碳族元素PPT课件.ppt

2020 3 19 第15章碳族元素 1 2020 3 19 碳族元素有 碳 C 硅 Si 锗 Ge 锡 Sn 铅 Pb 所构成 碳 Carbon 是有机世界的主角 由于碳自相成链的能力最强 因此碳的化合物是最多的 本章只讨论碳的无机化合物部分 本章的重点是 1 碳的氧化物和碳酸盐 锡和铅的氧化物 硫化物和相应的酸 氧化 还原性质 2 无机化合物的水解性质规律 15 1碳族元素的通性 2 2020 3 19 碳族元素的通性 3 2020 3 19 碳族元素晶体的熔点高低差异很大 碳单键键能大 碳结合成链能力强 硅的Si O键能大 属于亲氧元素 碳的氢化物与O2燃烧得碳的氧化物 而硅氢化物大部分遇水就可生成含氧化合物 X H键能都较大 它们都有一系列的氢化物 4 2020 3 19 碳 硅的氧化态 5 2020 3 19 碳 硅的成键特征 碳与硅的价电子构型为ns2np2 价电子数目与价电子轨道数相等 它们被称为等电子原子 碳和硅可以用sp sp2和sp3杂化轨道形成2到4个s键 碳的原子半径小 还能形成pp pp键 所以碳能形成多重键 双键或叁键 硅的半径大 不易形成pp pp键 所以Si的sp和sp2态不稳定 很难形成多重键 双键或叁键 锡和铅的原子序数的增大 因ns2电子对效应的影响 稳定氧化态由 4变为 2 6 2020 3 19 15 2碳及其重要化合物 7 2020 3 19 碳的杂化与特性 一 碳的杂化类型sp3四面体金刚石CH4sp2平面三角形石墨CO32 C6H6sp直线形CO2CS2C2H2二 碳的特性碳在同族元素中 由于它的原子半径最小 电负性最大 电离能也最高 又没有d轨道 所以它与本族其它元素之间的差异较大 p区第二周期的元素都有此特点 这差异主要表现在 1 它的最高配位数为4 2 碳的成链能力最强 3 不但碳原子间易形成多重键 而且能与其它元素如氮 氧 硫和磷形成多重键 后二点是碳化合物特别多的原因 8 2020 3 19 合成金刚石的新方法 20世纪50年代高温高压石墨转化为金刚石 一 金刚石金刚石的外观是无色透明的固体 为原子晶体 每个碳原了都以sp3杂化轨道和其它四个原子形成共价键 形成一种网状的巨形分于 再由于C一C键的键能相当高 使得金刚石的硬度非常大 分子中没有自由电子 不导电 在工业上可用于刀具来切割金属及制造高档装饰品 碳的同素异性体 碳有金刚石和石墨C60等同素异性体 无定形炭 如木炭 本质上都是纯度不等的石墨微晶 20世纪80年代微波炉中烃分解为金刚石 20世纪90年代CCl4 Na得到金刚石微晶 9 2020 3 19 二 石墨石墨分子结构是层形结构 每层是由无限个碳六元环所形成的平面 其中的碳原子取sp2杂化 与苯的结构类似 每个碳原子尚余一个未参与杂化的p轨道 垂直于分子平面而相互平行 平行的n个p轨道共n个电子在一起形成了弥散在整个层的n个碳原子上下形成了一个p p大 键 电子在这个大 键中可以自由移动 即石墨能导电 在层与层之间是分子间作用力 因此层与层之间就能滑动 石墨粉可以做润滑剂 再加上它的颜色是黑色的 它又可做颜料和铅笔芯 10 2020 3 19 C80球碳 C60球碳可与氢发生加成反应 三 碳的新单质1 C60球碳 1985年9月初美国Rice大学Smalley Koroto和Curl在氦气流里用激光气化石墨 发现了像足球一样的碳分子 C60 后来发现 它只是一个碳的一大类新同素异形体 球碳Cn大家族里一员 获1996年诺贝尔奖 2 其它球碳C20球碳C24球碳C36球碳 C80 11 2020 3 19 2 碳纳米管 1991年日本SumioIijima用电弧放电法制备C60得到的碳炱中发现管状的碳管碳的壁为类石墨二维结构 基本上由六元并环构成 按管壁上的碳碳键与管轴的几何关系可分为 扶手椅管 锯齿状管 和 螺管 三大类 按管口是否封闭可分为 封口管 和 开口管 按管壁层数可分为单层管 SWNT 和多层管 MWNT 管碳的长度通常只达到纳米级 1nm 10 9m 12 2020 3 19 15 2 1氧化物 碳有许多氧化物 已见报导的有CO CO2 C3O2 C4O3 C5O2和C12O9 其中常见的是CO和CO2 一 一氧化碳1 结构CO分子和N2分子各有10个价电子 它们是等电子体 两者的分子轨道的能级次序形式相同 CO KK 2s 2 2s 2 y2p 2 z2p 2 2p 2 由一个 键 一个双电子 键和一个电子来于O原子的 配键组成 13 2020 3 19 CO分子中 电子云偏向氧原子 但是配键是由氧原子的电子对反馈到碳原子上 这样又使得氧原子略带正电性 碳原子略带负电性 两种因素相互作用使CO的偶极短几乎为零 正是因为碳原子略带负电性使得孤电子对 体积稍大 核对电子对的控制降低 具有活性 14 2020 3 19 2 化学性质 l CO还原性 CO为冶金方面的还原剂 它在高温下可以从许多金属氧化物如Fe2O3 CuO或PbO中夺取氧 使金属还原 CO还能使一些化合物中的金属离子还原 如 CO PdCl2 H2O CO2 Pd 2HClCO 2Ag NH3 2OH 2Ag NH4 2CO3 2NH3这些反应都可以用于检测微量CO的存在 2 CO氧化性 15 2020 3 19 3 CO的配合性 由于CO分子中有孤对电子 可以作配体与一些有空轨道的金属原子或离子形成配合物 例如同VIB VIIB和VIII族的过渡金属形成羰基配合物 Fe CO 5 Ni CO 4和Cr CO 6等 在过渡金属中讲 CO有毒 它能与血液中携带O2的血红蛋白 Hb 形成稳定的配合物COHb CO与Hb的亲和力约为O2与Hb的230 270倍 COHb配合物一旦形成后 就使血红蛋白丧失了输送氧气的能力 所以CO中毒将导致组织低氧症 如果血液中50 的血红蛋白与CO结合 即可引起心肌坏死 16 2020 3 19 在工业气体分析中常用亚铜盐的氨水溶液或盐酸溶液来吸收混合气体中的CO 生成CuCl CO 2H2O 这种溶液经过处理放出CO 然后重新使用 与合成氨工业中用铜洗液吸收CO为同一道理 Cu NH3 2CH3COO CO NH3 Cu NH3 3 CO CH3COO醋酸二氨合铜 I 醋酸羰基三氨合铜 I 4 CO与碱的作用CO显非常微弱的酸性 在473K及1 01 103kPa压力下能与粉末状的NaOH反应生成甲酸钠 NaOH CO HCOONa因此也可以把CO看作是甲酸HCOOH的酸酐 甲酸在浓硫酸作用下脱水可以得到CO 17 2020 3 19 二 二氧化碳1 温室效应近几十年来由于世界工业高速发展 各类污染严重 森林又滥遭砍伐 石油轮泻油 影响了生态平衡 使大气中的CO2越来越多 是造成地球 温室效应 的主要原因 CO2能吸收红外光 这就使得地球应该失去的那部分能量被储存在大气层内 造成大气温度升高 会使地球两极的冰山发生部分融化 从而使海平面升高 甚至造成沿海一些城市被海水淹没的危险 2 结构在CO2分子中 碳原子与氧原子生成四个健 两个s和两个大 键 即离城 34键 CO2为直线型分子 碳原子上两个未杂化成健的p轨道分别与氧的p轨道发生重叠 习惯上仍用O C O表示 18 2020 3 19 4 酸性能与碱 碱性氧化物及碳酸盐反应 CaCO3 CO2 H2O Ca HCO3 2 CO2是非极性分子 易液化 其临界温度为304K 在此温度下不论加多大压力也不能使其液化 固体二氧化碳为雪花状固体 俗称 干冰 它是分子晶体 注 在特定条件下也能形成原子晶体 从相图可知 它的三相点高于大气压 所以在常压下直接升华为气体 它是工业上广泛使用的致冷剂 戏曲舞台的烟云 3 不活泼性CO2不活泼 但在高温下 能与碳或活泼金属镁 钠等反应 镁在二氧化碳中燃烧 1999年美国LawrenceLivermore国家实验室在 40oC的温度下将液态CO2装入一高压容器用Nd YbLiF4激光器热至1800K 在40GPa高压下 CO2在微米级红宝石芯片或铂薄膜上结晶 发现分子的晶型由CO2转化为SiO2的结构 19 2020 3 19 1 碳酸CO2在水中的溶解度不大 298K时 1L水中溶1 45g 约0 033mol CO2转变成H2CO3的只有1 4 因为CO2能溶于水 所以蒸馏水的PH值常小于7 酸碱滴定时粉色的酚酞溶液在空气中能退色 H2CO3是二元弱酸 能生成两种盐 碳酸氢盐和碳酸盐 碳原子在这两种离子中均以sp2化轨道与三个氧原子的p轨道成三个s键 它的另一个p轨道与氧原子的p轨道形成p键 离子为平面三角形 15 2 2碳酸及其盐 计算表明 如果没有水 气态的碳酸分子可以存在18万年不分解 估计在星际云中存在碳酸分子 而且可能与C60的形成有关 2000 March 3 CheminBritain 20 2020 3 19 2 碳酸盐的性质1 溶解性所有碳酸氢盐都溶于水 正盐中只有铵盐 铊盐和碱金属的盐溶于水 其它金属的碳酸盐都是难溶的 对于这些盐来说 它们的酸式盐要比正盐的溶解度来的大 碱金属 除锂外 和NH4 离子有固态的酸式盐 它们在水中的溶解度比相应的正盐的溶解度小 这同HCO3 离子在它们的晶体中通过氢键结合成链 而降低了碳酸氢盐的溶解度 21 2020 3 19 有些金属离子如Cu2 Zn2 Pb2 和Mg2 等 其氢氧化物和碳酸盐的溶解度相差不多 则可能得到碱式盐 2Cu2 2CO32 H2O Cu2 OH 2CO3 CO2 2 水解性在金属盐类 除碱金属和NH4 及Tl盐 溶液中加可溶性碳酸盐 产物可能是碳酸盐 碱式碳酸盐或氢氧化物 究竟是哪种产物 取决于反应物 生成物的性质和反应条件 如果金属离子不水解 将得到碳酸盐 如果金属离子的水解性极强 其氢氧化物的溶度积又小 如Al3 Cr3 和Fe3 等 将得到氢氧化物 2Al3 3CO32 3H2O 2Al OH 3 3CO2 此反应用于灭火器 22 2020 3 19 3 热稳定性 一般情况如 CaCO3 ZnCO3和PbCO3加热即分解为金属氧化物和CO2 而钠 钾 钡的碳酸盐在较高温下也不分解 碳酸盐受热分解的难易程度与阳离子的极化作用有关 阳离子对CO32 离子的极化作用 使CO32 不稳定以致分解 极化作用越大越易分解 H 质子 的 反 极化作用超过一般金属离子 所以有下列热稳定性顺序 M2CO3 MHCO3 H2CO3 23 2020 3 19 碳的硫化物和卤化物 二 碳的硫化物和卤化物1 二硫化碳二硫化碳CS2为无色有毒的挥发性液体 极易着火 CS2 l 3O2 g CO2 g SO2 g 它不溶于水 可作为有机物 磷和硫的溶剂 2 碳的卤化物 金属 非极性分子 稳定 不分解 比重比水大 CC14是常用的灭火剂 但不能扑灭金属 H2O CCl4 COCl2 HCl COCl2叫光气有毒 24 2020 3 19 硅的杂化与成键特征 硅单质 硅烷 卤化物和氟硅酸盐 硅的含氧化合物 15 3硅及其重要化合物 25 2020 3 19 硅的杂化与成键特征 由于硅易与氧结合 自然界中没有游离态的硅 大部分坚硬的岩石是由硅的含氧化合物构成的 硅原子的价电子构型与碳原子的相似 它也可形成sp3 sp2和sp等杂化轨道 并以形成共价化合物为特征 不过它的原子半径比碳的大 且有3d轨道 因而情况又与碳原子有所不同 1 它的最高配位数是6 常见配位数是4 2 它不能形成pp pp键 无多重键 而倾向于以较多的s单键形成聚合体 例如通过Si O Si链形成形形色色的SiO2聚合体和硅酸盐 26 2020 3 19 硅有两种晶型 无定形硅为深灰色粉末 晶形硅为银灰色 且具金属光泽 能导电 但导电率不及金属 且随温度的升高而增加 硅在化学性质方面主要表现为非金属性 象这类性质介于金属和非金属之间的元素称为 准金属 或 类金属 或 半金属 准金属是制半导体的材料 计算机芯片 太阳能电池是硅做的 自然界没有单质硅 是化学家 把砂子 SiO2 转化为硅 Si 形成了计算机的基石 SiO2 C 2Cl2 SiCl4 CO2SiCl4 2H2 Si 4HCl晶态硅具有金刚石那样的结构 所以它硬而脆 硬度为7 0 熔点高 在常温下化学性质不活泼 15 3 1硅单质 27 2020 3 19 无定形硅比晶态硅活泼 其主要化学性质如下 1 与非金属作用Si在常温下只能与F2反应 生成SiF4 Si F键的键能很大 但在高温下能与其它卤素和一些非金属单质反应 如与Cl2反应 得到SiCl4 与O2反应生成SiO2 与N2反应得到Si3N4 与碳生成SiC 这些化合物均有广泛用途 如Si3N4陶瓷材料 它耐高温 高强度 耐磨等 可用于发动机等 合成Si3N4的方法有三 1 用硅和氮气直接反应 2 将SiO2在氮气中用炭还原 然后进行氮化 3 利用SiCl4和NH3的气相反应 28 2020 3 19 2 与酸作用Si在含氧酸中被钝化 Si与HF或有氧化剂 HNO3 CrO3 KMnO4 H2O2等 存在的条件下 与HF酸反应 Si 4HF SiF4 2H2 SiF4 2HF H2SiF6 氟硅酸 3Si 4HNO3 18HF 3H2SiF6 4NO 8H2O3 与碱作用无定形Si能猛烈地与强碱反应 放出H2 Si 2NaOH H2O Na2SiO3 2H2 4 与金属作用Si能与某些金属生成硅化物如 Mg2Si 29 2020 3 19 1 氢化物硅与碳相似 有一系列氢化物 不过由于 1 硅自相结合成链的能力比碳差 2 它不能形成p p 键 多重键 3 由于Si有d轨道 易受其它有孤对电子的原子的进攻 所以稳定性要差得多 这样硅生成的氢化物要少得多 硅烷的通式为SinH2n 2 7 n 1 来表示 结构与烷烃相似 一硅烷又称为甲硅烷 但化学性质比相应的烷烃活泼 由于硅不能与H2直接作用 简单的硅烷常用金属硅化物与酸反应来制取 例如 Mg2Si 4HCl SiH4 2MgCl2 15 3 2硅的重要化合物 30 2020 3 19 l 强还原性能与O2或其它氧化剂猛烈反应 它们在空气中自燃 燃烧时放出大量的热 产物为SiO2 如 SiH4 2O2 SiO2 2H2O 碱 燃烧 能与一般氧化剂反应 如 SiH4 2KMnO4 2MnO2 K2SiO3 H2 H2OSiH4 8AgNO3 2H2O 8Ag SiO2 8HNO3这二个反应可用于检验硅烷 2 与水作用硅烷在纯水中不水解 但当水中有微量碱存在时 由于减的催化作用 水解反应即激烈地进行 SiH4 n 2 H2O SiO2 nH2O 4H2 31 2020 3 19 3 热稳定性所有硅烷的热稳定性都很差 分子量大的稳定性更差 将高硅烷适当地加热 它们即分解为低硅烷 低硅烷 如SiH4 在温度高于773K即分解为单质硅和氢气 SiH4被大量地用于制高纯硅 硅的纯度越高 大规模集成电路的性能就越好 33 2020 3 19 2 卤化物硅的卤化物都是共价化合物 熔点 沸点都比较低 氟化物 氯化物的挥发性更大 易于用蒸馏的方法提纯它们 常被用作制备其它含硅化合物的原料 例如质量百分比为99 99 的SiF4是制太阳能电池用的非晶态硅的原料 SiCl4主要用于制硅酸脂类 有机硅单体 高温绝缘漆和硅橡胶 还用于制光导纤维所需要的高纯度石英 34 2020 3 19 1 卤化物水解硅的卤化物强烈地水解 它们在潮湿空气中发烟 如 SiCl4 l 3H2O l H2SiO3 l 4HCl aq 故SiCl4可作烟雾剂 但是CCl4不水解 这与Si有3d轨道 配位数为6 sp3d2杂化 能同H2O配位 而碳原子不具备此条件 由此 SiF4很容易与F 形成SiF62 配离子 SiF4 2F SiF62 35 2020 3 19 2 制取硅的卤化物可以用下列方法制取 1 硅与卤素直接化合 2 氧化物与氢卤酸或卤化物作用SiO2 s 2CaF2 s 2H2SO4 SiF4 g 2CaSO4 s 2H2O l 3 碳氯法SiO2 2C 2Cl2 SiCl4 2CO 36 2020 3 19 3 二氧化硅二氧化硅是无色 难熔的固体 石英 水晶 砂子等的主要成分是SiO2它不溶于水及酸中 除HF 固态CO2为分子晶体 而硅通过Si O键形成三维网格的原子晶体 石英晶体 37 2020 3 19 1 化学性质 2 用途石英玻璃的热膨胀系数小 可以耐受温度的剧变 灼烧后立即投入冷水中也不致于破裂 可用于制造耐高温的仪器 石英玻璃能做水银灯芯和其它光学仪器 制光导纤维 的石英玻璃纤维 石英砂可以做水泥等 38 2020 3 19 其组成常以通式 xSiO2 yH2O表示 现已知的有 正硅酸H4SiO4 x 1 y 2 偏硅酸H2SiO3 x 1 y 1 二硅酸H6Si2O7 x 2 y 3 三硅酸H4Si3O8 x 3 y 2 二偏硅酸H2Si2O5 x 2 y 1 x 2的硅酸叫多硅酸 常用H2SiO3式子代表硅酸 硅酸是一种二元弱酸 K1 2 10 10 K2 1 10 12 H4SiO4在水中的溶解度不大 但生成后并不立即沉淀下来 经片刻后 会逐渐缩合为多酸 形成硅酸溶胶 溶胶脱水即成为多孔性固体 称为硅胶 它是很好的干燥剂 不能干燥HF气体 4 硅酸和硅胶硅酸为组成复杂的白色固体 通常用化学式H2SiO3表示 用可溶性硅酸盐与酸反应制得 反应的实际过程很复杂 39 2020 3 19 5 硅酸盐硅酸钠除了碱金属以外 其它金属的硅酸盐都不溶于水 硅酸钠是最常见的可溶性硅酸盐 可由石英砂与烧碱或纯碱反应而制得 2NaOH SiO2 Na2SiO3 H2O工业上用 mSiO2 nNa2CO3 nNa2O mSiO2 nCO2 产物含有铁盐等杂质而呈灰色或绿色 用水蒸气处理成粘稠液体即俗称 水玻璃 又名 泡花碱 其组成为Na2O nSiO2 水玻璃的用途很广 如作粘合剂 木材或织物用水玻璃浸泡以后能防腐防火 保存鲜蛋 软水剂 洗涤剂和制肥皂的填料 它也是制硅胶和分子筛的原料 和金属盐可以制得水中花园 共熔 40 2020 3 19 6 天然硅酸盐硅酸盐矿的复杂性在其阴离子 而阴离子的基本结构单元是SiO4四面体 由此四面体组成的阴离子 除了简单的单个SiO44 和二硅酸阴离子Si2O76 以外 还有由多个SiO4四面体通过顶角上的一个或两个或三个 四个氧原子连接而成的环状 链状 片状或三维结构的复杂阴离子 这些阴离子借金属离子结为各种硅酸盐 片状阴离子 41 2020 3 19 7 分子筛泡沸石 又称沸石 是一种含结晶水的具有多孔结构的铝硅酸盐Na2O Al2O3 2SiO2 nH2O 共中有许多笼状空穴和通道 这种结构使它很容易可逆地吸收或失去水及共它小分子 如CO2 NH3 甲醇 乙醇等 但它不吸收那些大得不能进入空穴的分子 因而起着 筛分 的作用 故有 分子筛 之称 分子筛有沸石分子筛和高岭土分子筛 有天然的和人工合成的 泡佛石就是一种天然分子筛 42 2020 3 19 氟硅酸及其盐当SiF4水解时 未水解的SiF4极易与水解产物HF配位形成氟硅酸H2SiF6SiF4 2HF H2SiF6现在还未制得游离的H2SiF6 只能得到60 的溶液 它是一种强度相当于H2SO4的强酸 金属锂 钙等的氟硅酸盐溶于水 钠 钾 钡盐难溶于水 用纯碱溶液吸收SiF4气体 可得到白色的氟硅酸钠Na2SiF6晶体 43 2020 3 19 15 4锡铅及其化合物 44 2020 3 19 15 4锡铅及其化合物 12 4 1性质和用途铅为暗灰色 重而软的金属 锡有三种同素异性体 常见的为白锡 它有较好的延展性 白锡只在286 434K温度范围内稳定 它在低于286K时转变为粉末状的灰锡 锡疫 高于434K时 转变为脆锡 这二种元素的常见氧化态为 IV和 II 4氧化态化合物的稳定性是 Sn Pb 2氧化态化合物的稳定性是 Sn Pb从Sn到Pb 低价化合物趋于稳定 Sn的化合物为共价化合物 Pb II 有离子化合物 Pb为亲硫元素 它们属于中等活泼的金属 但由于种种原因却表现出一定的化学情性 45 2020 3 19 1 与氧反应 在通常条件下 空气中铅能被氧化 在铅表面生成一层氧化铅或碱式碳酸铅 且形成保护膜 空气中的氧对锗和锡都无影响 这二种金属在高温下能与氧反应而生成氧化物 2 与其它非金属的反应Pb X2 PbX2Sn X2 SnX4 适量SnX2 Pb S PbSSn S SnS2 适量SnS 46 2020 3 19 3 与酸的反应Sn 2HCl 浓 SnCl2 H2 Pb 2HCl PbCl2 H2 反应不易发生 Pb 4HCl 浓 H2 PbCl4 H2 Sn 4H2SO4 浓 Sn SO4 2 2SO2 4H2OPb H2SO4 稀 PbSO4 H2 反应不易发生 Pb 3H2SO4 浓 Pb HSO4 2 SO2 2H2OSn 4HNO3 浓 H2SnO3 4NO2 H2O4Sn 过量 10HNO3 冷稀 4Sn NO3 2 NH4NO3 3H2O3Pb 8HNO3 稀 3Pb NO3 2 2NO 4H2O因Pb NO3 2不溶于浓硝酸 所以Pb不与浓硝酸发生反应 47 2020 3 19 Sn 2HCl 浓 SnCl2 H2 Sn 4H2SO4 浓 Sn SO4 2 2SO2 4H2OSn 4HNO3 浓 H2SnO3 4NO2 H2O4Sn 过量 10HNO3 冷稀 4Sn NO3 2 NH4NO3 3H2O Sn与非氧化性酸反应生成Sn II 化合物 Pb与酸反应得到Pb II 化合物 Pb 2HCl PbCl2 H2 反应不易发生 Pb 4HCl 浓 H2 PbCl4 H2 Pb H2SO4 稀 PbSO4 H2 反应不易发生 Pb 3H2SO4 浓 Pb HSO4 2 SO2 2H2O3Pb 8HNO3 稀 3Pb NO3 2 2NO 4H2O因不溶于浓HNO3 所以Pb不与浓HNO3发生反应 48 2020 3 19 4 配位数二价盐的配位数一般为3 有时为4 如 PbCl2 Cl PbCl3 有时为PbCl42 PbI2 2I PbI42 四价盐的配位数一般为6SnCl4 2Cl SnCl62 5 铅与醋酸反应2Pb O2 2PbOPbO 2CH3COOH Pb CH3COO 2 H2O6 与碱的反应 锡 铅与NaOH反应很缓慢 生成亚酸盐 同时放出H2 49 2020 3 19 15 4 2氧化物和氢氧化物锡 铅有MO2和MO两类氧化物 MO2都是共价型 两性偏酸性的化合物 MO也是两性的 但碱性略强 MO化合物的离子性也略强 但还不是典型的离子化合物 所有这些氧化物都是不溶于水的固体 酸性增强 酸性增强 50 2020 3 19 1 锡的氧化物 在锡的氧化物中重要的为二氧化锡SnO2 通常难溶于酸或碱 SnO2 2NaOH 熔融 Na2SnO3 H2OSnO2 2Na2CO3 4S Na2SnS3 Na2SO4 2CO2SnO2为非整比化合物 其晶体中锡的比例较大 从而形成n型半导体 当该半导体吸附象H2 CO CH4等具有还原性 可燃性气体时 其电导会发生明显的变化 利用这一特点 SnO2被用于制造半导体气敏元件 以检测上述气体 从而可避免中毒 火灾 爆炸等事故的发生 SnO2还用于制不透明的玻璃 珐琅和陶瓷 侦毒管 51 2020 3 19 2 二氧化铅 棕黑色 两性 酸性大于碱性 PbO2 NaOH Na2PbO3 H2OPbO2 4HCl PbCl4 分解为PbCl2和Cl2 H2OPbO2 4HCl PbCl2 Cl2 H2O2Mn NO3 2 5PbO2 6HNO3 2HMnO4 5Pb NO3 2 2H2OPbO2 H2SO4 热浓 PbSO4 O2 H2O加热二氧化铅 PbO2 Pb3O4 O2 PbO O2 3 Pb3O4 铅丹或红丹 测定其结构为Pb2II PbIVO4 Pb3O4 HNO3 PbO2 Pb NO3 2 H2O3 氢氧化物 自学 比较其与氧化物性质的异同 2 铅的氧化物 铅除了有PbO 密陀僧 和PbO2以外 还有常见的 混合氧化物 Pb3O4 铅丹或红丹 2PbO PbO2 1 一氧化铅 它有两种变体 红色四方晶体和黄色正交晶体 在常温下 红色的比较稳定 PbO易溶于醋酸或硝酸得到Pb II 盐 难溶于碱 用于制铅蓄电池 52 2020 3 19 15 4 3卤化物 上表中每格内 第一行为状态第二行为熔点 第三行为沸点 53 2020 3 19 Sn Pb可形成MX4和MX2两种卤化物C Si只有MX4一种卤化物Sn Pb的卤化物易水解Sn Pb的卤化物在过量HX或X 存在下易形成配合物 1 四卤化物 常用的MX4为SnCl4 在常况下均为液态 在空气中因水解而发烟 SnCl4用作媒染剂 有机合成上的氯化催化剂及镀锡的试剂 54 2020 3 19 2 二卤化物 重要的MX2为氯化亚锡SnCl2 它是生产上和化学实验中常用的还原剂 HgCl2 SnCl2 Hg2Cl2 白色 SnCl4Hg2Cl2 SnCl2 Hg 黑色 SnCl4此反应很灵敏 常用来检验Hg2 和Sn2 的存在 SnCl2易水解 配制SnCl2溶液时 先将SnCl2固体溶解在少量浓盐酸中再稀释 为防止Sn2 氧化 常在新配制的SnCl2溶液中加少量金属Sn SnCl2 H2O Sn OH Cl 白色 HClPbCl2难溶于冷水 易溶于热水 也能溶解于盐酸中 PbCl2 2HCl H2 PbCl4 PbI2为黄色丝状有亮光的沉淀 易溶于沸水 或因生成配合物而溶解于KI的溶液中 PbI2 2KI K2 Pbl4 55 2020 3 19 15 4 4锡和铅的硫化物 硫化物 sulfides 56 2020 3 19 SnS2 Na2S Na2SnS3 SnS2可溶于碱性的Na2S中 SnS32 2H H2SnS3不稳定 SnS2 H2SSnS NH4 2S2 NH4 2SnS3 碱性的SnS可溶于多硫化物 NH4 2Sx PbS的溶解情况PbS 4HCl