電離能減小,元素的金屬性依次增強(qiáng)。電子親和能在同族元素中,自上而下原子半徑逐漸增大,原子核對(duì)外來(lái)電子的吸引力逐漸減弱,自上而下,電子親和能呈減小趨勢(shì)??赡苁莝n的原子半徑相對(duì)較小,外層電子云的密度小,對(duì)外來(lái)一個(gè)電子的排斥作用反而比ge大,因而得到一個(gè)電子放出的的能量較大。金剛石,晶體硅都為原子晶體,鍺、錫、鉛都為金屬晶體。元素電勢(shì)圖(見

4、p214)13.1.2 元素的性質(zhì)13.1.2.1 碳的成鍵特征以sp、sp2、sp3三種雜化態(tài)與h、o、cl、n等非金屬原子形成共價(jià)化合物,ccchco鍵的鍵能分別為331 kj·mol-1 、415 kj·mol-1、343 kj·mol-1,鍵能越大,穩(wěn)定性越高。因此,c、h、o三種能形成數(shù)百萬(wàn)種的有機(jī)化合物,其中碳的氧化數(shù)從+4變到-4以碳酸鹽的形式存在。13.1.2.2硅的成鍵特征以硅氧四面體的形式存在,如石英和硅酸鹽礦中。sisi、sih、sio鍵的鍵能分別為197 kj·mol-1、320 kj·mol-1、386 kj·

5、;mol-1,除sio鍵,前兩者的鍵能分別小于ccch,因此si、h、o雖可以形成一些類似于c、h、o形成的有機(jī)物,但數(shù)量有限碳和硅可以用sp、sp2和sp3雜化軌道形成1到4個(gè)鍵,但si sp和sp2態(tài)不穩(wěn)定。碳的原子半徑小,還能形成pp鍵,所以碳能形成多重鍵13.1.2.3 錫鉛的成鍵特征以+2氧化態(tài)的形式存在于離子化合物中以+4氧化態(tài)的形式存在于共價(jià)化合物和少數(shù)離子型化合物中。其中由于ns2電子對(duì)隨n增大(惰電子效應(yīng)),鉛在化合物中呈+2氧化態(tài)的趨勢(shì)增強(qiáng),因此+4氧化態(tài)的鉛具有強(qiáng)的氧化性。13.3碳族元素在自然界中的分布碳、硅在地殼中的豐度分別為0.023、29.50。硅的含量在所有元素

6、中居第二位,它以大量的硅酸鹽礦和石英礦存在于自然界。碳的含量雖然不多,但它(除氫外)是地球上化合物最多的元素。大氣中有co2;礦物界有各種碳酸鹽、金剛石、石墨和煤,還有石油和天然氣等碳?xì)浠衔飫?dòng)植物體中的脂肪、蛋白質(zhì)、淀粉和纖維素等等也都是碳的化合物。如果說(shuō)硅是構(gòu)成地球上礦物界的主要元素,那么,碳就是組成生物界的主要元素。鍺、錫、鉛在自然界中以化合狀態(tài)存在。如硫銀鍺礦4ag2s·ges2,鍺石礦cu2s·fes·ges2,錫石礦sno2,方鉛礦pbs等13.2 碳及其化合物(carbon and its compounds)13.2.1 單質(zhì)碳有三種同素異形體,金

7、剛石、石墨和球碳。木炭、焦炭、炭黑等都有石墨結(jié)構(gòu)。 石墨結(jié)構(gòu) 金剛石結(jié)構(gòu) c60 c240 c540(1) 金剛石金剛石是典型的原子晶體,屬于立方晶系。金剛石中每個(gè)碳原子均以sp3雜化狀態(tài)與相鄰的四個(gè)碳原子結(jié)合成鍵。金剛石的硬度為10,是硬度最高的物質(zhì)。金剛石也是熔點(diǎn)最高的物質(zhì),高達(dá)3823k。純金剛石透明無(wú)色,天然金剛石含雜質(zhì)而多帶顏色。由于每個(gè)碳原子以sp3雜化所有價(jià)電子都參與了共價(jià)鍵的形成,晶體中沒(méi)有離域電子,所以金剛石不導(dǎo)點(diǎn),幾乎對(duì)所有的化學(xué)試劑顯惰性。在空氣中加熱到800以上時(shí),燃燒生成co2。(2) 石墨石墨的熔點(diǎn)略低于金剛石。石墨硬度為1,是最軟的晶體之一,呈灰黑色。石墨具有層狀

8、結(jié)構(gòu),每個(gè)碳原子以sp2雜化軌道和鄰近的3個(gè)碳原子以共價(jià)單鍵相聯(lián)結(jié),構(gòu)成片狀結(jié)構(gòu)。每層上的原子各提供一個(gè)含成單電子的p軌道形成一個(gè)nn大鍵,這些離域電子使得石墨具有良好的導(dǎo)電性,常用作電極。層與層之間靠分子間作用力結(jié)合在一起,但相互交錯(cuò)。由于層間的分子間作用力很弱,所以層間易于滑動(dòng),故石墨可以作潤(rùn)滑劑。石墨對(duì)一般化學(xué)試劑也顯惰性,但比金剛石活潑,在500可被氧化成co2,也可被濃熱的hclo4氧化成co2。依此可以出去金剛石中的石墨。(3) 球碳球碳也稱足球烯,是球形不飽和碳分子,是由幾十個(gè)甚至上百個(gè)碳原子組成的球形封閉分子。目前主要有c60 、c70、c84 等。其中c60 最早為人合成。由

9、12個(gè)正五邊形和20個(gè)正六邊形組成,每個(gè)碳原子以sp3、sp2雜化軌道與相鄰的三個(gè)碳原子形成鍵,使ccc小于120°而大于109°28,形成曲面,剩余的p軌道在c60球殼的外圍和內(nèi)腔形成球面鍵,從而具有芳香性。 用純石墨做電極,在氦氣氣氛中放電,另電弧中產(chǎn)生的碳煙沉積在水冷反應(yīng)器的內(nèi)壁上,這種煙碳中就存在c60 、c70等原子簇。在c60 中嵌入過(guò)渡金屬(特別是稀土元素)有望合成出高溫超導(dǎo)或其他具有特殊功能的材料。13.2.2 碳的氧化物13.2.2.1 一氧化碳co是一種無(wú)色無(wú)味的氣體,不與水作用,屬中性氧化物。co可以與血液中的血紅素中的鐵元素結(jié)合生成羰基化合物,使血液

10、失去運(yùn)輸氧的功能??諝庵腥艉?/800體積的co就使人在半小時(shí)內(nèi)死亡。co有還原性和加合性,將co通入pdcl2溶液,可立即生成黑色沉淀,此反應(yīng)可用于co的定性檢驗(yàn)。copdcl2+2h2oco2+2hcl+pdco與cucl的酸性溶液的反應(yīng)進(jìn)行得很完全,以至于可以用來(lái)定量吸收co。co+cucl+2h2ocu(co)cl2h2o冶金工業(yè)上co是重要的還原劑。feo+cofe+co2co能與許多過(guò)渡金屬結(jié)合生成羰基配合物,fe(co)5、ni(co)4 ,cr(co)6等。這些羰基配合物的生成、分離、加熱分解是制備這些高純金屬的方法之一。工業(yè)上將空氣和水蒸氣交替通入紅熱炭層,混合氣體含 co

11、 40,co2 5,h2 50 稱之為水煤氣。c+h2oco+h2或碳的不完全燃燒,得到的氣體含co 25,co2 4,n2 70( 體積比 )這種混合氣體稱為發(fā)生爐煤氣。2c+o2 2co 發(fā)生爐煤氣和水煤氣都是工業(yè)上的燃料氣。實(shí)驗(yàn)室中制備少量co是用濃硫酸使甲酸脫水來(lái)實(shí)現(xiàn)。 hcooh co+ h2o13.2.2.2 二氧化碳co2 是一種無(wú)色無(wú)味的氣體,無(wú)毒,但大量的co2可令人窒息??諝庵衏o2的體積分?jǐn)?shù)為0.03。人呼出的的氣體中co2的體積分?jǐn)?shù)為4。co2 在5.2atm、-56.6時(shí)可冷凝為雪花狀的干冰。co2中,c原子采取sp雜化,2個(gè)含成單電子的sp雜化軌道分別與2個(gè)o原子的

12、含成單電子的2p軌道重疊形成2個(gè)鍵;中心c原子上還有2個(gè)含成單電子的2p軌道,垂直于鍵軸,相互間也垂直;每個(gè)o原子上還有1個(gè)含成單電子的2p軌道和一個(gè)含成對(duì)電子的2p軌道,同樣垂直于鍵軸,相互間也垂直,這樣3個(gè)原子對(duì)稱性匹配的3個(gè)2p軌道相互重疊形成一個(gè)鍵,另3個(gè)對(duì)稱性匹配的2p軌道也重疊形成另一個(gè)鍵。co2構(gòu)型為直線型。co2可溶于水,常溫下,飽和co2溶液的濃度0.030.04mol·dm-3。co2不助燃,可用于滅火,但不能撲滅燃著的mg.2mg + co2 2mgo + cco2通入誰(shuí)會(huì)水中生成白色沉淀。co2 + ca(oh)2caco3+ h2o由此可以鑒定co2 。工業(yè)

13、用co2 主要來(lái)源于碳酸鹽的熱分解,如:caco3cao + co2實(shí)驗(yàn)時(shí)可用碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)制備少量co2caco3 +hcl cacl2+ co2+ h2o思考設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn),證明co中有co2, co2中有co氣體樣品通入pdcl2溶液,若出現(xiàn)黑色沉淀,證明有co氣體通入澄清的石灰水,若出現(xiàn)白色沉淀,后又澄清,即證實(shí)有co2c和o的電負(fù)性差較大,但co分子的偶極矩卻很小,為什么n2和co是等電子體且具有相同的成鍵情況和相似的分子結(jié)構(gòu),但co是極強(qiáng)的配體,而n2的配位能力卻很差,為什么13.2.3 碳酸及其鹽13.2.3.1 碳酸人們習(xí)慣上將co2的水溶液稱為碳酸,實(shí)際上co2在水中主要以水

14、和分子的形式存在,只有極少部分生成h2co3。co2 + h2o h2co3 k=1.8×10-3如果水中的co2 全部轉(zhuǎn)化成caco3,則caco3的電離常數(shù)為k1=4.3×10-7,k2=4.8×10-11,碳酸是一種中強(qiáng)酸。但通常情況下,co2水合與h2co3的濃度比為600,co2的水溶液僅顯弱酸性。h2co3 = h+ + hco3- k = 2.4×10-4 所以人們通常將碳酸看作弱酸。碳酸很不穩(wěn)定,只能存在于水溶液中。在h2co3分子中,中心碳原子采用sp2雜化,與端 o之間形成1 個(gè)鍵,1 個(gè)鍵與羥基o 之間形成2 個(gè) 鍵,因此,h2co

15、3分子呈平面三角形。13.2.3.2 碳酸鹽碳酸正鹽中除堿金屬(li+除外),銨及鉈(tl+)鹽外,均難溶于水,但難溶的正鹽其酸式鹽溶解度均較大,易溶的正鹽其酸式鹽的溶解度反而減小。氫鍵存在,形成二聚物或多聚物。碳酸鹽的熱穩(wěn)定性相對(duì)較低,陽(yáng)離子的極化性和變形性越大,碳酸鹽的熱穩(wěn)定性越低。同一族金屬的碳酸鹽穩(wěn)定性從上到下增加同一周期金屬,從左到右,碳酸鹽穩(wěn)定性降低過(guò)渡金屬碳酸鹽穩(wěn)定性差r(m2+) 愈小,m2+ 極化力愈大,mco3 愈不穩(wěn)定; m2+ 為18e_,(18+2)e_ ,(9-17)e_ 構(gòu)型相對(duì)于 8 e_構(gòu)型的極化力大, 其 mco3 相對(duì)不穩(wěn)定。金屬離子電荷越高,半徑越小,電

16、負(fù)性越大,其極化能力越強(qiáng),碳酸鹽越易分解碳酸鹽易水解。13.3 硅及其化合物(silicon and its compounds)13.3.1 單質(zhì)單質(zhì)硅有無(wú)定性和晶體兩種,晶體硅結(jié)構(gòu)與金剛石相同,屬于原子晶體,可導(dǎo)電,導(dǎo)電率隨溫度的升高而增大,熔、沸點(diǎn)較高,硬而脆,呈灰色,有金屬外貌,是典型的半金屬。常溫下,硅不活潑,不與水、空氣、酸反應(yīng),但能溶于堿液,但加熱時(shí)與許多非金屬單質(zhì)化合,還能與某些金屬反應(yīng)。si + 2oh- + h2osio32- + 2h2(1) 與金屬和非金屬反應(yīng)si si3n4sic2000 c1000 n2600 o3sicl4sio2400 cl2與鈣、鎂、銅、鐵等化

17、合生成硅化物2mg + si mg2si(2)與酸反應(yīng)硅遇到氧化性的酸發(fā)生鈍化,它可溶于hf-hno3的混合酸中。 3si + 4hno3 + 18hf = 3h2sif6 + 4no + 8h2o硅與氟化氫反應(yīng)生成sif4硅與氫氟酸反應(yīng)h2sif6(2) 與濃堿反應(yīng) 無(wú)定形硅能與強(qiáng)堿反應(yīng)放出氫氣:si2naohh2ona2sio32h2(3) 硅在高溫下與水蒸氣反應(yīng)生成h3sio3和h2sio2與c混合,在高溫電爐中加熱制備單質(zhì)硅。用作半導(dǎo)體用的超純硅,需用區(qū)域熔融的方法提純。高純硅主要用于制造半導(dǎo)體,當(dāng)硅中摻雜磷時(shí),因磷成鍵后尚多余一個(gè)電子,就構(gòu)成n型半導(dǎo)體,若硅中摻雜硼時(shí),因硼成鍵后尚缺

18、少一個(gè)電子,就構(gòu)成了p型半導(dǎo)體。13.3.2 二氧化硅sio2是無(wú)色晶體,原子晶體,熔沸點(diǎn)分別為1713、2230,難溶于普通酸,但溶于熱堿和氫氟酸中。sio2+2naohna2sio3 + h2osio2(s) + 4hf(g) sif4(g)+2h2o(g)原因:si-f鍵能大,極其穩(wěn)定(590 kj·mol-1)sio2以sio4四面體為結(jié)構(gòu)單元,“無(wú)限大分子”。每個(gè)氧原子為兩個(gè)四面體共有,si:o=1:2整個(gè)晶體可看作是一個(gè)巨大分子,sio2是最簡(jiǎn)式純sio2硬度大、熔點(diǎn)高、高溫加熱不再是晶體,而是玻璃化13.2.3 硅酸及其鹽13.3.3.1 硅酸目前實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)的硅酸有5種

19、,組成常以xsio2·yh2o表示隨形成條件而異,但通常以h2sio3表示。h2sio3是二元弱酸,ka1=4.2×-10, ka2=1.0×10-12,和堿反應(yīng)生成硅酸鈉,在強(qiáng)堿性溶液(ph14時(shí)),主要以sio32-的形式存在,當(dāng)ph在1113.5之間時(shí),主要以si2o52-存在,ph11縮合成較大的同多酸根離子,ph再低時(shí),則以硅酸凝膠析出,當(dāng)ph=5.8時(shí),凝膠速率最快。在0、ph=23的水溶液中,sicl4可水解成0.1mol·dm-3的h4sio4溶液。常溫下,用80的硫酸與粉狀na2sio3反應(yīng)可以得到h2sio3溶液。13.3.3.2 硅

20、酸鹽除na2sio3和k2sio3易溶于水外,其他絕大多數(shù)硅酸鹽難溶于水。工業(yè)上最常用的硅酸鹽就是na2sio3。na2sio3只能存在于堿性溶液中,遇到酸性物質(zhì)就會(huì)生成硅酸:sio32-+2co2 h2sio3+2hco3-sio32-+2nh4+ h2sio3+2nh3na2sio3常用作黏合劑,也常用作洗滌劑添加物。sioooo無(wú)論在水溶液中還是在自然界中,硅酸鹽中si總以sio4四面體的形式存在。硅酸鹽種類極多,其結(jié)構(gòu)可分為鏈狀、片狀和三維網(wǎng)絡(luò)狀,但其基本結(jié)構(gòu)單元都是硅氧四面體。常見的硅酸鹽組成結(jié)構(gòu)兩個(gè)sio4以角氧相連,sio = 1 3.5,化學(xué)式為si2o72-sio4以兩個(gè)角氧

21、分別和另外兩個(gè)sio4相連成長(zhǎng)鏈狀結(jié)構(gòu),sio = 1 3sio4以角氧構(gòu)成雙鏈,sio = 4 11,sio4以三個(gè)角氧和其他三個(gè)sio4連成層狀結(jié)構(gòu),sio = 2 5sio4以四個(gè)角氧和其他四個(gè)sio4連成骨架狀結(jié)構(gòu),sio = 1 2分子篩合成鋁硅酸鹽自然界中存在的某些硅酸鹽和鋁硅酸鹽具有籠形三維結(jié)構(gòu),這些均勻的籠可以選擇地吸附一定大小的分子,這種作用稱為分子篩作用,通常把這樣的硅酸鹽和鋁硅酸鹽稱為沸石分子篩。合成a型分子篩通常使用的原料是水玻璃、鋁酸鈉、氫氧化鈉和水。合成的a型分子篩的化學(xué)式一般為:na2o·al2o3·2sio2·5h2o化學(xué)式中硅原子

22、和鋁原子的個(gè)數(shù)比稱為硅鋁比,a型分子篩的硅鋁比一般為1。由于骨架中鋁氧四面體的存在,骨架顯負(fù)電性,而na+存在與a型分子篩的籠中起著中和骨架負(fù)電荷的作用。由于a性分子篩有著大小均勻的籠形結(jié)構(gòu),對(duì)于大小合適的分子有選擇性吸附作用,加上籠內(nèi)的靜電作用,故分子篩的選擇性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于活性碳等吸附性。 活性炭分子半徑吸附量沸石分子篩分子半徑吸附量目前a型分子篩常用于氣體干燥、凈化、富集氧氣及輕油脫蠟;x型(na86al86si106o384·264h2o)和y型(na56al56si136o384·250h2o)分子篩常用于石油的催化裂化,也常用于其他有機(jī)反應(yīng)的催化;硅鋁比較高的絲光沸石

23、分子篩(na8al8si40o96·24h2o)和zsm-5分子篩耐酸性能好,熱穩(wěn)定性高,廣泛地用在其他低硅鋁比分子篩難以使用的催化反應(yīng)中。思考?xì)浞崾侨跛幔}酸是強(qiáng)酸。為什么二氧化硅易溶于氫氟酸而難溶于鹽酸。13.4 鍺、錫、鉛及其化合物(germanium, tin, lead and their compounds)13.4.1 單質(zhì)1341.1 單質(zhì)的制備(1)鍺的制備將含鍺的礦石轉(zhuǎn)化成gecl4,經(jīng)精餾提純后,gecl4水解成geo2,再用h2在高溫下將geo2還原成單質(zhì)。超純鍺的制備是用區(qū)域熔融法。(2)錫的制備礦石經(jīng)氧化焙燒,使s、as變成揮發(fā)性物質(zhì),其它雜質(zhì)轉(zhuǎn)化成金屬

24、氧化物,用酸溶解后,得到sno2,再用c高溫還原sno2制備單質(zhì)。(3)鉛的制備方鉛礦先經(jīng) 浮選,再在空氣中焙燒轉(zhuǎn)化成pbo,然后就co高溫還原。高純鉛需用區(qū)域熔融法獲得。13.4.1.2 單質(zhì)的性質(zhì) 物理性質(zhì)1鍺 灰白色脆性金屬, 金剛石型。半導(dǎo)體,高電阻, 化學(xué)穩(wěn)定 2. 錫 三種同素異形體,白錫常見,銀白色,硬度居中金屬,錫制品長(zhǎng)期處于低溫, 自行毀壞“錫疫”。3. 鉛 暗灰色, 重而軟金屬,新切開的鉛呈銀白色??芍圃煦U球,釣魚墜;鉛的熔點(diǎn)為601k,主要用于制造低熔點(diǎn)合金,如焊錫、保險(xiǎn)絲等。化學(xué)性質(zhì)1、與空氣反應(yīng)常溫下,鍺和錫對(duì)空氣穩(wěn)定,鉛的表面受空氣氧化而變暗,生成氧化膜保護(hù)層,在高

25、溫下都能與空氣反應(yīng)生成氧化物。2、與鹵素和硫反應(yīng)ge、sn、pb可形成+4和+2兩種氧化態(tài)化合物,由于惰電子對(duì)效應(yīng),兩種氧化態(tài)的穩(wěn)定性為: +4:ge>sn>pb +2: ge<sn<<pb3、與水的反應(yīng)鍺和錫都不與水反應(yīng),鉛在有空氣的條件下可緩慢與水反應(yīng)生成氫氧化物4.與酸反應(yīng)ge不溶于稀酸,溶于濃硫酸和濃硝酸sn與稀酸反應(yīng)生成亞錫酸鹽,與氧化性酸反應(yīng)生成錫酸鹽pb溶于稀硝酸(難溶于稀鹽酸和稀硫酸,也不溶于濃硝酸)5 與堿的反應(yīng) 鍺與強(qiáng)堿反應(yīng)生成+4價(jià)的鍺酸鹽。錫和鉛可以緩慢與堿反應(yīng)生成+2價(jià)的亞錫酸鹽和亞鉛酸鹽13.4.2 化合物酸性增強(qiáng)13.4.2.1 氧化

26、物和氫氧化物堿性增強(qiáng)酸性增強(qiáng)氧化性增強(qiáng)堿性增強(qiáng)還原性增強(qiáng)geo2 白色 geo 黑色ge(oh)4 棕色 ge(oh)2 白色sno2 白色 sno 黑色sn(oh)4 白色 sn(oh)2白色pbo2 棕黑 pbo 黃、紅pb(oh)4 棕色 pb(oh)2 白色1、錫的氧化物和氫氧化物加熱sn(oh)2的懸濁液可得紅色,不穩(wěn)定的sno。sn或sno在空氣中加熱背氧氣氧化成淺黃色的sno2,冷卻時(shí)顯白色。 在sn()或sn()的酸性溶液中加naoh溶液生成sn(oh)2沉淀或sn(oh)4膠狀沉淀。sn(oh)2和sn(oh)4均為兩性化合物,即可溶于酸,也可溶于堿。前者以堿性為主,后者以酸

27、性為主。sn(oh)22hclsncl22h2osn(oh)2+2naoh=na2sn(oh)4sn(oh)42naohna2sn(oh)6sn(oh)44hclsncl44h2o在濃堿溶液中,sn(oh)3部分地歧化為sn(oh)62和淺黑色的sn。向sn()溶液中加堿或通過(guò)sncl4水解都可以得到-錫酸。-錫酸即可溶于酸,也可溶于堿。sn和濃硝酸作用得到-錫酸sno2·n h2o。-錫酸即難溶于酸又難溶于堿。經(jīng)高溫灼燒過(guò)的sno2,不再和酸、堿反應(yīng),但卻能溶于熔融堿生成的錫酸鹽。-錫酸的溶液靜置或加熱時(shí)逐漸得到-錫酸。2、鉛的氧化物和氫氧化物pbo(黃色,俗稱密陀僧)、pb3o4

28、(紅色,俗稱紅鉛或鉛丹)化學(xué)式又可寫成2pbo·pbo2,pb2pbo4、pb2o3(橙色)、pbo2(棕色)強(qiáng)氧化劑,能把酸性溶液中的cl-、mn2+氧化成cl2、mno4-,兩性偏酸。pb在空氣中加熱與氧氣反應(yīng)生成紅色pbo(型),488紅色pbo(型)轉(zhuǎn)化成黃色pbo(型)。pb(ac)4水解、pb3o4和濃硝酸反應(yīng)、naocl溶液氧化pb(ac)2可得到pbo2,其中pb(ac)4水解所得的pbo2最純。pb(oh)2是以堿性為主的兩性物,溶于酸溶液生成pb2+,溶于堿溶液生成 pb(oh)3。13.4.2.2 鹵化物錫、鉛的鹵化物主要有snx2、snx4、pbx2、pbf4

29、及pbcl4,其中氯化物最有用。sn2+、sn4+、pb2+、pb4+都容易于與x形成配合物。其中在與sn2+配位時(shí),配位能力為fclbri; 在與pb2+配位時(shí),配位能力為ibrclf。(1)氯化錫市售氯化亞錫是二水合物sncl2·h2o,溶于水生成堿式氯化亞錫。配置sncl2溶液時(shí),要加入鹽酸防止水解,同時(shí)加入金屬錫防止sn2+被空氣中的氧氣氧化。sncl2是強(qiáng)還原劑sncl2 + 2hgcl2sncl4 + hg2cl2(白色)hg2cl2 + sncl2sncl4 + 2hg(黑色)sn2+ + 2fe3+ = sn4+ + 2fe2+ 通cl2入熔融的sn生成sncl4。常溫下,sncl4是略帶黃色的液體,極易發(fā)生水解,能在空氣中冒煙,用于舞臺(tái)制造煙霧。sncl4 + 4h2osn(oh)4 + 4hcl在鹽酸中:sncl

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