无机化学_17碳族研究.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * Ge的冶炼 锗分散地存在于其它矿物中,它是硫化物矿石、煤、高温冶金所得中间产物或废渣、烟道灰为原料的工厂副产物。这些原料所提供的锗通常为二氧化锗，用盐酸处理并蒸馏得四氯化锗 GeO2＋4HCl＝GeCl4＋2H2O GeCl4＋2H2O＝GeO2＋4HCl △ GeO2＋2H2 ===Ge＋2H2O 通过精馏提纯GeCl4，并加水水解得到二氧化锗 然后用氢在813K~923K还原 GeO2，得到金属粉末 锗是主要的半导体材料之一，锗半导体广泛地用于电子计算机、雷达、火箭、导弹、导航控制设备、电子通讯以及自动化设备中。 本族元素的惰性电子对效应 Ge Sn Pb 随电子层数增多,高价离子氧化性增强,不稳定性增强,其低价离子稳定性高. 因此:PbO2具有很强的氧化性, Sn4+也有一定氧化能力,而Sn2+具有很强的还原性. 稳定性: Ge2+ Sn2+ Pb2+(还原性降低) Ge4+Sn4+ Pb4+(氧化性升高) 二、单质的化学性质 △ Ge＋O2＝GeO2 △ Sn＋O2＝SnO2 △ 2Pb＋O2＝2PbO Ge、Sn、Pb可形成+4和+2两种氧化态化合物，由于惰性电子对效应，两种氧化态的稳定性为： +4：GeSnPb +2: GeSnPb Pb4+具有很强的氧化性 Sn2+具有很强还原性 M + 卤素 MCl4 MCl2 S MS2 MS 锗和锡都不与水反应，铅在有空气的条件下可缓慢与水反应生成氢氧化物 2Pb＋O2＋2H2O＝2Pb(OH)2 与卤素和硫反应 SnCl2化学性质稳定吗？ 有PbS2这种物质吗？ Ge金属性不强，不溶于稀酸，但溶于浓硫酸和浓硝酸 Ge＋4H2SO4(浓)==Ge(SO4)2＋2SO2＋4H2O Ge＋4HNO3(浓)＝GeO2·H2O↓＋NO2＋H2O Sn＋2HCl＝SnCl2＋H2↑ (稀硫酸反应很慢) Sn＋4H2SO4(浓)＝Sn(SO4)2＋2SO2↑＋4H2O Sn+4HNO3＝H2SnO3↓(β-锡酸)+4NO2↑+H2O Pb溶于稀硝酸(难溶于稀盐酸和稀硫酸) 3Pb＋8HNO3＝3Pb(NO3)2＋2NO↑＋ 4H2O 氢氧化铅 Pb(OH)2 Pb(OH)2＋2HNO3＝Pb(NO3)2＋2H2O Pb(OH)2在373K脱水,得到红色的PbO， 如果温度低，则得到黄色PbO。 Pb(OH)2＝PbO＋2H2O Pb(OH)2＋2HCl＝PbCl2＋H2O Pb(OH)2＋2NaOH＝Na[Pb(OH)3] Pb(OH)2具有两性 Not Pb(NO3)4 PbO红色或黄色固体，两性偏碱，溶于醋酸或硝酸，较难溶于碱。 PbO＋2HAc＝PbAc2＋H2O PbO＋2HNO3＝Pb(NO3)2＋H2O PbO＋KOH＋H2O＝KPb(OH)3 一氧化铅PbO俗称密陀僧 2、铅的氧化物 PbO2 黑色固体， 是强氧化剂，两性偏酸 可通过氧化铅酸盐得到： Pb(OH)3-+ClO-＝PbO2+Cl-+OH-+H2O PbO2＋2NaOH＋2H2O== Na2[Pb(OH)6] PbO2+4HCl== PbCl2＋Cl2↑＋2H2O 2PbO2+2H2SO4==PbSO4+O2↑+2H2O 2Mn(NO3)2+5PbO2+6HNO3＝2HMnO4＋5Pb(NO3)2＋2H2O 怎样制备？ PbO2实际上是非整比化合物，O：Pb=1.88：1，由于有些应该为O原子占据的位置为空穴，所以它能导电，用在铅蓄电池中作电极。 铅丹溶于硝酸析出黑色沉淀： Pb3O4+4HNO3＝PbO2↓+2Pb(NO3)2+2H2O Pb3O4(铅丹，红丹) 红色粉末，化学式2PbO·PbO2，Pb[PbO4],主要用于制铅玻璃和铁具涂料 你知道如何用实验来 判断铅丹中含有两种 不同价态的铅吗？ PbS的溶解度很小，不溶于稀酸，不溶于硫化物或多硫化物 难溶盐：硫酸盐（白）、碳酸盐（白）、铬酸盐（黄），主要用于作油漆或涂料。 可溶性盐：Pb(NO3)2 和 PbAc2·3H2O(俗称铅糖，有毒)， 用于制备铅的其他化合物。 3PbS＋8HNO3＝3Pb(NO3)2＋2NO↑＋4H2O＋3S PbS被H2O2氧化生成白色的硫酸铅： PbS＋4H2O2＝PbSO4＋4H2O 溶解原因？ 氧化物和氢氧化物 GeO2 白色