第八章无机化合物讲述试卷.ppt

* 硅酸盐中，除了碱金属盐可溶外，其它金属离子的硅酸盐都难溶（与碳酸盐类似） 。许多重金属离子的硅酸盐还有特征的颜色。利用这两个特点，在透明的Na2SiO3溶液中，加入一些重金属盐类，静止几分钟后，就会有各种颜色的硅酸盐象树木花草一样迅速生长出来，形成美丽的“水中花园”。 （Cu2＋、Ni2＋、Co2＋、Fe3＋） 可溶性硅酸盐的用途很广。比如，水玻璃可作粘合剂、软水剂、洗涤剂，还可以作防腐剂、木材防火剂等等。 Na2SiO3与酸作用，就得到硅酸： 硅酸的组成很复杂，跟形成条件有关系，有：原硅酸、焦硅酸、偏硅酸、二偏硅酸、三偏硅酸等多种形式（H4SiO4、H6Si2O7、H2SiO3、H2Si2O5、H4Si3O8），通式可以写成：x SiO2 ? yH2O。最简单的形式是偏硅酸H2SiO3 ，一般就用H2SiO3来代表硅酸 。 硅酸在水中的溶解度比较小。开始得到的硅酸溶液放置一段时间就会脱水变成硅酸凝胶，是一种大分子的胶体溶液。把硅酸凝胶烘干就得到硅胶。硅胶是一种半透明的白色多孔固体，内表面积非常大，有很强的吸附能力，可以作吸附剂、干燥剂，或者催化剂的载体。比如我们用过的分析天平中用的干燥剂，就是在硅胶中加了CoCl2，叫作变色硅胶。随着吸水量的变化，可以呈现不同的颜色。 硅胶变成粉红色时，说明吸水已经达到饱和，经过烘干脱水，变成蓝色后，可以重新使用。 还有一类特殊的硅酸盐，叫作分子筛，在实际应用中也很重要。 （二）分子筛 分子筛是一种多孔性的铝硅酸盐，有天然的，也有人工合成的。分子筛实际上是硅酸盐中的部分硅被铝取代后的产物。基本骨架是AlO4四面体和SiO4四面体，通过共用顶角的O原子连成网状结构。 ? 天然硅酸盐 分子筛的特点：（1）表面积大；（2）孔径均匀固定；（3）良好的机械性能和热稳定性。 利用分子筛孔径均匀的特点，可以过滤筛分分子，所以叫做分子筛。比分子筛孔径小的分子可以进入孔穴内部被吸附，大孔径的分子，就留在孔外，这样，就把体积不同的分子分开了。分子筛有不同的型号。 比如：常温下，让空气通过的5A型的分子筛，N2就被吸附，流出的气体含氧量可达50％以上，成为富氧空气，医疗、化工上都可以用。另外，分子筛因为比表面大，吸附力强，还可以做干燥剂、催化剂载体等，在石油炼制中用得比较多。 分子筛对反应物、产物分子具有择形性：只有反应物分子的临界直径小于分子筛的孔径时，方可进入晶孔，有机会与催化活性位作用，完成催化转化。反应产物中分子临界直径小于孔口的才能扩散出来成为最终产物。 例如：苯与CH3OH在分子筛孔道里反应，生成: 邻二甲苯?对二甲苯?间二甲苯 而从孔道出来的只能是对二甲苯。 §8.4 几种重要副族元素的化合物 一、铬的化合物 24Cr：3d54s1，价层电子都可以失去，所以能形成多种氧化态的化合物，最常见的是Cr（Ⅲ）和Cr（Ⅵ）的化合物。 （一）Cr（Ⅲ）的化合物 Cr2O3：绿色，微溶于水，可以做油漆颜料，俗称铬绿。 Cr2O3对光、大气、高温、腐蚀性气体极稳定（镀铬） 性质：两性 （亮绿色） (蓝紫色) Cr(OH)3：两性氢氧化物，溶液中存在下列平衡： 在Cr3＋的盐溶液中加入适量碱，会生成灰绿色胶状沉淀Cr(OH)3： （加OH－平衡右移）。 继续加碱：沉淀溶解，变为亮绿色溶液： 反过来：在其碱性溶液中加H＋，会由亮绿色变为蓝紫色。 CrO2－的还原性：碱性条件下，还原性较强，可以被H2O2、NaClO、Br2、O2等氧化为CrO42- （二）Cr（Ⅵ）的化合物 Cr（Ⅵ）通常是以含氧酸根或氧化物的形式存在，没有Cr6+离子。它的含氧酸盐有两种形式：重铬酸盐和铬酸盐。重铬酸盐都是可溶的，而铬酸盐多数都难溶（碱金属的可溶） 1. CrO42－和Cr2O72－的相互转化 （黄） （橙红） 在CrO42－溶液中加酸，（平衡右移）生成Cr2O72－（黄→橙）；在Cr2O72－溶液中加碱，平衡左移，生成CrO42－（橙→黄）。 pH8：CrO42－；pH4：Cr2O72－ 如果在Cr2O72－溶液中加入Ba2＋、Pb2＋或Ag＋离子，因为生成难溶的铬酸盐沉淀，平衡也会左移： Cr（Ⅵ）在碱性条件下以CrO42－存在时，不表现氧化性，但在酸性介质中以Cr2O72－形式存在时，却具有很强的氧化性。 2. Cr2O72－的强氧化性 铬对人体的危害性很大，Cr（Ⅵ）的毒性最大，有致癌作用，对皮肤、消化道有刺激性，吸入含铬的粉尘，会引起呼吸道发炎。Cr（Ⅲ）是一种蛋白质的凝聚剂，可使血液中的蛋白质沉淀，毒性较Cr（Ⅵ）小一些。