第九章碳族元素.ppt

练习： 5.根据硅在周期表中位置推测，下列不正确的是（ ） A.单质硅常温情况下是固体 B.硅具有导电性 C.SiH4比CH4稳定 D.硅的常见化合价是+4价 6．盛放碱液的试剂瓶不能用玻璃塞，是为了防止发生 反应（用化学方程式表示）。 C SiO2+2NaOH = Na2SiO3 + H2O 第9章 碳族元素 第四节 锡、铅的重要化合物 一、 锗锡铅的存在和冶炼 1.冶炼 锗常以硫化物伴生在其他金属的硫化物矿之中如硫银锗矿4Ag2S·GeS2，硫铅锗矿2PbS·GeS2等。锗以GeO2的形式富集在烟道灰中。 提取锗的一般原理是先将矿石中的GeS2转变为GeO2。 锡和铅主要以氧化物或硫化物矿（如锡石SnO2和方铅矿PbS等）存在于自然界。 早在公元前二、三千年就能冶炼。我国明代宋应星的《天工开物》一书记载的古代炼锡和炼铅的方法基本上就是现代用的碳还原法和醋酸浸取铅的方法。 锡和铅现代工业冶炼过程是先将矿石焙烧，使硫、砷成为挥发性氧化物得以除去，有效成分硫化物则转变为氧化物，再用碳还原。有关反应方程式如下： SnO2+2C=Sn+2CO2 PbS+3O2 = 2PbO+2SO2 PbO+C=Pb+CO PbO+CO=Pb+CO2 PbS矿也可以用Fe还原： PbS+Fe=Pb+FeS 将粗锡和粗铅电解可以得到纯金属。 2.性质和用途 Ge是灰白色的金属，比较脆硬，其晶体结构也是金刚石型。高纯度的锗是良好的半导体材料，在电子工业上用来制造各种半导体组件。 锡有三种同素异形体，即灰锡（α锡）、白锡（β锡）和脆锡，它们之间互转变关系如下 白锡是银白色的，比较软，具有延展性。低温下白锡转变为粉末状的灰锡的速度大大加快，所以，锡制品因长期处于低温会自行毁坏。这种现象称为锡疫。 铅是很软的重金属，强度不高。铅能挡住X射线。 锡和铅的熔点都较低，主要用于制合金，用于制日用器件、工具等：巴氏轴承合金含Cu、Sb、Sn。此外，Sn被大量地用于制锡箔和作金属镀层。Pb 则用于制铅蓄电池、电缆、化工方面的耐酸设备以及X光射线、原子能工业用的防护材料等。锡在常温下表面有一层保护膜，在空气和水中都稳定，有一定的抗腐蚀性。 碳族单质的化学活泼性自上而下逐渐增强。似乎铅应是较活泼的,但它在化学反应中却表现得不太活泼。这主要是由于铅的表面生成难溶性化合物而阻止反应继续进行的缘故。例如，铅与稀硫酸接触时，由于生成硫酸铅而阻止了铅与硫酸的进一步作用。铅与盐酸作用也因生成PbCl2而减缓。常温下，铅与空气中氧、水和二氧化碳作用，表面形成碱式碳酸盐保护层，铅能溶于醋酸，生成可溶性的Pb(Ac)2,但反应相当缓慢。 锗的化合物被应用的还不多。锡和铅，从金属到化合物都有广泛的用途。这三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：GeSnPb +2氧化态化合物的稳定性是：GeSnPb 从Ge到Pb，低价化合物趋于稳定。 这些金属的化学性质可概括如下： （1）与氧的反应：在常温下，空气中的氧只对铅有作用，在铅表面生成一层氧化铅或碱式碳酸铅，使铅失去金属光泽且不致进一步被氧化。空气中的氧对锗和锡都无影响。这三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：这些金属能同卤素和硫生成卤化物和硫化物。 （3）与水的反应： 锗不与水反应。 锡既不被空气氧化,又与不与H2O反应，常被用来镀在某些些金属（主要是低碳钢制件）表面的仿锈蚀。 铅的情况比较复杂，它在有空气存在的条件下，能与水缓慢反应成Pb(OH)2。 2Pb+O2+2H2O=2Pb(OH)2 因为铅和铅的化合物都有毒，所以铅管不能用于输送饮水。但是，铅若与硬水接触，则因水中含SO42-、HCO3-和CO32-等离子，表面将生成一层难溶的保护膜（主要是硫酸和碱式碳酸铅），可阻止水继续与铅反应。 （4）与酸的反应： 酸 Ge Sn Pb HCl 不反应 与稀酸反应慢， 因生成微溶性