第11章 碳族元素.ppt

PbO2 制备 在碱性溶液中使PbO或Pb盐氧化.可制得PbO2 2PbAc2+Ca(ClO)2+4NaOH?2PbO2+CaCl2+4NaAc+2H2O * 第11章 碳族元素 碳族元素的通性 11.1 硅 锡、铅 碳 11.2 11.3 11.4 化学工业出版社 11.1 碳族元素的通性 11.2 碳 碳的单质 11.2.1 碳酸及碳酸盐 碳化物 碳的氧化物 11.2.2 11.2.3 11.2.4 11.2.1 碳的单质 一氧化碳(CO) CO~N2等电子体，直线型 11.2.2 碳的氧化物 CO的还原性 Fe2O3+CO?2Fe+CO2 HbO2+CO?COHb+O2 CO易与血红蛋白结合 CO可作配位体，形成羰基配合物 Fe(CO)5, Ni(CO)4, Co2(CO)8 二氧化碳 直线型：两个 固态——干冰，分子晶体 CO2化学性质稳定，高温时可和活泼金属反应 2Al3++3CO32-+3H2O?2Al(OH)3+3CO2 泡末灭火器——碳酸氢钠饱和溶液+硫酸铝 11.2.3 碳酸及其盐 碳酸 二元弱酸 CO2溶于水，大部分CO2?H2O 极小部分H2CO3 H2CO3　 H+ + HCO3- K1?=4.4?10-7 HCO3- 　 H+ + CO32- K2?=4.7?10-11 碳酸盐 正盐、酸式盐 可溶性正盐，其酸式盐难溶 不溶性正盐，其酸式盐易溶 碳酸盐的溶解度 可溶性碳酸盐的水解性 金属离子加入可溶性碳酸盐时，生成沉淀的类型： 碳酸及其盐的热稳定性 (1) H2CO3 MHCO3 M2CO3 (2) 同一族金属的碳酸盐稳定性从上到下增加 (3) 碱金属盐 碱土金属盐 过渡金属盐 11.2.4 碳化物 11.3 硅 单质硅 11.3.1 硅的卤化物 硅的含氧化合物 硅的氢化物——硅烷 11.3.2 11.3.3 11.3.4 硅在地壳中的丰度为27.7%，居第二位。与氧结合 形成的二氧化硅SiO2，占地壳总质量的87%。 硅以大量的硅酸盐矿和石英矿存在于自然界中。是 构成地球上矿物界的主要元素。 11.3.1 单质硅 硅为准金属性,有亲氧,亲氟性 (1)与非金属作用 常温下, 只能与F2反应。 加热时, 能与其它卤素,氧反应。 在高温下, 硅与碳、氮、硫等非金属单质化合。 Si+2F2?SiF4↑ Si+O2?SiO2 3Si+2N2?Si3N4 (2)与金属作用 (3)与酸作用 (4)与碱作用 3Si+4HNO3+18HF?3H2SiF6+4NO+8H2O Si+2NaOH+H2O?Na2SiO3+2H2 最简单的硅烷：SiH4(甲硅烷) 已制得得硅烷有12种。 硅烷(SinH2n+2, n=1~6) 11.3.2　硅的氢化物——硅烷 Mg2Si+4HCl?2MgCl2 +SiH4 4Mg+SiO2 ?Mg2Si+2MgO 硅烷的制备 11.3.3 硅的卤化物 水解性 SiCl4+3H2O?H2SiO3+4HCl SiF4+3H2O?H2SiO3+4HF SiF4+2HF?H2[SiF6] 制备 2CaF2+SiO2+2H2SO4?2CaSO4+SiF4+2H2O 2HF+SiF4?H2 [SiF6] Si+2Cl2?SiCl4 SiO2+2C+2Cl2?SiCl4+2CO SiCl4 SiF4 11.3.4 硅的含氧化合物 硅石(SiO2) Si：sp3杂化轨道 　与氧形成硅氧四面体 (1) 与碱作用 (2) 与HF作用 SiO2+2NaOH?Na2SiO3+H2O SiO2+Na2CO3?Na2SiO3+CO2(g) SiO2+4HF?SiF4(g) +H2O 性质 硅酸 xSiO2·yH2O 硅酸溶解度小，是二元弱酸。 K?(1) =1.7×10-10 K?(2) =1.6×10-12 制备： Na2SiO2+2HCl?H2SiO3+2NaCl Na2SiO2+2NH4Cl?H2SiO3+2NaCl+2NH3(g) 变色硅胶——硅酸凝胶用CoCl2溶液浸泡、 干燥、活化后制得。 硅酸盐 11.4 锡、铅 锡、铅的单质 11.4.1 锡、铅的卤化物 锡、铅的硫化物 锡、铅的氧化物及其水合物 11.4.2 11.4.3 11.4.4 11.4.1 锡、铅的单质 淡青色的重金属，无同素异形体。纯铅的硬度为1.5，是最软的重金属。 铅 常温下在空气中， 锡的表面生成致密的氧化膜 铅的表面生成碱式碳酸铅的保护膜 锡、铅的化学性质 (1) 锡、铅在空气中较稳定。