無(wú)機(jī)化學(xué)下冊(cè)：第十五章 碳族

1、1第十五章第十五章 碳族元素碳族元素?zé)o機(jī)化學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)2IVA族族碳碳 6C Carbon硅硅 14Si Silicon鍺鍺 32Ge Germanium錫錫 50Sn Stannum鉛鉛 82Pb Plumbum3教學(xué)要求：教學(xué)要求：1. 掌握碳、硅、鍺、錫、鉛的單質(zhì)、氫化物、鹵化物、掌握碳、硅、鍺、錫、鉛的單質(zhì)、氫化物、鹵化物、硫化物、氧化物、含氧酸及其鹽的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。硫化物、氧化物、含氧酸及其鹽的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。. 掌握鍺分族元素及其化合物性質(zhì)變化規(guī)律。低價(jià)錫掌握鍺分族元素及其化合物性質(zhì)變化規(guī)律。低價(jià)錫鹽的還原性和常見(jiàn)鉛鹽的性質(zhì)和用途鹽的還原性和常見(jiàn)鉛鹽的性質(zhì)和用途3. 認(rèn)識(shí)碳、硅的相似性和差

2、異性。認(rèn)識(shí)碳、硅的相似性和差異性。4. 了解硅酸和硅酸鹽的結(jié)構(gòu)與特性。了解硅酸和硅酸鹽的結(jié)構(gòu)與特性。 4第一節(jié)第一節(jié) 通性通性第二節(jié)第二節(jié) 碳碳第三節(jié)第三節(jié) 硅硅第四節(jié)第四節(jié) 鍺分族鍺分族本章講授內(nèi)容本章講授內(nèi)容5A碳碳(C) 硅硅(Si) 鍺鍺(Ge) 錫錫(Sn) 鉛鉛(Pb)原子序數(shù)原子序數(shù)614325082價(jià)層電子構(gòu)型價(jià)層電子構(gòu)型2s22p23s23p24s24p25s25p26s26p2主要氧化數(shù)主要氧化數(shù)+2，+4 +2，+4+2， +4 +2， +4 +2，+4原子半徑原子半徑/pm77118122141154離離子子半半徑徑r(M4+)/pm1642537184r(M2+)/p

3、m-7393120I1/(kJmol-1)1086787762709716電負(fù)性電負(fù)性( )2.251.902.011.91.9 p第一節(jié)第一節(jié) 碳族元素的通性碳族元素的通性6A碳碳(C) 硅硅(Si) 鍺鍺(Ge) 錫錫(Sn) 鉛鉛(Pb)原子序數(shù)原子序數(shù)614325082價(jià)層電子構(gòu)型價(jià)層電子構(gòu)型2s22p23s23p24s24p25s25p26s26p2主要氧化數(shù)主要氧化數(shù)+2，+4 +2，+4+2， +4 +2， +4 +2，+4原子半徑原子半徑/pm77118122141154離離子子半半徑徑r(M4+)/pm1642537184r(M2+)/pm-7393120I1/(kJmol-

4、1)1086787762709716電負(fù)性電負(fù)性( )2.251.902.011.91.9 p主要化合物主要化合物 +4 +2、+4 +2 的氧化數(shù)的氧化數(shù) 高氧化數(shù)化合物穩(wěn)定性減小高氧化數(shù)化合物穩(wěn)定性減小 低氧化數(shù)化合物穩(wěn)定性增大低氧化數(shù)化合物穩(wěn)定性增大 即即7A碳碳(C) 硅硅(Si) 鍺鍺(Ge) 錫錫(Sn) 鉛鉛(Pb)原子序數(shù)原子序數(shù)614325082價(jià)層電子構(gòu)型價(jià)層電子構(gòu)型2s22p23s23p24s24p25s25p26s26p2主要氧化數(shù)主要氧化數(shù)+2，+4 +2，+4+2， +4 +2， +4 +2，+4原子半徑原子半徑/pm77118122141154離離子子半半徑徑r(

5、M4+)/pm1642537184r(M2+)/pm-7393120I1/(kJmol-1)1086787762709716電負(fù)性電負(fù)性( )2.251.902.011.91.9 p非金屬性減弱，金屬性增強(qiáng)非金屬性減弱，金屬性增強(qiáng)典型非金屬典型非金屬 準(zhǔn)金屬準(zhǔn)金屬 典型金屬典型金屬8一些單鍵鍵能的平均值（一些單鍵鍵能的平均值（kJmol-1）元素自相成鏈能力以碳最元素自相成鏈能力以碳最強(qiáng)，它構(gòu)成了有機(jī)物的骨架強(qiáng)，它構(gòu)成了有機(jī)物的骨架碳與氫結(jié)合的鍵能最大，它碳與氫結(jié)合的鍵能最大，它構(gòu)成了龐大的有機(jī)物界。構(gòu)成了龐大的有機(jī)物界。C可以有可以有sp、sp2、sp3等等多種雜化態(tài)成鍵，因而多種雜化態(tài)成鍵

6、，因而可以構(gòu)成結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣可以構(gòu)成結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣的鍵合方式，包括雙鍵、的鍵合方式，包括雙鍵、叁鍵、叁鍵、p-p鍵等。而鍵等。而Si則是以共價(jià)單鍵為主則是以共價(jià)單鍵為主成鍵特征成鍵特征9第二節(jié)第二節(jié) 碳及其化合物碳及其化合物一、一、 單質(zhì)單質(zhì)1. 同素異形體同素異形體金剛石金剛石石墨石墨碳碳-60碳納米管碳納米管2. 石墨與金剛石的轉(zhuǎn)化石墨與金剛石的轉(zhuǎn)化10335pm碳原子碳原子sp2雜化成鍵，剩余的雜化成鍵，剩余的 pz 軌道互相平行，均垂直于分子平軌道互相平行，均垂直于分子平面，在層內(nèi)形成大面，在層內(nèi)形成大mm鍵。有離鍵。有離域域 電子，所以石墨導(dǎo)電子，所以石墨導(dǎo) 電。層電。層間的分子間作用力

7、小，易滑動(dòng)，間的分子間作用力小，易滑動(dòng)，有潤(rùn)滑性。有潤(rùn)滑性。 金剛石金剛石 硬度最大，熔點(diǎn)最高的單質(zhì)。硬度最大，熔點(diǎn)最高的單質(zhì)。 m.p. 3823K 。 碳原子碳原子 sp3 等性雜化，等性雜化， 無(wú)自由電子，不導(dǎo)電。無(wú)自由電子，不導(dǎo)電。11碳簇碳簇 以以 C60 （足球烯，富勒烯）為最常見(jiàn)。（足球烯，富勒烯）為最常見(jiàn)。12二、二、 C的氧化物的氧化物1. CO結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)13CuOPdCl2 （H2O）COAg(NH3)2OHFeOFe + CO2Cu + CO2I2O5I2+CO2Pd +CO2 + HClAg + (NH4)2CO3+NH3I. 強(qiáng)還原性強(qiáng)還原性II. 強(qiáng)配位性強(qiáng)配位性C上

8、略帶負(fù)電荷，使上略帶負(fù)電荷，使C上孤對(duì)電子易與金屬形成羰基配合物上孤對(duì)電子易與金屬形成羰基配合物Fe(CO)5，Ni(CO)4， Cr(CO)614CO被人體吸收會(huì)引起中毒，這是由與它與血液中的血紅被人體吸收會(huì)引起中毒，這是由與它與血液中的血紅蛋白結(jié)合為蛋白結(jié)合為COHb ， 使使Hb失去輸送氧氣的能力?？諝馐ポ斔脱鯕獾哪芰?。空氣中只要有中只要有1/800體積比的體積比的CO就能使人在半小時(shí)內(nèi)死亡。就能使人在半小時(shí)內(nèi)死亡。 473K CO+NaOHHCOONa 1atmIII. 與與NaOH作用作用IV. 與非金屬作用與非金屬作用 Cr2O3ZnO623673KCO2H2 = CH3OH 活

9、性碳活性碳COCl2=COCl2V. 制備制備 濃濃H2SO4HCOOH COH2O 加熱加熱注意：注意：CO有毒，制備應(yīng)在通風(fēng)櫥中進(jìn)行有毒，制備應(yīng)在通風(fēng)櫥中進(jìn)行152. CO2性質(zhì)性質(zhì)NaCO2NH3Al或或MgCOCO(NH2)2+H2O高溫高溫CC+ Al2O3或或C+ MgONa2CO3+CO16制備制備 煅燒煅燒CaCO3 CO2CaO三、三、 H2CO3及其鹽及其鹽1. H2CO3CO2溶于水即形成碳酸溶于水即形成碳酸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二元弱酸二元弱酸H2CO3 HCO3-+H+ K =4.210-7a1HCO3-

10、CO32-+ H+ K =5.610-11a2實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)室172. 碳酸鹽碳酸鹽I. 溶解性溶解性碳酸鹽碳酸鹽除除NH4+、堿金屬、堿金屬 (Li除外除外) 鹽，鹽， 一般難溶一般難溶碳酸氫鹽碳酸氫鹽一般易溶一般易溶難溶碳酸鹽對(duì)應(yīng)的碳酸氫鹽易溶難溶碳酸鹽對(duì)應(yīng)的碳酸氫鹽易溶CaCO3 (難溶）難溶） Ca(HCO3)2 (易溶易溶)易溶碳酸鹽對(duì)應(yīng)的碳酸氫鹽溶解度較小易溶碳酸鹽對(duì)應(yīng)的碳酸氫鹽溶解度較小18向濃碳酸鈉溶液中通入向濃碳酸鈉溶液中通入CO2致飽和可析出致飽和可析出NaHCO3 Na2CO3+ CO2+H2O2NaHCO3 (易溶易溶) (溶解度小溶解度小) Na2CO3 ，K2CO3 和

11、和 (NH4)2CO3 等均易溶于水。等均易溶于水。 NaHCO3 ，KHCO3 和和 NH4HCO3 的溶解度相對(duì)小些。的溶解度相對(duì)小些。原因原因是是 HCO3- 分子間有氫鍵，締合成雙聚酸根造成的分子間有氫鍵，締合成雙聚酸根造成的。19II. 水解性水解性碳酸鹽碳酸鹽水溶液呈堿性水溶液呈堿性碳酸氫鹽碳酸氫鹽水溶液呈微堿性水溶液呈微堿性CO32-H2OHCO3-OH-HCO3-+H2O=H2CO3+OH-可溶性碳酸鹽可作沉淀劑，分離某些離子可溶性碳酸鹽可作沉淀劑，分離某些離子碳酸鹽碳酸鹽堿式碳酸鹽堿式碳酸鹽氫氧化物氫氧化物生成物生成物反應(yīng)物反應(yīng)物金屬氫氧化物金屬氫氧化物對(duì)應(yīng)碳酸鹽對(duì)應(yīng)碳酸鹽金

12、屬氫氧化物金屬氫氧化物對(duì)應(yīng)碳酸鹽對(duì)應(yīng)碳酸鹽20a. Fe3+，Al3+，Cr3+，Sn4+，Sn2+b. Mg2+，Cu2+，Zn2+，Cd2+，Co2+，Ni2+，Pb2+，Bi3+c. Ca2+，Sr2+，Ba2+，Ag+，F(xiàn)e2+，Mn2+2Fe3+3CO32-+3H2O2Fe(OH)3 +3CO22Al3+3CO32-+3H2O2Al(OH)3 +3CO22Cu2+2CO32-+H2OCu2(OH)2CO3 +3CO22Mg2+3CO32-+H2OMg2(OH)2CO3 +3CO2Ba2+CO32- BaCO3 2Ag+CO32- Ag2CO321III. 熱穩(wěn)定性熱穩(wěn)定性熱穩(wěn)定性與陽(yáng)

13、離子的極化能力有關(guān)，陽(yáng)離子的極化能力熱穩(wěn)定性與陽(yáng)離子的極化能力有關(guān)，陽(yáng)離子的極化能力越強(qiáng)，穩(wěn)定性越差越強(qiáng)，穩(wěn)定性越差(3) 堿土金屬鹽隨半徑的增大而增強(qiáng)堿土金屬鹽隨半徑的增大而增強(qiáng)(1) 堿金屬鹽堿金屬鹽堿土金屬鹽堿土金屬鹽過(guò)渡金屬鹽過(guò)渡金屬鹽銨鹽銨鹽(2) 碳酸鹽碳酸鹽碳酸氫鹽碳酸氫鹽碳酸碳酸一般規(guī)律一般規(guī)律熱穩(wěn)定性差，易分解熱穩(wěn)定性差，易分解MCO3 MO + CO2MHCO3 M2CO3 + H2O+CO222四、四、 硫化物和鹵化物硫化物和鹵化物二硫化碳二硫化碳鹵化物鹵化物2SCCS2 MnCl2CS23Cl2 = CCl4S2Cl2CS2是無(wú)色有毒的有揮發(fā)生液體，它是是無(wú)色有毒的有揮

14、發(fā)生液體，它是易燃物質(zhì)，也是制易燃物質(zhì)，也是制CCl4的主要原料。的主要原料。碳的鹵化物可以看作是碳的鹵化物可以看作是CH4的取代物，是分子物質(zhì)，具有的取代物，是分子物質(zhì)，具有較低的沸點(diǎn)，較低的沸點(diǎn)，CCl4是常用的有機(jī)溶劑，也用于作滅火劑。是常用的有機(jī)溶劑，也用于作滅火劑。23第三節(jié)第三節(jié) 硅及其化合物硅及其化合物一、化學(xué)性質(zhì)一、化學(xué)性質(zhì)Si+F2=SiF4 Si+2X2 SiX4 (X=Cl,Br) SiO2=SiO2 1573K3Si2N2=Si3N4常溫下常溫下Si只能與只能與F2反應(yīng)反應(yīng)1. 與非金屬反應(yīng)與非金屬反應(yīng)硅是本族元素豐度最大的元素，在所有元素中居于第二，它是構(gòu)硅是本族元素

15、豐度最大的元素，在所有元素中居于第二，它是構(gòu)成自然界礦物的主體元素，成自然界礦物的主體元素， 主要以氧化物和硅酸鹽的形式存在。主要以氧化物和硅酸鹽的形式存在。無(wú)定形硅無(wú)定形硅單晶硅單晶硅多晶硅多晶硅24無(wú)定形硅能與強(qiáng)堿反應(yīng)放出氫氣無(wú)定形硅能與強(qiáng)堿反應(yīng)放出氫氣：與鈣、鎂、銅、鐵等化合生成硅化物：與鈣、鎂、銅、鐵等化合生成硅化物： 高溫高溫 Si2Mg=Mg2Si3. 與堿反應(yīng)與堿反應(yīng)Si2NaOHH2ONa2SiO32H24. 與金屬反應(yīng)與金屬反應(yīng)5. 制備制備含氧酸中被鈍化，但與氫氟酸及其混合酸反應(yīng)，生成含氧酸中被鈍化，但與氫氟酸及其混合酸反應(yīng)，生成SiF4或或H2SiF6:3Si+4HNO3

16、+18HF3H2SiF6+4NO+8H2O2. 與酸反應(yīng)與酸反應(yīng) 電爐電爐2CSiO2=Si2CO 723-773KSi(粗硅粗硅)2Cl2=SiCl4 SiCl42H2=Si(純純)4HCl25二、氫化物和鹵化物二、氫化物和鹵化物1. 氫化物氫化物與碳類(lèi)似，硅和氫組成的化合物稱(chēng)硅烷，但其數(shù)量和穩(wěn)定性遠(yuǎn)不與碳類(lèi)似，硅和氫組成的化合物稱(chēng)硅烷，但其數(shù)量和穩(wěn)定性遠(yuǎn)不如烷烴，其組成為如烷烴，其組成為 ： SinH2n+2 n7 重要的硅烷是甲硅烷：重要的硅烷是甲硅烷：SiH4I. 制備制備Mg2Si4HClSiH42MgCl22Si2Cl63LiAlH42Si2H63LiCl3AlCl3SiCl4Li

17、AlH4SiH4 LiClAlCl326II. 化學(xué)性質(zhì)：化學(xué)性質(zhì)： 燃燒燃燒SiH42O2=SiO22H2O SiH42KMnO42MnO2K2SiO3H2H2OSiH48AgNO32H2O8AgSiO28HNO3還還原原性性后兩個(gè)反應(yīng)可用于檢驗(yàn)硅烷的存在后兩個(gè)反應(yīng)可用于檢驗(yàn)硅烷的存在與與PH3相似，相似， SiH4在空氣中能自燃在空氣中能自燃熱穩(wěn)定性熱穩(wěn)定性硅烷分解為單質(zhì)硅和氫氣，這一反應(yīng)可用于高硅烷分解為單質(zhì)硅和氫氣，這一反應(yīng)可用于高純硅的制備純硅的制備SiH4Si2H2水解性水解性在堿催化下硅烷與水發(fā)生激烈反應(yīng)：在堿催化下硅烷與水發(fā)生激烈反應(yīng)：SiH4(n+2)H2O=SiO2nH2O

18、4H2272. 鹵化物鹵化物硅的鹵化物都是共價(jià)物，性質(zhì)相似，熔點(diǎn)、沸點(diǎn)都硅的鹵化物都是共價(jià)物，性質(zhì)相似，熔點(diǎn)、沸點(diǎn)都較低，比較重要的硅鹵化物是氟化硅和氯化硅。較低，比較重要的硅鹵化物是氟化硅和氯化硅。I. 制備制備 Si2X2SiX4 (F2常溫，常溫，Cl2，Br2在在673-873K) SiO22CaF22H2SO4SiF42CaSO42H2O SiO2+2C+2Cl2SiCl4（液體）（液體）+2COII. 化學(xué)性質(zhì)：化學(xué)性質(zhì)：SiCl4+4H2O=H4SiO4+4HClSiF44H2OH4SiO4+4HF SiF42HFH2SiF6容易水解容易水解想一想：為什么碳的鹵化物不水解，而硅的

19、鹵化想一想：為什么碳的鹵化物不水解，而硅的鹵化物卻容易水解呢？物卻容易水解呢？28三、氧化物及其酸三、氧化物及其酸1. SiO2I. 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)SiO2是原子晶體，基本結(jié)構(gòu)單元是硅氧四面體，原子是原子晶體，基本結(jié)構(gòu)單元是硅氧四面體，原子Si-O以共價(jià)以共價(jià)單鍵結(jié)合。熔點(diǎn)高，硬度大，不導(dǎo)電，不溶于水單鍵結(jié)合。熔點(diǎn)高，硬度大，不導(dǎo)電，不溶于水SiOOOOII. 性質(zhì)性質(zhì)二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，但容易被堿和氫氟酸腐蝕：二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，但容易被堿和氫氟酸腐蝕：SiO24HFSiF4H2OSiO22NaOHNa2SiO3H2O 熔融熔融SiO2Na2CO3=Na2SiO3CO2292. 硅酸硅

20、酸形式很多，組成常以形式很多，組成常以xSiO2yH2O表示隨形成條件而異表示隨形成條件而異 硅酸名稱(chēng)硅酸名稱(chēng)化學(xué)式化學(xué)式x y備備 注注原硅酸原硅酸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表示表示硅酸是二元弱酸，酸性小于碳酸硅酸是二元弱酸，酸性小于碳酸: 它的鹽容易水解呈堿性。它的鹽容易水解呈堿性。30硅膠主要用于作干燥劑和吸咐劑。硅膠主要用于作干燥劑和吸咐劑。變色硅膠變色硅膠：用用CoCl2 溶液浸泡硅酸凝膠后，再烘干。溶液浸泡硅酸凝膠后，

21、再烘干。CoCl2 無(wú)水時(shí)呈藍(lán)色，無(wú)水時(shí)呈藍(lán)色，當(dāng)干燥劑吸水后，隨吸水量不同，硅膠呈現(xiàn)藍(lán)紫紫粉紅。當(dāng)干燥劑吸水后，隨吸水量不同，硅膠呈現(xiàn)藍(lán)紫紫粉紅。 無(wú)水無(wú)水 CoCl2 CoCl26 H2O313. Na2SiO3SiOOOO 熔融熔融 SiO2Na2CO3=Na2SiO3CO2硅酸鈉的實(shí)際組成為硅酸鈉的實(shí)際組成為xNa2OySiO2，俗稱(chēng)水玻璃，也稱(chēng)，俗稱(chēng)水玻璃，也稱(chēng)泡花堿，用途很廣，用于做粘合劑，防腐劑，軟水劑，泡花堿，用途很廣，用于做粘合劑，防腐劑，軟水劑，洗滌劑和肥皂的填充劑，也是制硅膠和分子篩的原料。洗滌劑和肥皂的填充劑，也是制硅膠和分子篩的原料。硅酸鹽的結(jié)構(gòu)很復(fù)雜，但基本結(jié)構(gòu)單元

22、是相同的，均為硅酸鹽的結(jié)構(gòu)很復(fù)雜，但基本結(jié)構(gòu)單元是相同的，均為硅氧四面體硅氧四面體SiO4，通過(guò)它的角頂氧原子可以連接成鏈狀，通過(guò)它的角頂氧原子可以連接成鏈狀，環(huán)狀，層狀或三維網(wǎng)格結(jié)構(gòu)等。環(huán)狀，層狀或三維網(wǎng)格結(jié)構(gòu)等。32第四節(jié)第四節(jié) 鍺鍺 錫錫 鉛鉛一、單質(zhì)一、單質(zhì)鍺鍺 銀白色，硬金屬；良好的半導(dǎo)體材料銀白色，硬金屬；良好的半導(dǎo)體材料鉛鉛 暗灰色，軟金屬，密度大；暗灰色，軟金屬，密度大；錫錫 有三種同素異形體：有三種同素異形體： 286 K 434 K灰錫灰錫 白錫白錫 脆錫脆錫 白錫是白錫是 fGm= 0，fHm= 0 的指定單質(zhì)。的指定單質(zhì)。白錫銀白色白錫銀白色 ( 略帶藍(lán)色略帶藍(lán)色 )，

23、有延展性，可以制成漂亮的器皿。，有延展性，可以制成漂亮的器皿。Ge、Sn、Pb可形成可形成+4和和+2兩種氧化兩種氧化態(tài)化合物，由于惰性電子對(duì)效應(yīng)，態(tài)化合物，由于惰性電子對(duì)效應(yīng)，兩種氧化態(tài)的穩(wěn)定性為兩種氧化態(tài)的穩(wěn)定性為+4：GeSnPb+2: GeSnPb331. 化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)I. 與酸反應(yīng)與酸反應(yīng)a. HClSn2HClSnCl2H2Ge2HClPb2HClPbCl2H2Pb4HCl(濃濃)H2PbCl4H2b. H2SO4Ge4H2SO4(熱，濃熱，濃) Ge(SO4)2 2SO24H2OGe2H2SO4(稀稀)Sn4H2SO4(熱，濃熱，濃)Sn(SO4)22SO24H2OSn (P

24、b)4H2SO4(稀，冷稀，冷)SnSO4H2Pb4H2SO4(熱，濃熱，濃)Pb(SO4)22SO24H2OPbSO4+H2SO4Pb(HSO4)234c. HNO3Ge4HNO3(濃濃)GeO2H2O4NO2H2OSn+4HNO3 (濃濃) H2SnO3(-錫酸錫酸)+4NO2+H2O在很稀的硝酸中生成亞硝酸錫：在很稀的硝酸中生成亞硝酸錫：4Sn10HNO34Sn(NO3)2NH4NO33H2O3Pb8HNO33Pb(NO3)22NO4H2OPb(NO3)2不溶于濃硝酸不溶于濃硝酸II. 與堿反應(yīng)與堿反應(yīng)2PbO22H2O2Pb(OH)235III. 制備制備硫化物礦硫化物礦氧化物氧化物培

25、燒培燒碳還原碳還原金屬金屬 SnO22CSn2CO 焙燒焙燒2PbS3O2 2PbO2SO2 PbOCPbCO PbSFe PbFeSGeO24HClGeCl42H2OGeCl42H2OGeO24HCl GeO22H2 Ge2H2O36二、氧化物與氫氧化物二、氧化物與氫氧化物酸堿性酸堿性氧化物及其水合物都是不溶于水的固體。氧化物及其水合物都是不溶于水的固體。MO2是兩性偏酸的共價(jià)物是兩性偏酸的共價(jià)物MO是兩性偏堿的共價(jià)物，離子性略強(qiáng)是兩性偏堿的共價(jià)物，離子性略強(qiáng)+2GeO (黑色黑色)Ge(OH)2(白色白色)兩性偏酸兩性偏酸SnO(黑色黑色)Sn(OH)2(白色白色)兩性偏堿兩性偏堿PbO(

26、黃或黃紅色黃或黃紅色)Pb(OH)2(白色白色)兩性偏堿兩性偏堿+4GeO2(白色白色 )Ge(OH)4(棕色棕色)兩性偏酸兩性偏酸SnO2(白色白色 )Sn(OH)4(白色白色)兩性偏酸兩性偏酸PbO2(棕黑棕黑色色 )Pb(OH)4(棕色棕色)兩性偏酸兩性偏酸酸性增強(qiáng)酸性增強(qiáng)堿性增強(qiáng)堿性增強(qiáng)酸性增強(qiáng)酸性增強(qiáng)氧化性增強(qiáng)氧化性增強(qiáng)37Sn+O2=SnO2 （難溶于酸和堿）（難溶于酸和堿）SnO22NaOH =Na2SnO3H2OSnO2+2Na2CO3+4S =Na2SnS3+Na2SO4+CO2燃燒燃燒I. 錫的氧化物錫的氧化物II. 鉛的氧化物鉛的氧化物PbO2HAcPbAc2H2O Pb

27、O2HNO3Pb(NO3)2H2OPbO俗稱(chēng)密陀僧俗稱(chēng)密陀僧PbO紅色或黃色固體，兩性偏堿，溶于醋酸或硝酸，較難溶于堿。紅色或黃色固體，兩性偏堿，溶于醋酸或硝酸，較難溶于堿。易溶鹽醋酸鉛不是離子化合物，而是配合物易溶鹽醋酸鉛不是離子化合物，而是配合物CH3C Pb CCH3OOOO38可通過(guò)氧化鉛酸鹽得到：可通過(guò)氧化鉛酸鹽得到：Pb(OH)3-+ClO-PbO2+Cl-+OH-+H2OPbO2 黑色固體，是強(qiáng)氧化劑，兩性偏酸黑色固體，是強(qiáng)氧化劑，兩性偏酸 PbO22NaOH Na2PbO3 2H2O PbO2+4HCl PbCl2Cl22H2O 2PbO2+2H2SO4 PbSO4+O2+2H

28、2O2Mn(NO3)2+5PbO2+6HNO32HMnO4 5Pb(NO3)22H2OPbO2實(shí)際上是非整比化合物，實(shí)際上是非整比化合物，O：Pb=1.88：1，可做電極材料，可做電極材料39在空氣流中強(qiáng)熱一氧化鉛而制備：在空氣流中強(qiáng)熱一氧化鉛而制備： 673-773K6PbOO2 2Pb3O4Pb3O4(鉛丹，紅丹鉛丹，紅丹) 紅色粉末，化學(xué)式又可寫(xiě)成紅色粉末，化學(xué)式又可寫(xiě)成2PbOPbO2，Pb2PbO4鉛丹主要用于制鉛玻璃和鐵具涂料。鉛丹主要用于制鉛玻璃和鐵具涂料。Pb3O4+4HNO3PbO2+2Pb(NO3)2+2H2O鉛丹溶于硝酸析出黑色沉淀：鉛丹溶于硝酸析出黑色沉淀：40Ge、S

29、n、Pb 氫氧化物可在可溶性鹽中加入堿而得到氫氧化物可在可溶性鹽中加入堿而得到：M2+2OH-M(OH)2 (實(shí)際上是實(shí)際上是xMOyH2O)M4+4OH-M(OH)4 (實(shí)際上是實(shí)際上是xMO2yH2O)酸性最強(qiáng)的是酸性最強(qiáng)的是Ge(OH)4 ，堿性最強(qiáng)的是，堿性最強(qiáng)的是Pb(OH)2。III. 氫氧化物氫氧化物Sn(OH)2兩性?xún)尚許n(OH)2+2HClSnCl2+2H2OSn(OH)2+2NaOH=Na2Sn(OH)4還原性還原性3Na2Sn(OH)4+2BiCl3+6NaOH2Bi+3Na2Sn(OH)6+6NaCl 41 -錫酸錫酸 無(wú)定形粉末，由錫鹽水解或與堿反應(yīng)制備無(wú)定形粉末，

30、由錫鹽水解或與堿反應(yīng)制備: SnCl44NH3H2OSn(OH)44NH4Cl -錫酸能溶于酸和堿錫酸能溶于酸和堿:Sn(OH)42NaOHNa2Sn(OH)6Sn(OH)44HClSnCl44H2O常稱(chēng)為錫酸常稱(chēng)為錫酸, 并用化學(xué)式并用化學(xué)式H2SnO3表示表示, 有兩種類(lèi)型有兩種類(lèi)型 -錫酸錫酸 白色細(xì)晶體白色細(xì)晶體, 不溶于酸和堿不溶于酸和堿, 由由 -錫酸加熱或放置轉(zhuǎn)變得錫酸加熱或放置轉(zhuǎn)變得到到, 也可由也可由Sn與濃硝酸反應(yīng)得到與濃硝酸反應(yīng)得到Sn(OH)442Pb(OH)2+2HNO3Pb(NO3)2+2H2O Pb(OH)2+2HAc=PbAc2+ 2H2OPb(OH)2+NaO

31、HNaPb(OH)3Pb(OH)2在在373K脫水，得到紅色的脫水，得到紅色的PbO， 如果溫度低，如果溫度低，則得到黃色則得到黃色PbO。鉛的氫氧化物鉛的氫氧化物+4氧氧化數(shù)不穩(wěn)定化數(shù)不穩(wěn)定,+2氧化氧化數(shù)穩(wěn)定。兩性偏堿數(shù)穩(wěn)定。兩性偏堿M(OH)4M(OH)2M(OH)62-Sn(OH)42-Pb(OH)3-M4+M2+OH-OH-H+H+溶液中不存在溶液中不存在Pb4+ ,也不存在也不存在Ge2+Pb(OH)243GeCl4 +4H2O = Ge(OH)4+ 4HClSnCl4 + 4H2O = Sn(OH)4 + 4HCl因此配制四鹵化物溶液必須在濃鹽酸中溶解，在濃因此配制四鹵化物溶液必須在濃鹽酸中溶解，在濃HCl中以氯配離子形式存在中以氯配離子形式存在GeCl4+2HCl = H2GeCl6SnCl4+2HCl = H2SnCl6三、鹵化物三、鹵化物I. 四氯化物四氯化物四鹵化物均為共價(jià)物，與四氯化硅類(lèi)似，極易水解，在空氣中冒煙四鹵化物均為共價(jià)物，與四氯化硅類(lèi)似，極易水解，在空氣中冒煙442HgCl2+SnCl2SnCl4+Hg2Cl2(白色白色)Hg2Cl2SnCl2SnCl42Hg(黑色黑色)Sn2+ + 2Fe3+ = Sn4+ + 2Fe2+ SnCl2I22HClSnCl42HISnCl2 + H2O = Sn(OH)Cl+ H