第三节演示文稿

第三节演示文稿第一页，共二十五页，2022年，8月28日第三节锡铅3—1锡，铅的单质3—2锡，铅的化合物3—3含铅废水的处理第二页，共二十五页，2022年，8月28日3—1锡，铅的单质Sn在自然界主要以锡石（SnO2）存在，我国云南省一个旧市曾因蕴藏有丰富的锡矿，被称为锡都而闻名于世。Pb主要以方铅矿（PbS）存在。他们在自然界的蕴藏量虽然不算丰富，但矿藏集中，并且容易冶炼，故早在公元前三千年铅就为人们所熟知，我国古墓出土文物中颇多锡、铅制品。第三页，共二十五页，2022年，8月28日锡的物理性质锡是银白色的软金属，比重为7.3，熔点低，只有232。C。锡在常温下富有展性。特别是在100℃时，它的展性非常好，可以展成极薄的锡箔。平常，人们便用锡箔包装香烟、糖果，以防受潮（近年来，我国已逐渐用铝箔代替锡箔。铝箔与锡箔很易分辨——锡箔比铝箔光亮得多)。不过，锡的延性却很差，一拉就断，不能拉成细丝。锡不仅怕冷，而且怕热。在161℃以上，白锡又转变成具有斜方晶系的晶体结构的斜方锡。斜方锡很脆，一敲就碎，展性很差，叫做“脆锡”。白锡、灰锡、脆锡，是锡的三种同素异性体。

灰锡(α-Sn)白锡（β-Sn）脆锡（γ-Sn）第四页，共二十五页，2022年，8月28日锡的物理性质灰锡(α-Sn)白锡（β-Sn）脆锡（γ-Sn）常见的为白锡，虽然它在13.2摄氏度以下会转变成灰锡，但是这种转变的速度非常缓慢，所以能稳定存在。但是，如果温度过低，达到-48摄氏度时其转变速率急剧增大，顷刻间白锡变成粉末状的灰锡。锡制品处在极端寒冷的地方会遭到毁坏就是这个缘故，这种现象成为“锡疫”第五页，共二十五页，2022年，8月28日铅的性质熔点327.4℃沸点1750℃铅也是很软的中金属，用手指甲就能在铅上刻痕，新切开的断面很亮，但不久就会形成一层碱式碳酸铅而变暗，它能保护内层金属不被氧化也是比重较大的金属之一，展性良好，易与其他金属形成合金。铅最大的特性是能吸收效射线，如X射线和γ射线等。可制作铅玻璃，铅围裙和放射源容器的等防护用品。在化学工业中常用铅做反应器的衬里(一)铅的主要物理性质第六页，共二十五页，2022年，8月28日锡和铅锡，铅大量用于制造合金，除焊锡，保险丝等低熔点合金由锡，铅制成外，以往大量使用的铅字合金由Pb,Sb,Sn组成，青铜由铜锡合金，蓄电池的极板为铅，锑合金等。注铅及铅的化合物都是有毒物质，并且进入人体后不易排出而导致积累性中毒，所以食具、水管等不可用铅制作。Sn,Pb为周期表中ⅣA族元素，原子的价层电子构型5s25p2,6s26p2，能形成+2，+4两种氧化值的化合物。锡和铅属于中等活泼金属，与卤素，硫等非金属可以直接化合;与酸、碱反应的现象和产物列于表如下第七页，共二十五页，2022年，8月28日锡、铅与酸、碱的反应酸、碱锡（Sn）铅（Pb）HCl与稀盐酸作用缓慢，与浓盐酸在加热下游可观的反应速率Sn+HCl（浓）→SnCl2+H2↑能反应，但因生成难溶的PbCl2覆盖在表面，致使反应不久即停止H2SO4与稀硫酸较难反应与较浓的硫酸作用，生成（Ⅱ）盐Sn+2H2SO4→SnSO4+SO2↑+2H2O与浓硫酸在加热下，生成Sn(Ⅳ)Sn+4H2SO4（浓）→Sn(SO4)2+2SO2↑+4H2O与徐硫酸反应，但因生成难溶的硫酸铅覆盖层，反应终止与热的浓硫酸能反应：Pb+3H2SO4（浓）→Pb(HSO4)2+SO2↑+2H2OHNO3与冷的稀硝酸作用生成Sn(Ⅱ)盐4Sn+10HNO3→4Sn(NO3)2+NH4NO3+3H2O与浓硝酸生成Sn(Ⅳ)化合物，即β-锡盐：3Sn+4HNO3(浓）→3SnO2•2H2O+4NO与稀、浓硝酸均能反应：3Pb+8HNO3→3Pb(NO3)2+2NO↑+4H2OPb+4HNO3(浓）→Pb(NO3)2+2NO2↑+2H2ONaOH与热、浓碱能作用Sn+2NaOH(浓)→Na2SnO2+H2↑与热、浓碱能反应：Pb+2NaOH(浓）→NaPbO2+H2↑第八页，共二十五页，2022年，8月28日3-2锡、铅的化合物

1概述锡、铅有+2、+4氧化值的化合物，在某些性质方面存在递变规律，着重讨论一下两点：（1）锡、铅氧化物及其水合物的酸碱性锡、铅的氧化物有SnO/SnO2/PbO/PbO2。在Sn(Ⅱ)或Sn(Ⅳ)得盐溶液中加入氢氧化钠生成Sn(OH)2或4Sn(OH)4的白色胶状沉淀。他们都是两性物质，不过前者以碱性为主，后者以酸性为主，第九页，共二十五页，2022年，8月28日Sn(OH)2溶于酸碱的反应Sn(OH)2+2HCl→SnCl2+2H2OSn(OH)2+2NaOH→Na[Sn(OH)4]或Sn(OH)2+2NaOH→NaSnO2+2H2O其他如Sn(OH)4/Pb(OH)2/Pb(OH)4也有类似的反应，然而它们酸碱性的强弱呈现规律性的递变。其中以Sn(OH)4的酸性较强（但仍为弱酸），Pb(OH)2的碱性较强（但仍为弱碱）。第十页，共二十五页，2022年，8月28日（2）锡，铅化合物的氧化还原性锡、铅在酸碱性介质中的元素电势图如下：EA/VSn4+0.154Sn2+-0.136SnPbO21.455Pb2+-0.126SbEB/V[Sn(OH)6]2-

-0.93[Sn(OH)4]2--0.91Sn

PbO20.247PbO-0.58Pb由此可见，无论再在酸性还是碱性介质中，Sn（Ⅱ）都是典型的还原剂，借此性质可用于鉴定Sn2+,Hg2+和Bi(Ⅲ)。第十一页，共二十五页，2022年，8月28日例如：2HgCl2+Sn2+Hg2Cl2↓+Sn4++2Cl-Hg2Cl2+Sn2+Hg↓+Sn4++2Cl-由生成白色丝状的Hg2Cl2沉淀和黑色高分散Hg，可以鉴定Hg2+

和Sn2+

的存在。Sn(Ⅱ)在碱性介质中的还原性更强，可以发生以下反应：2Bi(OH)3+3SnO22-+6H2O2Bi↓+3[Sn(OH)]2-此法可作为Bi(Ⅲ)的鉴定反应，反应时碱性要足够强，生成高分散Bi呈黑色。第十二页，共二十五页，2022年，8月28日Pb（Ⅳ）Pb（Ⅳ）是强氧化剂，在酸性溶液中使用，效果显著。它能把Mn(Ⅱ)氧化成Mn（Ⅶ）；与浓硫酸作用放出氧气；与浓盐酸作用放出氯气。反应如下：2Mn2++5PbO2+4H+MnO4-+5Pb2++2H2O

4H2SO4（浓）+2PbO22Pb(HSO4)2+O2↑+2H2O4HCl+2PbO2PbCl2+Cl2+2H2

综上所述，锡和铅的氧化物、氢氧化物的酸碱性及其+2、+4化合物氧化还原性的递变规律可归纳如下：第十三页，共二十五页，2022年，8月28日归纳

酸性增强原酸SnO,

Sn(OH)2

SnO2Sn(OH)4

碱氧性性(两性偏碱）（两性偏酸）性化增增增性强强PbOPb(OH)2PbO2Pb(OH)4

强增还（两性偏碱）

(两性偏酸）强

碱性增强第十四页，共二十五页，2022年，8月28日2锡的化合物（1）氯化物下面通过讨论锡的两种氯化物，对戏的化学行为将会有进一步了解。氯化亚锡(SnCl2•2H2O)氯化亚锡为无色晶体熔点仅37.7摄氏度。在熔化的同时被自身的结晶水所水解，生成碱式盐和盐酸。在空气中逐渐氧化成不溶性的氯氧化物。SnCl2溶于水并随即水解：SnCl2+2H2OSn(OH)Cl↓+HCl

在配制其溶液时，需要

加盐酸以抑制水解，还需呀ijiaru少量的金属系粒第十五页，共二十五页，2022年，8月28日SnCl2SnCl2是有机合成中重要的还原剂，也是常用的分析试剂。制取SnCl2多采用下述方法；将息花侵入水中，加入少量盐酸后通入氯气，反应按下式进行：Sn+2HCl→SnCl2+H2↑(1)SnCl2+Cl2→SnCl4(2)SnCl4+Sn→2SnCl2(3)停止通入氯气后，保持锡过量（以确保无SnCl4存在），最终得到SnCl2浓溶液。经冷却、结晶、既得SnCl2•2H2O有时溶液的酸度过高，生成易溶的H2SnCl4晶体难以析出，倘遇此情况，可将其返回原反应器，作为盐酸继续此制备反应。

上述方法不需要加热，氯气又比盐酸便宜，经济效益很好。但是有毒，生产时要质疑严密，确保安全。第十六页，共二十五页，2022年，8月28日四氯化锡无水四氯化锡（又名氯化高锡）为无色液体，在潮湿空气中因水解产生锡酸，并放出HCl而呈现白烟。无水四氯化锡有毒并有腐蚀性，工业上用作媒染剂和有机合成的氯化催化剂，在电镀锡和电子工业等方面也有应用。SnCl4常由氯气和金属锡直接合成。在一密闭铁质容器中将锡加热熔融后，通入氯气，此时氧化-还原反应交替进行：第十七页，共二十五页，2022年，8月28日四氯化锡的反应Sn+2Cl2→SnCl4SnCl4+Sn→2SnCl2SnCl2+Cl2→SnCl4由于SnCl4分子的共价性远比SnCl2显著，它的沸点（114摄氏度）比SnCl2的沸点(623摄氏度）低得多，反应释放的热足以使SnCl4挥发。制得的SnCl4中或多或少地含有SnCl2和游离Cl2，经过精馏可以将其除尽。第十八页，共二十五页，2022年，8月28日（2）锡的硫化物分别向Sn(Ⅱ)和Sn(Ⅳ)盐溶液中通入H2S，得到SnS（暗棕色）和SnS2(黄色）沉淀。高氧化态硫化物SnS2能溶于碱或金属硫化物（如硫化钠）SnS2+NaOH→Na2SnO3+Na2SnS3+H2OSnS2+Na2S→Na2SnS3(硫代锡酸钠）低氧化态硫化物SnS则不溶于NaOH或Na2S，这一事实说明前者显酸性，后者显碱性第十九页，共二十五页，2022年，8月28日3.铅的化合物（1）铅的氧化物常见铅的氧化物PbO,PbO2及Pb3O4.

一氧化铅俗称密陀僧，有黄色及红色两种变体。用空气氧化熔融的铅得到黄色变体，在水中煮沸立即转变成红色变体。PbO用于制造铅白粉，铅皂，在油漆中作催干剂。PbO是两性物质，与硝酸和氢氧化钠作用可以分别得到Pb(NO3)2和NaPbO2。第二十页，共二十五页，2022年，8月28日二氧化铅

是棕黑色固体，加热时逐步分解为低价氧化物（Pb2O3、Pb3O4、PbO）和氧气。PbO2具有强氧化性，如前所述，在酸性介质中可将Cl-氧化成氯气；将二价锰离子氧化为高锰酸根。PbO2遇有有机易引起燃烧或爆炸；与硫、磷等一起摩擦可以燃烧。PbO2是铅蓄电池的阳极材料，也是火柴知道业的原料。工业上用PbO在碱性溶液中通入氯气制取PbO2PbO+2NaOH+Cl270~93CPbO2+2NaCl+H2O第二十一页，共二十五页，2022年，8月28日四氧化三铅

俗称铅丹，是鲜红色固体，它可以看做正铅酸的铅盐Pb2(PbO4)或复合氧化物PbO•PbO2。铅丹的化学性质稳定，常用作防锈漆；水暖管工使用的红漆也含有铅丹。Pb3O4与热的稀硝酸作用，只能溶出总铅的2/3：Pb3O4