碳族元素课件课件.ppt

******************************************************第四节锗锡铅锗:银白色，硬金属；铅:暗灰色，软金属，密度大；锡:有三种同素异形体：286K434K灰锡白锡脆锡???灰锡呈灰色粉末状。白锡在286K下变成灰锡，自行毁坏。这种变化从一点变灰开始，蔓延开来，称为锡疫。所以冬季，锡制品不宜放在寒冷的室外。白锡是△fGm=0，△fHm=0的指定单质。银白色(略带蓝色)，有延展性，可以制成漂亮的器皿。?物理性质第32页,共50页，星期六，2024年，5月3-1金属的冶炼、性质和用途硫化物矿氧化物焙烧碳还原金属相关反应?金属冶炼△SnO2+2C=Sn+2CO↑焙烧2PbS+3O2=2PbO+2SO2△PbO+C=Pb＋CO↑△PbO＋CO=Pb＋CO2△PbS＋Fe=Pb＋FeS第33页,共50页，星期六，2024年，5月?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+2H2OGeCl4+2H2O＝GeO2+4HCl△GeO2+2H2=Ge+2H2O升温至1373K，锗粉熔化，注入模中得锗锭。最后用物理方法“区域熔融法”来进一步提纯得到高纯锗。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。第34页,共50页，星期六，2024年，5月?单质的化学性质M+O2=MO2(M=Ge,Sn,Pb)常温下，锗和锡对空气稳定，铅的表面受空气氧化而变暗，生成氧化膜保护层，在高温下都能与空气反应生成氧化物。M+X2MCl4MCl2SMS2MSGe、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锗和锡不与水反应，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?与空气反应?与卤素和硫反应?与水的反应第35页,共50页，星期六，2024年，5月?与酸反应Ge不溶于稀酸，溶于浓硫酸和浓硝酸Ge＋4H2SO4(浓)＝Ge(SO4)2＋2SO2↑＋4H2OGe＋4HNO3(浓)＝GeO2·H2O↓＋NO2＋H2OSn与稀酸反应生成亚锡盐，与氧化性酸反应生成锡酸盐Sn＋2HCl＝SnCl2＋H2↑(稀硫酸反应很慢)Sn＋4H2SO4(浓)＝Sn(SO4)2＋2SO2↑＋4H2OSn+4HNO3＝H2SnO3?(?-锡酸)+4NO2?+H2O在很稀的硝酸中生成亚硝酸锡：4Sn+10HNO3＝4Sn(NO3)2+NH4NO3+3H2OPb溶于稀硝酸(难溶于稀盐酸和稀硫酸，也不溶于浓硝酸)3Pb+8HNO3＝3Pb(NO3)2+2NO?+4H2O锗与强碱反应生成+4价的锗酸盐。Ge+2OH-+H2O=GeO32-+2H2?M+2OH-=MO22-+H2O+H2?锡和铅可以缓慢与碱反应生成+2价的锡酸盐和铅酸盐?与碱的反应第36页,共50页，星期六，2024年，5月3-2氧化物和氢氧化物氧化物氢氧化物ⅣⅡMO2MOM(OH)4M(OH)2GeO2白色GeO黑色Ge(OH)4棕色Ge(OH)2白色SnO2白色SnO黑色Sn(OH)4