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本章讲解内容 第四节 砷 锑 铋 Arsenic and Antimony and Bismuth 砷、锑、铋在地壳中含量不大 ,它们都是亲硫元素， 4-1 单质 主要矿物 雌黄As2S3、雄黄As4S4、砷硫铁矿FeAsS、砷硫铜矿Cu3AsS4等 辉锑矿 Sb2S3 方锑矿Sb2O3 辉铋矿Bi2S3和赭铋石Bi2O3 砷锑铋的性质较为相似，又为砷族元素，由下列方法制备 单质制备 2As2S3＋9O2＝As4O6＋6SO2 As4O6＋6C＝4As＋6CO↑ Sb2S3＋3Fe＝2Sb＋3FeS 硫化 物矿 煅烧为 氧化物 高温碳 还原 铋、锑矿也可 直接用铁粉还 原得到。 砷锑是碘型的半金属，它们与ⅢA和ⅥA的金属形成的合金是优良的半导体材料，具有工业意义的锑合金达200种以上，铋是碘型的金属，它与铅、锡的合金用于作保险丝，它的熔点（544K）和沸点（1743K）相差一千多度，用于作原子能反应堆中做冷却剂。 物 理 性 质 化学性质 2As＋3Cl2＝2AsCl3 2Sb＋3Cl2===SbCl3 2Sb＋5Cl2===2SbCl5(氯气过量) １、高温下与非金属氧硫卤素反应生成相应的二元化合物。 2As＋3H2SO4(热、浓)＝As2O3＋3SO2↑＋3H2O 2Sb+6H2SO4(热、浓)＝Sb2(SO4)3+3SO2↑+6H2O 3As+5HNO3 + 2H2O = 3H3AsO4+5NO↑ 3Sb+5HNO3+8H2O = 3H[Sb(OH)6]+5NO↑ ２、不溶于稀酸，溶于氧化性酸 2As＋6NaOH＝2Na3AsO3＋3H2↑ Bi与卤素 反应生成 BiX3。 ３、Sb、Bi不与碱作用，As可以与熔碱作用 想一想：铋与氧化性酸反应的情况会怎样？ 4-2 氢化物和卤化物 一、氢化物 As2O3＋6Zn＋6H2SO4＝2AsH3↑＋6ZnSO4＋3H2O 在缺氧条件下，胂受热分解为单质： 2AsH3＝2As＋3H2 (500K) 5NaClO＋2As＋3H2O＝2H3AsO4＋5NaCl 这是有名的马 氏试砷法反应。 用于检验含砷 化合物。 锑可生成相似的 锑镜，但砷镜可 溶于次氯酸钠， 锑镜不溶： 胂还可以使AgNO3析出黑色沉淀银： 2AsH3＋12AgNO3＋3H2O＝As2O3＋ 12HNO3＋12Ag↓ 这也可用于含砷化合物的鉴定,称“古氏试砷法” 也可用 盐酸分解 氮族氢化物的稳定性： NH3PH3AsH3SbH3BiH3 想一想:溶解性和还原性规律应如何变化? 二、卤化物 卤化物 的水解 AsCl3＋3H2O＝H3AsO3＋3HCl SbCl3＋H2O＝SbOCl↓(白)＋2HCl BiCl3＋H2O＝BiOCl↓(白)＋2HCl NCl3+3H2O==NH3+3HClO PCl3＋3H2O＝H3PO3＋3HCl AsCl3的水解与 PCl3相似 配制这类溶液 时必须用盐酸 溶解 水解性: PCl3AsCl3SbCl3BiCl3 可用单质与卤素直接作用制备 2M+3X2 ==2MX3 (M=As、Sb、Bi) 对于Sb、Bi还可以用它们的三氧化物与HX作用制备 M2O3+6HX ==3MX3 + 3H2O (M=Sb、Bi) 生成MX3的反应都是放热的，所以MX3一般都比较稳定。 三卤化物的制备 4-3 氧化物及其水合物 一、制备 2M2S3+9O2==2M2O3+6SO2 4M＋3O2＝2M2O3 (As、Sb的氧化物实际组成是M4O6) As＋5HNO3＋2H2O＝3H3AsO4＋5NO↑ Sb＋5HNO3＋8H2O＝3H[Sb(OH) 6]＋5NO↑ M2O3型氧化物可以从硫化 物与氧在空气中加热得到， 也可由单质与空气加热得 到，M2O5型是由其水合物 加热脱水得到。 Bi(OH)3＋Cl2＋3NaOH＝NaBiO3＋2NaCl＋3H2O 443K 2H3AsO4=====As2O5＋3H2O 用酸处理NaBiO3 则得 到红棕色的Bi2O5，它不 稳定，很快分解为Bi2O3 As2O3俗称砒霜，为剧毒物 质，使用时要特别注意 As2O3 Sb2O3 Bi2O3 H3AsO3 Sb(OH)3 Bi(OH)3 一、性质 (1) 酸碱性 两性偏酸 两性偏碱 碱性 (2) 还原性 ─────────→递减 2Mn2+＋5BiO3-＋14H+＝2MnO4-＋5Bi3+＋7H2O AsO33-＋I2＋2OH-======AsO43-＋2I-＋H2O 反应 例子 这个反应是碘型的可逆反 应例子，PH＝5-9时，反 应向右进行，pH4时反应 不完全，强酸溶液中反应 向左进行，PH太大时，I2 会