无机化学碳族元素185.PPT

第十八章 碳族元素 18.4 硅的化合物 可溶性：Na2SiO3 (水玻璃 泡花碱) 、K2SiO3 不溶性：大部分硅酸盐难溶于水，且有特征颜色 ◇硅酸盐 ◇硅酸盐结构 硅酸盐结构复杂, 一般写成氧化物形式，其基本结构单元为硅氧四面体。 (a) SiO44- (b) Si2O76- (c) Si3O96- 工业上把水玻璃中SiO2和Na2O的摩尔比称作水玻璃的“模数” 18.4 硅的化合物 高岭土 Al2O3·2SiO2·2H2O 白云母 K2O·3Al2O3·6SiO2 石 棉 CaO·3MgO·4SiO2 正长石 K2O·Al2O3·6SiO2 泡沸石 Na2O·Al2O3·2SiO2·nH2O 水 中 花 园 18.4 硅的化合物 ◇分子筛 分子筛是一类含有结晶水的重要硅酸盐晶体。 分子筛的组成通式为：M2/nO·Al2O3·xSiO2·yH2O 式中的M代表K+、Na+、Ca2+等金属离子，n是该金属的氧化数。x成为硅铝比，它是分子筛的一项重要性能指标，y代表结晶水的分子数。 在分子筛中，有两种结构基元，一种是硅氧四面体SiO4，另一种是和它相似的铝氧四面体AlO4 18.4 硅的化合物 18.4.3 硅的卤化物 SiF4 (g) SiCl4 (l) SiBr4(l) SiI4(s) 制备：SiO2 + 4HF ＝ SiF4(g)+ 2H2O 2CaF2 + SiO2 + 2H2SO4 ＝ 2CaSO3 + SiF4(g)+ 2H2O SiO2 + 2C + 2Cl2 ＝ SiCl4 + 2CO 水解： H2SiF6是一种强酸，其强度与硫酸相仿，且仅存在于溶液中。 用纯碱溶液吸收SiF4气体时，可生成Na2SiF6 3SiF4 + 2Na2CO3 + 2H2O ＝ 2Na2SiF6 + H4SiO4 + 2CO2(g) 18.5 锡、铅的化合物 18.5.1 锡、铅氧化物的酸碱性 18.5 锡、铅的化合物 ◇氢氧化物的酸碱性 “惰性电子对” 导致：Sn +4氧化态 稳定 Pb +2氧化态 稳定 SnO2 白色 SnO 黑绿色 PbO2 棕黑色 PbO 橙红色 碱性 SnO ＜ PbO 酸性 SnO2 ＞ PbO2 SnO2 不溶于水，难溶于酸或碱与NaOH或Na2CO3和S共熔，可转变为可溶性盐 SnO2 + 2KOH ＝ K2SnO3 + H2O SnO2 + 2NaOH + 4S= Na2SnO3 + Ns2SO4 + 2CO2 18.5 锡、铅的化合物 过量OH- HNO3或HAc H+ 浓HNO3 放置 适量OH- 过量OH- 过量OH- 适量OH- 适量OH- H+ 18.5 锡、铅的化合物 ◇锡、铅的氢氧化物的酸碱性规律如下：  a 同一元素高氧化值氢氧化物比低氧化值氢氧化物的酸性强；  b 同 氧化值的不同元素，遵循同一主族由上到下碱性增强的规律 18.5 锡、铅的化合物 18.5.2 锡、铅化合物的氧化还原性 ◇Sn(II)的还原性 EA/V：Sn4+ 0.154V Sn2+ -0.136V Sn EB/V：[Sn(OH)6]2- - 0.93V [Sn(OH)4]2- -0.91V Sn Sn (Ⅱ)具有强还原性。 a 酸性溶液中 （Sn2+, Hg2+的相互鉴定） 无机化学 本章学习要求 1.掌握碳单质的同素异形体和碳的重要化合物,特别是碳酸盐的性质; 2. 熟悉硅及其化合物,特别是硅酸盐的性质； 3.了解锡、铅的重要化合物—氧化物、氢氧化物和硫化物及其性质以及Sn(Ⅱ)的还原性和Pb(Ⅱ)的难溶盐和Pb(Ⅳ)的氧化性。 18.1 碳族元素概述 18.2 碳族元素的单质 18.3 碳的化合物 18.4 硅的化合物 18.5 锡、铅的化合物 18.1 碳族元素概述 碳族(IVA)：碳(carbon , C), 硅(silicon, Si), 锗(germanium, Ge), 锡(tin, Sn), 铅(lead, Pb) 18.1 碳族元素概述 价电子构型：ns2np2 18.1 碳族元素概述 存在 碳：