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1、天津大学无机化学课件第十二章天津大学无机化学课件第十二章氮族碳族和硼族氮族碳族和硼族212-2-1 碳族元素概述碳族元素概述0AAA A A He 氦氦2 B 硼硼 C 碳碳 N 氮氮 O 氧氧 F 氟氟 Ne 氖氖3 Al 铝铝 Si 硅硅 P 磷磷 S 硫硫 Cl 氯氯 Ar 氩氩4 Ga 镓镓 Ge 锗锗 As 砷砷 Se 硒硒 Br 溴溴 Kr 氪氪5 In 铟铟 Sn 锡锡 Sb 锑锑 Te 碲碲 I 碘碘 Xe 氙氙6 Tl 铊铊 Pb 铅铅 Bi 铋铋 Po At 砹砹Rn 氡氡12-2-1 12-2-1 碳族元素概述碳族元素概述称为碳族元素称为碳族元素9/20/20242课件碳
2、的同素异形体碳的同素异形体C C6060的分子的分子的分子的分子结结结结构构构构由由60个碳原子个碳原子组组成的成的32面体面体的空心球的空心球结结构构C60比比较稳较稳定。定。富勒富勒烯烯碳原子簇可作碳原子簇可作高温高温润润滑滑剂剂、耐、耐热热和和防火材料。防火材料。富勒富勒烯烯碳原子簇碳原子簇将碱金属将碱金属掺掺入入C60晶体晶体中中,可制造超可制造超导导材料。材料。在在酶酶抑制抑制、抗病毒抗病毒、DNA切割切割、光光动动力医力医疗疗法等方面有广泛法等方面有广泛应应用用前景前景9/20/20249课件12-2-2 12-2-2 碳及其重要化合物碳及其重要化合物碳酸碳酸CO2溶于水即形成碳酸
3、溶于水即形成碳酸仅仅存在于水溶液中，至今尚未制存在于水溶液中，至今尚未制得得纯纯碳酸碳酸二元弱酸二元弱酸CO2 + H2O H2CO3 大部分大部分CO2以水合分子形式存在以水合分子形式存在H2CO3 HCO3 + +H+ + K K =4=4.5 51010-7-7* * a(1)HCO3 CO3 + + H+ + K K =4=4.7 71010-11-11a(2)-2-9/20/202410课件碳酸碳酸盐盐难难溶碳酸溶碳酸盐对应盐对应的碳酸的碳酸氢盐氢盐易溶易溶如如 CaCO3(难难溶）溶） Ca(HCO3)2(易溶易溶)(1)溶解性溶解性12-2-2 12-2-2 碳及其重要化合物碳及
4、其重要化合物碳酸碳酸盐盐除除NH4 、碱金属碱金属(Li除外除外)盐盐，一般一般难难溶溶碳酸碳酸氢盐氢盐一般易溶一般易溶+钟钟乳石、石笋的形成乳石、石笋的形成自然界石灰石等在自然界石灰石等在CO2、H2O作用下作用下 CaCO3+ CO2+H2O Ca(HCO3)2 (难难溶溶) (易溶易溶) 随着自然条件的随着自然条件的变变化，化， 上述反上述反应应逆向重新析出逆向重新析出CaCO3 9/20/202411课件碳酸碳酸盐盐难难溶碳酸溶碳酸盐对应盐对应的碳酸的碳酸氢盐氢盐易溶易溶如如 CaCO3(难难溶）溶） Ca(HCO3)2(难难溶溶)(1)溶解性溶解性易溶碳酸易溶碳酸盐对应盐对应的碳酸的
5、碳酸氢盐氢盐溶解度溶解度较较小小12-2-2 12-2-2 碳及其重要化合物碳及其重要化合物碳酸碳酸盐盐除除NH4 、碱金属碱金属(Li除外除外)盐盐，一般一般难难溶溶碳酸碳酸氢盐氢盐一般易溶一般易溶+向向浓浓碳酸碳酸钠钠溶液中通入溶液中通入CO2至至饱饱和和 可析出可析出NaHCO3 Na2CO3+ CO2+H2O 2NaHCO3 (易溶易溶) (溶解度小溶解度小) 如如9/20/202412课件碳酸碳酸盐盐碳酸碳酸盐盐水溶液呈碱性水溶液呈碱性碳酸碳酸氢盐氢盐水溶液呈微碱性水溶液呈微碱性(2)水解性水解性可溶性碳酸可溶性碳酸盐盐可作沉淀可作沉淀剂剂,分离某些离子分离某些离子碳酸碳酸盐盐碱式碳
6、酸碱式碳酸盐盐氢氢氧化物氧化物生成物生成物反反应应物物 金属金属氢氢氧化物氧化物对应对应碳酸碳酸盐盐金属金属氢氢氧化物氧化物对应对应碳酸碳酸盐盐BaBa2+2+ CO+ CO3 3 BaCOBaCO3 3 2Ag2Ag+ + CO+ CO3 3 AgAg2 2COCO3 3如如2-2-2Cu2Cu2+2+ + 2CO2CO3 3 +H+H2 2O OCuCu2 2(OHOH)2 2COCO3 3 + + COCO2 2 2Mg2Mg2+2+ + 2CO2CO3 3 +H+H2 2O OMgMg2 2(OHOH)2 2COCO3 3 + + COCO2 2如如2-2-2Fe2Fe3+3+ 3CO
7、+ 3CO3 3 +3H+3H2 2O O2Fe(OH)2Fe(OH)3 3 +3CO+3CO2 2 2Al2Al3+3+ 3CO+ 3CO3 3 +3H+3H2 2O O2Al(OH)2Al(OH)3 3 +3CO+3CO2 22-2-如如9/20/202413课件解解释释根据离子极化概念根据离子极化概念2.热稳热稳定性定性1.碱金属碱金属盐盐碱土金属碱土金属盐盐过过渡金属渡金属盐盐铵盐铵盐2.碳酸碳酸盐盐碳酸碳酸氢盐氢盐碳酸碳酸一般一般规规律律:热稳热稳定性定性热稳热稳定性差，易分解定性差，易分解 MCO3 MO + CO2 2MHCO3 M2CO3 + H2O+CO2(3)热稳热稳定性定
8、性金属离子极化力增大金属离子极化力增大+_+_+_+_+_+_+_+_+_9/20/202414课件解解释释根据离子极化概念根据离子极化概念2.热稳热稳定性定性(1)碱金属碱金属盐盐碱土金属碱土金属盐盐过过渡金属渡金属盐盐铵盐铵盐(2)碳酸碳酸盐盐碳酸碳酸氢盐氢盐碳酸碳酸一般一般规规律律热稳热稳定性差，易分解定性差，易分解 MCO3 MO + CO2 MHCO3 M2CO3 + H2O+CO2H+极化力极化力强强，反极化作用大，反极化作用大3.热稳热稳定性定性金属离子极化力增大金属离子极化力增大+_+_+_+_+_+_+_+_+_1.当无外当无外电场时电场时，CO3 中三个中三个O2-被被C4
9、+极极化而化而变变形形2.金属离子相当于外金属离子相当于外电场电场，对邻对邻近的一个近的一个O2-产产生反极化作用生反极化作用.当反极化作用当反极化作用强强烈烈,可可导导致致CO3 破裂，碳酸破裂，碳酸盐盐分解分解3.金属离子的极化力越金属离子的极化力越强强，其反极化作用，其反极化作用越越强强，碳酸，碳酸盐盐越不越不稳稳定定2-2-9/20/202415课件Mn+Li+Na+Mg2+Ca2+Sr2+Ba2+r(Mn+)/pm60956599113 135Mn+电子构型电子构型 288888分解温度分解温度/11001800 402 814 109812771.碱金属碳酸碱金属碳酸盐稳盐稳定，定
10、，难难分解分解电荷少电荷少, ,半径大半径大 8 8电子构型电子构型 极化力小极化力小 反极化作用小反极化作用小 碳酸盐稳定碳酸盐稳定(3)热稳热稳定性定性金属离子极化力增大金属离子极化力增大+_+_+_+_+_+_+_+_+_9/20/202416课件Mn+Li+Na+Mg2+Ca2+Sr2+Ba2+r(Mn+)/pm60956599113 135Mn+电子构型电子构型 288888分解温度分解温度/11001800 402 814 109812772.碳酸碳酸盐盐:碱土金属比碱金属不碱土金属比碱金属不稳稳定定金属离子极化力增大金属离子极化力增大+_+_+_+_+_+_+_+_+_同同 一一
11、 周周 期期电荷电荷 半径半径 反极化作用反极化作用 稳定性稳定性碱金属碱金属 碱土金属碱土金属(3)热稳热稳定性定性9/20/202417课件Mn+Li+Na+Mg2+Ca2+Sr2+Ba2+r(Mn+)/pm60956599113 135Mn+电子构型电子构型 288888分解温度分解温度/11001800 402 814 109812773. 碱土金属碳酸碱土金属碳酸盐盐从从Mg到到Ba稳稳定性增定性增强强半径半径,反极化作用反极化作用金属离子极化力增大金属离子极化力增大+_+_+_+_+_+_+_+_+_9/20/202418课件Mn+Fe2+Cd2+Pb2+Ag+r(Mn+)/pm7
12、497120126Mn+电子构型电子构型 9 17 1818+218分解温度分解温度/2823603152184. 过过渡金属碳酸渡金属碳酸盐稳盐稳定性定性较较差差金属离子极化力增大金属离子极化力增大+_+_+_+_+_+_+_+_+_过渡金属离子具有非过渡金属离子具有非8 8电子构型电子构型, ,极化力强极化力强, ,反极化作用强反极化作用强(3)热稳热稳定性定性9/20/202419课件Ba(OH)2BaCO3 (白色白色)CO3 + 2H+ CO2 + H2O 2-(稀稀HCl或或H2SO4)(4)CO3 的的鉴鉴定定2-9/20/202420课件12-3-3碳化硼和碳化硅12-2-3
13、碳化硼和碳化硅碳化硼和碳化硅碳化硼碳化硼(B4C) 用焦炭和氧化硼在用焦炭和氧化硼在电电炉中反炉中反应应制得制得2B2O3 + 7C B4C + 6CO有光有光泽泽的黑色晶体的黑色晶体难难熔，硬度大，是重要的工熔，硬度大，是重要的工业业磨料磨料9/20/202421课件12-2-3 碳化硼和碳化硅碳化硼和碳化硅碳化硅碳化硅(SiC) 用石英和焦碳在用石英和焦碳在电电炉中反炉中反应应制得制得SiO2 + 3C SiC + 2CO俗称金俗称金刚刚砂砂熔点高，硬度大，可用作工熔点高，硬度大，可用作工业业磨料磨料化学化学稳稳定性和定性和热稳热稳定性好，机械定性好，机械强强度大，度大，热热膨膨胀胀率低，
14、可做高温率低，可做高温结结构构陶瓷材料陶瓷材料9/20/202422课件12-3-4硅及其重要化合物12-2-4 12-2-4 硅及其重要化合物硅及其重要化合物卤卤化物化物通式通式为为SiX4,均均为为无色无色常温常温 SiF4 SiCl4 SiBr4 SiI4 气体气体 液体液体 液体液体 固体固体 制取制取 2CaF2+SiO2+2H2SO4 2CaSO4+SiF4 +2H2O 硫酸与硫酸与萤萤石和石英砂的混合物作用石和石英砂的混合物作用9/20/202423课件卤卤化物化物通式通式为为SiX4,均均为为无色无色常温常温 SiF4 SiCl4 SiBr4 SiI4 气体气体 液体液体 液体
15、液体 固体固体 性性质质1.与与HF作用作用 2HF+SiF4 H2SiF62.纯纯氟硅酸不存在氟硅酸不存在, 在水溶液中在水溶液中稳稳定定 3.氟硅酸的酸性与硫酸相近氟硅酸的酸性与硫酸相近重要重要盐盐(Na2SiF6) 是是农业杀农业杀虫、虫、灭灭菌菌剂剂、木材防腐木材防腐剂剂 可用于制造抗酸水泥、搪瓷等可用于制造抗酸水泥、搪瓷等12-2-4 12-2-4 硅及其重要化合物硅及其重要化合物9/20/202424课件卤卤化物化物通式通式为为SiX4,均均为为无色无色常温常温 SiF4 SiCl4 SiBr4 SiI4 气体气体 液体液体 液体液体 固体固体 制取制取1.加加热热硅与硅与氯氯 S
16、i + 2Cl2 SiCl4 2.将二氧化硅、将二氧化硅、氯氯、碳直接加、碳直接加热热 SiO2+2C+2Cl2 SiCl4+ 2CO 12-2-4 12-2-4 硅及其重要化合物硅及其重要化合物9/20/202425课件卤卤化物化物通式通式为为SiX4,均均为为无色无色常温常温 SiF4 SiCl4 SiBr4 SiI4 气体气体 液体液体 液体液体 固体固体 性性质质1.刺激性无色液体刺激性无色液体 12-2-4 12-2-4 硅及其重要化合物硅及其重要化合物 2.易水解，在潮湿空气中易水解，在潮湿空气中产产生生浓浓烟烟 SiCl4+3H2O H2SiO3 +4HCl 若若NH3与与SiC
17、l4同同时时蒸蒸发发， 因生成因生成NH4Cl，烟烟雾雾更更浓浓9/20/202426课件二氧化硅二氧化硅(硅石硅石)有两种形有两种形态态无定形无定形晶体晶体如如硅藻土硅藻土石英石英12-2-4 12-2-4 硅及其重要化合物硅及其重要化合物水晶水晶无色透明的纯石英无色透明的纯石英紫水晶紫水晶(含少量含少量Mn)烟水晶烟水晶碧玉碧玉玛玛瑙瑙鸡鸡血石血石蛋白石蛋白石(猫眼石猫眼石)图图像像9/20/202427课件二氧化硅二氧化硅(硅石硅石)有两种形有两种形态态无定形无定形晶体晶体如如硅藻土硅藻土石英石英石英在石英在1600时时熔化成粘稠液体，熔化成粘稠液体，其内部其内部结结构构变为变为不不规则
18、规则状状态态，若急，若急剧剧冷却，因粘度大不易再冷却，因粘度大不易再结结晶而形晶而形成石英玻璃成石英玻璃 石英玻璃具有许多特性石英玻璃具有许多特性1.热热膨膨胀胀系数小，能透系数小，能透过过可可见见光和紫外光和紫外光，可制造高光，可制造高级级化学器皿和光学化学器皿和光学仪仪器器2.制光制光导纤维导纤维12-2-4 12-2-4 硅及其重要化合物硅及其重要化合物9/20/202428课件二氧化硅二氧化硅(硅石硅石)有两种形有两种形态态无定形无定形晶体晶体如如硅藻土硅藻土石英石英与一般酸不起反与一般酸不起反应应，与，与氢氢氟酸反氟酸反应应SiO2 + 4HF SiF4 + 2H2OSiO2 + N
19、a2CO3 Na2SiO3+ CO2 与与氢氢氧化氧化钠钠或或纯纯碱共熔碱共熔 SiO2 + 2NaOH Na2SiO3+H2O12-2-4 12-2-4 硅及其重要化合物硅及其重要化合物9/20/202429课件硅酸硅酸形式很多形式很多，组组成常以成常以xSiO2yH2O表示表示 随形成条件而异随形成条件而异 硅酸名称硅酸名称 化学式化学式x y备备 注注正硅酸正硅酸H4SiO41 2偏硅酸偏硅酸H2SiO31 1二偏硅酸二偏硅酸H2Si2O52 1x2 多硅酸多硅酸三偏硅酸三偏硅酸H4Si3O83 2焦硅酸焦硅酸H6Si2O72 3通常以通常以H2SiO3表示表示12-2-4 12-2-4
20、 硅及其重要化合物硅及其重要化合物9/20/202430课件二元弱酸二元弱酸 开始生成可溶于水的开始生成可溶于水的单单硅酸硅酸以后逐步以后逐步缩缩合脱水成硅酸溶胶合脱水成硅酸溶胶 H2SiO3 HSiO3 + +H+ + K K =2.510-10 a(1)HSiO3 SiO3 + + H+ + K K =1.610-12a(2)-2- OH OH OH OH OH OH OH OH OH Si OH+OH Si OH HO Si O Si OH+HOH Si OH+OH Si OH HO Si O Si OH+H2 2O O OH OH OH OH OH OH OH OH溶解度小溶解度小 S
21、iO3 + 2+ 2H+ + H2SiO3 2-硅酸硅酸12-2-4 12-2-4 硅及其重要化合物硅及其重要化合物9/20/202431课件溶液溶液 溶胶溶胶悬浮液悬浮液颗粒大小颗粒大小/pm105分散相分散相 分散介质分散介质溶胶溶胶固固 水水凝胶凝胶 水水固固硅酸硅酸12-2-4 12-2-4 硅及其重要化合物硅及其重要化合物在稀硅酸溶胶中加入在稀硅酸溶胶中加入电电解解质质在适当在适当浓浓度硅酸度硅酸盐盐溶液中加酸溶液中加酸 凝胶凝胶演示演示9/20/202432课件溶液溶液 溶胶溶胶悬浮液悬浮液颗粒大小颗粒大小/pm105分散相分散相 分散介质分散介质溶胶溶胶固固 水水凝胶凝胶 水水固
22、固硅酸硅酸12-2-4 12-2-4 硅及其重要化合物硅及其重要化合物在稀硅酸溶胶中加入在稀硅酸溶胶中加入电电解解质质在适当在适当浓浓度硅酸度硅酸盐盐溶液中加酸溶液中加酸 凝胶凝胶演示演示9/20/202433课件硅酸硅酸盐盐* 制取：制取：SiO2与碱性氧化物共熔与碱性氧化物共熔 SiO2+ M2O M2SiO3SiO2+ 2M2O M4SiO4性性质质：1.除碱金属硅酸除碱金属硅酸盐盐外，一般外，一般难难溶溶 过过过过渡金属硅酸渡金属硅酸渡金属硅酸渡金属硅酸盐难盐难盐难盐难溶于水溶于水溶于水溶于水,并具有特征并具有特征并具有特征并具有特征颜颜颜颜色色色色 CuSiOCuSiO3 3 蓝绿蓝
23、绿蓝绿蓝绿色色色色 MnSiOMnSiO33浅浅浅浅红红红红色色色色 NiSiONiSiO3 3 翠翠翠翠绿绿绿绿色色色色 Al Al22(SiO(SiO33)33无色透明无色透明无色透明无色透明 CoSiOCoSiO3 3 紫色紫色紫色紫色 FeFe22(SiO(SiO33)33红红红红棕色棕色棕色棕色 硅花园硅花园硅花园硅花园“水中花园水中花园水中花园水中花园” (” (” (” (演演演演示示示示) ) )9/20/202434课件制取：制取：SiO2与碱性氧化物共熔与碱性氧化物共熔 性性质质：1.除碱金属硅酸除碱金属硅酸盐盐外，一般外，一般难难溶溶 2.硅酸硅酸钠钠强强烈水解烈水解,水
24、溶液呈碱性水溶液呈碱性 硅酸硅酸钠钠水溶液俗称水玻璃水溶液俗称水玻璃,又称又称“泡花碱泡花碱”市售水玻璃市售水玻璃为为粘稠状液体粘稠状液体M(Na2O):M(SiO2)=1:3.3SiO3 的的鉴鉴定定加入加入NH4Cl 2-2NH3 +2H2OSiO3 +2NH4 +2H2O H2SiO3 +2NH3H2O2-+硅酸硅酸盐盐* 9/20/202435课件12-2-5 锡、铅重要化合物锡、铅重要化合物12-2-5 12-2-5 锡、铅重要化合物锡、铅重要化合物氧化物和氧化物和氢氢氧化物氧化物氧氧 化化 数数+2SnO(黑色黑色) PbO(黄或黄红色黄或黄红色)+4SnO2(白色白色 ) PbO
25、2(棕黑棕黑色色 )混合氧化物混合氧化物 Pb3O4(铅铅丹丹) 鲜红鲜红色色 相当于相当于 Pb2PbO4 或或 2PbOPbO2 Pb2O3 橙色橙色 PbOPbO2 PbPbOPbPbO3 3+2HNO+2HNO3 3 Pb(NOPb(NO3 3)2 2+PbO+PbO2 2 +H+H2 2O OPbPb2 2PbOPbO4 4+4HNO+4HNO3 322Pb(NOPb(NO3 3)2 2+ + PbOPbO2 2 +2H+2H2 2O O 9/20/202436课件氧氧 化化 数数+2SnO(黑色黑色) Sn(OH)2(白色白色) 两性偏碱两性偏碱PbO(黄或黄红色黄或黄红色) Pb
26、(OH)2(白色白色) 两性偏碱两性偏碱+4SnO2(白色白色 ) Sn(OH)4(白色白色) 两性偏酸两性偏酸PbO2(棕黑棕黑色色 ) Pb(OH)4(棕色棕色) 两性偏酸两性偏酸酸性减弱、碱性增酸性减弱、碱性增酸性减弱、碱性增酸性减弱、碱性增强强强强酸酸酸酸性性性性增增增增强强强强 碱碱碱碱性性性性减减减减弱弱弱弱、 Sn(OH)2+2H+ Sn2+ +2H2O Sn(OH)2+2OH- Sn(OH)42- Pb(OH)2+2H+ Pb2+ +2H2O Pb(OH)2+2OH- - Pb(OH)42-氧化物和氧化物和氢氢氧化物氧化物9/20/202437课件酸性减弱、碱性增酸性减弱、碱性
27、增酸性减弱、碱性增酸性减弱、碱性增强强强强酸酸酸酸性性性性增增增增强强强强 碱碱碱碱性性性性减减减减弱弱弱弱、氧氧 化化 数数+2SnO(黑色黑色) Sn(OH)2(白色白色) 两性偏碱两性偏碱PbO(黄或黄红色黄或黄红色) Pb(OH)2(白色白色) 两性偏碱两性偏碱+4SnO2(白色白色 ) Sn(OH)4(白色白色) 两性偏酸两性偏酸PbO2(棕黑棕黑色色 ) Pb(OH)4(棕色棕色) 两性偏酸两性偏酸-H2OSn(OH)4 H2SnO3 正正锡锡酸酸偏偏锡锡酸酸 -H2SnO3 -H2SnO3 制取制取Na2SnO3+HCl Sn+浓浓HNO3性性质质无定形粉末无定形粉末白色粉末白色
28、粉末溶于溶于过过量量浓浓HCl和碱和碱难难溶于酸和碱溶于酸和碱氧化物和氧化物和氢氢氧化物氧化物9/20/202438课件盐类盐类1.锡锡()在碱性在碱性、酸性介酸性介质质中均有的中均有的还还原性原性( (黑色黑色) )碱性介碱性介质质：此为鉴定铋盐的方法此为鉴定铋盐的方法2Bi2Bi3+3+6OH+6OH- -+3+3SnSn(OHOH)4 42-2-2Bi +32Bi +3SnSn(OHOH)6 62-2-酸性介酸性介质质：2HgCl2+SnCl2 Hg2Cl2 + SnCl4 ( (白色白色) )Hg2Cl2 +SnCl2 2Hg + SnCl4 ( (黑色黑色) )SnCl2过过量量鉴鉴
29、定定Sn2+的方法的方法9/20/202439课件1.锡锡()在碱性在碱性、酸性介酸性介质质中均有的中均有的还还原性原性2. Pb(IV)的氧化性的氧化性: PbO2是是强强氧化氧化剂剂3.锡锡()易易水解水解, SnCl4在潮湿空气中冒白烟在潮湿空气中冒白烟 盐类盐类2Mn2+5PbO2+4H+2MnO4 + +5Pb2+2H2O( (紫红色紫红色) ) PbO2+ 4HCl(浓浓) PbCl2 +Cl2 + 2H2O ( (白色白色) )-SnCl2+ H2O Sn(OH)Cl + HCl( (白色白色) )配制配制SnCl2，需加入：需加入：1.浓浓HCl,防水解防水解2.锡锡粒，防氧化
30、粒，防氧化SnO2 + 2H2O Sn(OH)2 + +2OH- -( (白色白色) )2-9/20/202440课件1.锡锡()在碱性在碱性、酸性介酸性介质质中均有的中均有的还还原性原性2. Pb(IV)的氧化性的氧化性: PbO2是是强强氧化氧化剂剂4.铅铅()盐盐:绝绝大多数大多数难难溶于水溶于水PbI2+ 2KI K2PbI4PbI2(金黄色金黄色)溶解度小溶解度小,溶于沸水和溶于沸水和KI溶液溶液3.锡锡()易易水解水解, SnCl4在潮湿空气中冒白烟在潮湿空气中冒白烟 PbCl2难难溶于冷水，溶于溶于冷水，溶于热热水和水和浓浓HClPbCl2+ 2HCl(浓浓) H2PbCl4 P
31、bSOPbSO4 4难难溶于水溶于水,溶于溶于浓浓H H2 2SOSO4 4和和饱饱和和NHNH4 4O OAcAc 盐类盐类PbSO4+ H2SO4(浓浓) Pb(HSO4)2PbSO4+ 2OAc- -(浓浓) Pb(OAc)2+SO4 2-9/20/202441课件1.锡锡()在碱性在碱性、酸性介酸性介质质中均有的中均有的还还原性原性2. Pb(IV)的氧化性的氧化性: PbO2是是强强氧化氧化剂剂4.绝绝大多数大多数铅盐难铅盐难溶于水溶于水 3.锡锡()易易水解水解, SnCl4在潮湿空气中冒白烟在潮湿空气中冒白烟 5.硝酸硝酸铅铅与碳酸与碳酸钠钠反反应应 2Pb2+2+2CO3 +H
32、2OPb2(OH)2CO3 +CO2(俗称俗称铅铅白白)2-6.Pb2+ +的的鉴鉴定定Pb2+2+ + CrO4 PbCrO4 (黄色）黄色）为为黄色黄色颜颜料，俗称料，俗称铬铬黄黄2-盐类盐类9/20/202442课件硫化物硫化物+2SnS( (棕色棕色) )PbS( (黑色黑色) )+4SnS2 ( (黄色黄色) )碱性碱性碱性碱性酸性酸性PbS不溶于水、稀不溶于水、稀盐盐酸、碱金属硫化物酸、碱金属硫化物 溶于溶于浓盐浓盐酸和稀硝酸酸和稀硝酸SnS溶于溶于Na2S2 SnS+S2 SnS3 H+ +(H H2 2SnSSnS3 3)SnS2 +H2S 2-2-PbS+4HCl(浓浓) P
33、bCl42- -+H2S +2H+ 3PbS+8H+2NO3 3Pb2+3S +2NO +4H2O-9/20/202443课件+2SnS( (棕色棕色) )PbS( (黑色黑色) )+4SnS2 ( (黄色黄色) )/碱性碱性碱性碱性酸性酸性PbS不溶于水、稀不溶于水、稀盐盐酸、碱金属硫化物酸、碱金属硫化物 溶于溶于浓盐浓盐酸和稀硝酸酸和稀硝酸SnS2易溶于碱金属硫化物或硫化易溶于碱金属硫化物或硫化铵铵SnS2+S2- - SnS3 (H H2 2SnSSnS3 3) SnS2 +H2S H+ +2-注意：注意：这这两两组组反反应应不同不同硫化物硫化物SnS溶于溶于Na2S2 SnS+S2 S
34、nS3 H+ +(H H2 2SnSSnS3 3)SnS2 +H2S 2-2-9/20/202444课件第二节结束第十二章第十二章 氮族氮族、碳族和硼族元素碳族和硼族元素无机化学多媒体电子教案无机化学多媒体电子教案第二节第二节 结束结束9/20/202445课件碳酸解离常数的计算碳酸解离常数的计算碳酸解离常数的碳酸解离常数的计计算算以上的解离常数以上的解离常数值值是按是按溶于水的溶于水的CO2全部全部转为转为H2CO3 计计算的算的 实际实际大部分大部分 CO2以水合分子以水合分子(CO2H2O)形式存在形式存在H2CO3 HCO3 + +H+ + K K =4.510-7 a(1)HCO3
35、CO3 + + H+ + K K =4.710-11a(2)-2-9/20/202446课件碳酸解离常数的碳酸解离常数的计计算算k1(正正)k1(逆逆)(1)(1) CO2+ H2O H2CO3= = =1.710-3k1(正正) 3.910-2k1(逆逆) 23 K K 19/20/202447课件碳酸解离常数的碳酸解离常数的计计算算(1)(1) CO2+H2O H2CO3=1.710-3K K 1k2(逆逆) 2.210-4K K= = =4.3107k2(正正) 9.4103 2(2)(2) CO2+ OH- - HCO3 k2(正正)k2(逆逆)-9/20/202448课件碳酸解离常数
36、的碳酸解离常数的计计算算(1)(1) CO2+H2O H2CO3=1.710-3K K 1K2=4.3107(2)(2) CO2+OH- - HCO3 -K K K K 1 2 (1)-(2)得得 HCO3 +H2O H2CO3+OH- - K3= = =4.010-11 1.710-3 4.3107 -a(1) K K =2.510-4 K3 = c(H2CO3)/c c(OH- -)/c c(H+ +)/c c(HCO3)/c c(H+ +)/c K K a(1) K K a(1) K Kw w 1.010-14= =4.010-119/20/202449课件碳酸解离常数的碳酸解离常数的计
37、计算算a(1) K K =2.510-4 即即 H2CO3 H+ + +HCO3 -K2=4.3107(2)(2) CO2+OH- - HCO3 -(1)(1) CO2+H2O H2CO3=1.710-3K K 19/20/202450课件碳酸解离常数的碳酸解离常数的计计算算返回返回a(1)K =2.510-4 a(1)K 为为H2CO3真正的真正的K a(1)a(1)K 即即为为一般一般书书所指的所指的Ka(1)K =K1K =(1.710-3)(2.510-4)=4.210-7 a(1)(1)+(3) (1)+(3) CO2+ H2O H+ HCO3 -(3)(3) H2CO3 H+ +
38、+HCO3 - -(1)(1) CO2+H2O H2CO3=1.710-3K K 1K2=4.3107(2)(2) CO2+OH- - HCO3 -9/20/202451课件返回返回 讲讲述完述完毕毕 请请返回！返回！ 9/20/202452课件硅酸盐硅酸盐硅酸硅酸盐盐玻璃、水泥、陶瓷都含有硅酸玻璃、水泥、陶瓷都含有硅酸盐盐普通玻璃普通玻璃组组成：成：Na2SiO3CaSiO34SiO2 加入不同的氧化物可呈加入不同的氧化物可呈现现不同不同颜颜色色加入氧化物加入氧化物玻璃颜色玻璃颜色氧化钴氧化钴蓝色蓝色氧化铈氧化铈浅红色浅红色Fe2O3黄色黄色市市场场出售的玉出售的玉(即翡翠即翡翠)为为:Na
39、Al(SiO3)29/20/202453课件天然硅酸盐天然硅酸盐天然硅酸天然硅酸盐盐种种类类繁多、繁多、结结构复构复杂杂，通常，通常视为视为SiO2 和金属氧化物相和金属氧化物相结结合的化合物合的化合物名称名称组成组成正长石正长石K2OAl2O36SiO2白云石白云石K2O3Al2O36SiO22H2O 泡沸石泡沸石 Na2OAl2O32SiO2nH2O高岭土高岭土Al2O32SiO22H2O 石棉石棉CaO3MgO4SiO2滑石滑石3MgO4SiO2H2O 9/20/202454课件分子筛分子筛分子分子筛筛起起“筛选筛选”作用作用能能让让气体或液体混合物中直径比孔径气体或液体混合物中直径比孔
40、径 小的分子通小的分子通过过，直径大的留在外面，直径大的留在外面分子分子筛筛的通式：的通式： Mx/n(AlO2)x(SiO)ymH2O M 金属阳离子金属阳离子,一般一般为为Na+、K+、Ca2+ n 金属阳离子金属阳离子电电荷数荷数 x/n 金属阳离子个数金属阳离子个数 泡沸石是一种天然分子泡沸石是一种天然分子筛筛 _9/20/202455课件人工合成分子人工合成分子筛筛以以氢氢氧化氧化钠钠、铝铝酸酸钠钠、水玻璃、水玻璃为为原料原料型号型号组成组成4A型型Na12Al12Si12O4827H2O13X型型Na86Al86Si106O384264H2OY型型Na56Al56Si136O384
41、250H2O丝光沸石型丝光沸石型Na8Al8Si40O9624H2OA型多用于气体的干燥、吸收和型多用于气体的干燥、吸收和净净化分离化分离X型和型和Y型：用于石油型：用于石油产产品的催化裂化、品的催化裂化、 催化加催化加氢氢、催化、催化剂剂的的载载体体丝丝光沸石型：耐酸、耐光沸石型：耐酸、耐热热， 可在高温、可在高温、强强酸介酸介质质中使用中使用返回返回9/20/202456课件人工合成分子人工合成分子筛筛以以氢氢氧化氧化钠钠、铝铝酸酸钠钠、水玻璃、水玻璃为为原料原料型号型号组成组成4A型型Na12Al12Si12O4827H2O13X型型Na86Al86Si106O384264H2OY型型Na56Al56Si136O384250H2O丝光沸石型丝光沸石型Na8Al8Si40O9624H2OA型多用于气体的干燥、吸收和型多用于气体的干燥、吸收和净净化分离化分离X型和型和Y型：用于石油型：用于石油产产品的催化裂化、品的催化裂化、 催化加催化加氢氢、催化、催化剂剂的的载载体体丝丝光沸石型：耐酸、耐光沸石型：耐酸、耐热热， 可在高温、可在高温、强强酸介酸介质质中使用中使用返回返回9/20/202457课件9/20/202458课件结束语结束语谢谢大家聆听！谢谢大家聆听！59
