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第9章

碳族元素第一节碳族元素的性质一、概述第IVA族元素包括碳C、硅Si、锗Ge、锡Sn、铅Pb五种元素统称为碳族元素。其中C

、Si是非金属元素,其余三种是金属元素。碳也能生成氧化数为-4的化合物二、碳元素的单质金刚石不仅硬度最大,熔点极高,而且不导电。它在工业上被大量地用于切削,研磨和拔丝拉摸等方面。形状完整的金刚石还用于制造首饰等高档装饰品。又被称为“富勒烯”或“布基球”*(4)无定形炭和碳的化学性质以木材、煤、骨头或气态碳氢化合物,包括天然气等为原料,用隔绝空气加热或干馏等方法可以制得木炭、焦炭、骨炭和炭黑等多种无定形炭。无定形炭具有大的比表面(1g物质所具有的总表面积),能吸附许多物质在其表面上。经过活化处理的无定形炭,其比表面增大,有高的吸附能力,称为活性炭。它是常用的吸附剂。可用它净化空气,提纯物质,脱色和去臭等等。焦炭和木炭还用于冶金工业。*(4)无定形炭和碳的化学性质将某些固态无机物纤维化,其晶格缺陷减少,强度增大。用无机纤维增强树脂、塑料、橡胶或金属,制成的复合材料具有质量轻,耐高温、耐腐蚀、强度高和刚性好等特点,它们已成为当代新材料中的重要组成部分。现在已较普遍使用的无机纤维有:碳纤维、石英纤维、碳化硅纤维、氮化硼纤维和陶瓷纤维等。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,2锡有三种同素异形体,即灰锡(α锡)、白锡(β锡)和脆锡,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3.碳的化学性质如下:(2)碳作为还原剂能与一些氧化物或氧化剂反应。如:

Fe2O3(s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g)

H2O(g)+C(灼热)=CO(g)+H2(g)2H2SO4(浓)+C(s)=CO2(g)+2SO2(g)+2H2O(1)4HNO3(浓)+C(s)=CO2(g)+4NO2(g)+2H2O(1)(3)碳在电炉中能与许多物质反应,得到CS2,SiC,Al4C3,CaF2和Fe3C等等。

C(s)+2S(s)=CS2

二、性质递变练习:1.下列关于金刚石和石墨的叙述错误的是()

A.化学性质都很稳定

B.两者是同素异形体C.物理性质相同D.等质量的金刚石和石墨燃烧生成等质量二氧化碳2.下列叙述中正确的是()A.碳族元素都是非金属元素,其非金属性随核电荷数的增加而减弱B.碳族元素的单质都有导电性C.硅酸的酸性比碳酸的强D.同一周期中氧族元素比碳族元素的非金属性强CD练习:3.下列物质中,能直接做半导体材料的是()

A.金刚石

B.两石墨C.硅D.铅4.碳族元素包括碳、

、锗、

、铅等元素,其中非金属性最强的是

,单质可用于半导体材料的是

,铅的高价态化合物

(填“稳定”或“不稳定”),具有

性。C不稳定氧化硅碳硅锡第9章

碳族元素第二节碳的重要化合物碳有许多氧化物,已见报导的有CO、CO2、C3O2、C4O3、C5O2和C12O9,其中常见的是CO和CO2。1.一氧化碳物理性质:一氧化碳是无色、无溴、难溶于水、可燃烧、有毒的气体,毒性与NO相同。(3)CO的主要化学性质:①CO之所以对人体有毒,是因为它能与血液中携带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。(3)CO的主要化学性质:CO作为一种配体,能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。②它容易被氧化为CO2。CO在空气或O2中燃烧,生成CO2并放出大量的热。

CO+O2=CO2△rH0=-284kJ·mol-1所以CO和水煤气都是很好的气体燃料。木炭或煤燃烧时的蓝色火焰即CO的火焰。这性质也使CO成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。冶金工业中用焦炭作还原剂,实际上起重要作用的是CO。为消除汽车排出的废气CO和碳氢化合物对空气的污染,现在有些汽车在排气口装有催化转化装置,用Al2O3纤维织物作载体,Pt或Pd的化合物为催化剂,此催化剂吸附O2,使CO等转化为无毒的CO2。③CO具有还原性: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。2.二氧化碳碳和碳化合物在空气或O2中的完全燃烧以及生物体内许多物质的氧化产物都是CO2。特点:二氧化碳是无色、无嗅的气体,密度比空气大,加压和降温下变成雪状固体叫干冰,无毒但是一种窒息性气体,可灭火。是造成温室效应的主要气体。2.二氧化碳性质:CO2不活泼,但在高温下,能与碳或活泼金属镁、钠等反应。CO2+2Mg=2MgO+C2Na+2CO2=Na2CO3+COCO2无毒,但若在空气中的含量过高,也会使人因为缺氧而发生窒息的危险。人进入地窖时应手持燃着的蜡烛,若烛灭,表示窖内CO2过多,暂不宜进入。现实状态:CO2

在大气中约占0.03%,海洋中约占0.014%。它还存在于火山喷射气和某些泉水中。地面上的CO2主要来自煤、石油、天然气及其它含碳化合物的燃烧、碳酸钙矿石的分解、动物的呼吸以及发酵过程。地面上的植物和海洋中的浮游生物则将CO2转变为O2,一直维持着大气中O2与CO2的平衡。但是近几十年来随着全世界工业的高速发展和由此带来的海洋和大气的污染,同时森林又滥遭砍伐,这在很大程度上影响到生态平衡,使大气中的CO2越来越多,据估计每年约增加百万分之二到四。大气中CO2含量的增多,是造成地球“温室效应”的主要原因。太阳光中绝大部分的紫外光被大气上空的臭氧层所吸收,其余部分的光进入大气。大气中的水气和CO2不吸收可见光,因此可见光可通过大气层而到达地球表面。与此同时,地球也会向外辐射能量,不过此能量是以红外光而辐射出去。水气和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。有人估计,若大气温度升高2到3K,就会使世界气候发生剧变,同时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。3.碳酸和碳酸盐CO2在水中的溶解度不大,298K时,1L水中溶1.45g(约0.033mol)。但溶解的并非全部与H2O反应而生成H2CO3,转变的只有1~4%。大部分CO2以弱水合状态存在。因为CO2能溶于水,所以蒸馏水的pH值常小于7。(1)溶解性:所有碳酸氢盐都溶于水。正盐中只有铵盐和碱金属(除锂外)的盐溶于水。由于多数碳酸盐的溶解度小,自然界有许多碳酸盐矿石。大理石、石灰石、方解石以及珍珠、珊瑚、贝壳等的主要成分都是CaCO3。白云石、菱镁矿含有MgCO3。地表层中的碳酸盐矿石在CO2和水的长期侵蚀下可以部分地转变为Ca(HCO3)2而溶解。所以天然水中含有Ca(HCO3)2,它经过长期的自然分解或人工加热,又析出CaCO3。

CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2这个转化反应能说明自然界中钟乳石和石笋的形成和暂时硬水软化的原理。(2)水解性在金属盐类(碱金属和NH4+盐除外)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。Ca2+,Sr2+,Ba2+等,其碳酸盐的溶度积远小于其氢氧化物的溶度积,与上述沉淀剂相遇生成碳酸盐:

Ca2++CO32-=CaCO3Al3+,Fe2+,Cr3+等其氢氧化物的溶度积远小于其碳酸盐的溶度积,与上述沉淀剂相遇生成氢氧化物沉淀:

2Fe2++3CO32-+3H2O=2Fe(OH)3+3CO2Cu2+、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:

2Mg2++2CO32-+H2O=Mg2(OH)2CO3+CO2(3)热稳定性:许多金属元素的碳酸盐,如CaCO3、ZnCO3和PbCO3加热即分解为金属氧化物和CO2,而钠、钾、钡的碳酸盐在高温(熔融状态)也观察不到有明显的分解。所以有下列热稳定性顺序:

M2CO3>M(HCO3)2>H2CO3

(M表示一价金属)(4)碳酸正盐和酸式盐碳酸盐在溶液中与CO2反应,可转化为酸式盐;酸式碳酸盐与碱反应又可转化为碳酸盐。CaCO3+CO2+H2OCa(HCO3)2Ca2++HCO3-+OH-CaCO3H2OMg(HCO3)2MgCO3CO2+H2O++酸式碳酸盐一般受热时转化为正盐,并生成二氧化碳和水。练习:1.要除去二氧化碳气体中的一氧化碳,常用方法是()

A.通过澄清的石灰水

B.通过灼热的碳C.通过水D.通过灼热的氧化铜粉末2.科学家制得一种新分子,它具有空心的类似足球状结构,化学式为C60,下列说法正确的是()

A.C60是一种化合物

B.C60和石墨都是碳的同素异形体C.C60含有离子键D.C60的分子量是720DB4.下列物质中,既能与盐酸反应,又能与氢氧化钠溶液反应的是()

A.碳酸钠B.碳酸氢钠

C.氯化钠D.硫酸铜B5.怎样鉴别在碳酸钠晶体中,含有少量的碳酸氢钠晶体()(A)加热(B)加入少量氢氧化钠

(C)加热并将产生的气体通入澄清石灰水

(D)加热并观察是否有水生成6.除去碳酸氢钠晶体中混有的碳酸钠固体,可采用的方法是()(A)加热

(B)配成溶液后,再加入足量CaCl2,过滤,蒸发结晶

(C)溶于水,通入足量的CO2,在低温下蒸发结晶

(D)溶于水后,再加入少量的盐酸溶液CC第9章

碳族元素第三节硅的重要化合物不反应(3)SiO2和某些含氧酸盐之间反应Na2SO4+SiO2Na2SiO3+SO32KNO3+SiO2K2SiO3+NO2+NO+O2(4)SiO2和碱性氧化物反应生成相应的硅酸盐CaO+SiO2CaSiO3(5)SiO2和焦炭在电炉中共热SiO2+3CSiC+2CO碳化硅俗称金刚砂,常用研磨材料,如磨轮、磨光纸。2.硅酸SiO2为酸性氧化物,它的水化物是硅酸,但是SiO2不溶于水,所以不能用SiO2与水直接反应得到H2SiO3。硅酸可用可溶性硅酸盐与酸反应制得。硅酸为组成复杂的白色固体,通常用化学式H2SiO3表示,它是一种弱酸,酸性比碳酸还弱。通常情况下制得的硅酸,产物的组成随形成条件不同而不同,常以通式xSiO2·yH2O表示,以下所列是其中的几种:偏硅酸H2SiO3x=1,y=1二硅酸H4Si2O7x=1,y=3三硅酸H4Si3O8x=3,y=2二偏硅酸H2Si2O5x=2,y=1也可做干燥剂以及催化剂载体。硅酸是二元弱酸。它在水溶液中能逐步聚合,形成硅酸凝胶。硅酸凝胶慢慢脱水,经过处理后,可制得白色略透明的硅胶。粉红色3.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。硅酸钠水解使溶液显强碱性:Na2SiO3+2H2O=NaH3SiO4+NaO2NaH3SiO4=Na2H4Si2O7+H2O(也写为:2Na2SiO3+H2O=Na2Si2O5+NaOH)

硅酸盐的应用*工业上制多硅酸钠的方法是将石英砂、硫酸钠和煤粉混合后放在反射炉内进行反应,温度为1373~1623K。一小时以后,将产物冷却,即得玻璃块状物。这产物常因含有铁盐等杂质而呈灰色或绿色。用水蒸气处理使之溶解成为粘稠液体,成品俗称“水玻璃”,又名“泡花碱”。它是多种多硅酸盐的混合物,其化学组成为Na2O·nSiO2。水玻璃的用途很广,建筑工业及造纸工业用它作粘合剂。木材或织物用水玻璃浸泡以后既可以防腐又可以防火。浸过水玻璃的鲜蛋可以长期保存。水玻璃还用作软水剂、洗涤剂和制肥皂的填料。它也是制硅胶和分子筛的原料。练习:1.下列物质中不发生反应的是()

A.二氧化硅与氧化钙(高温)

B.二氧化硅与氢氧化钠(高温)C.二氧化硅与碳(高温)D.二氧化硅与浓硝酸2.下列物质中不与水其反应的是()A.SiO2B.SO2C.CO2D.CaODA练习:3.下列叙述中正确的是()

A.自然界中存在大量的单质硅

B.石英、水晶的主要成分是二氧化硅C.二氧化硅的化学性质活泼,能与酸碱反应D.自然界中二氧化硅都存在于石英矿中4.下列溶液可用有玻璃塞的试剂瓶贮存的是()

A.浓H2SO4

B.NaOHC.HFD.Na2SiO3BA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)。CSiO2+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+2CO2PbS+3O2=2PbO+2SO2PbO+C=Pb+COPbO+CO=Pb+CO2PbS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:Ge>Sn>Pb

+2氧化态化合物的稳定性是:Ge<Sn<<Pb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GeSnPb

HCl不反应与稀酸反应慢,因生成微溶性与浓酸反应生的PbCl2覆盖在成SnCl2Pb表面反应中止Pb+2HCl=PbCl2↓+H2↑(反应很快终止)(4)与酸的反应:

酸GeSnPb

H2SO4

与稀酸不反应与稀酸难反应与稀硫酸反应因与浓酸反应生与热的浓酸反应生成难溶的PbSO4

成Ge(SO4)2

得Sn(SO4)2

覆盖层反应中止易溶于热的浓硫酸生成Pb(HSO4)2

Sn+4H2SO4(浓)=Sn(SO4)2+2SO2↑+4H2OPb+H2SO4(稀)=PbSO4↓+H2↑(反应很快中止)

Pb+3H2SO4(浓)=Pb(HSO4)2+SO2↑+2H2O(4)与酸的反应:

酸GeSnPb

HNO3

与浓酸反应得与浓酸生成与稀HNO3反应

xGeO2·yH2O得到Pb(NO3)不溶于浓HNO3

白色沉淀白色沉(β锡酸)故Pb不与浓

HNO3反应

Ge+4HNO3(浓)=GeO2·H2O↓+4NO2↑+H2OSn+4HNO3(浓)=SnO2·2H2O+4NO2↑4Sn+10HNO3(很稀)=4Sn(NO3)2+NH4NO3+3H2O总之:①Ge不与非氧化性酸作用;②Sn与非氧化性酸反应生成Sn(II)化合物;③Ge和Sn与氧化性酸反应生成Ge(IV)、Sn(IV)化合物;④Pb与酸反应得到Pb(II)化合物。铅在有氧存在的条件下可溶于醋酸,生成易溶的醋酸铅。这是用醋酸从含铅矿石中浸取铅的原理。

2Pb+O2=2PbOPbO+2CH3COOH=Pb(CH3COO)2+H2O(5)与碱的反应:锗同硅相似,与强碱反应放出H2气。锡和铅也能与强碱缓慢地反应得到亚锡酸盐和亚铅酸盐,同时放出H2。Ge+2OHˉ+H2O=GeO32-+2H2↑二、锗锡铅的化合物1.氧化物锗、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。锗、锡、铅氧化物的性质MO2

颜色与状态MO颜色与状态熔点GeO2

白色固体GeO黑色固体SnO2

白色固体SnO黑色固体PbO2

棕黑色固体PbO黄或黄红色固体(1)锡的氧化物:重要的为SnO2Sn+O2=SnO2不溶于水,也难溶于酸或碱,若是与NaOH或Na2CO3和S共熔,可转变为可溶性盐:

SnO2+2Na2CO3+4S=Na2SnS3+Na2SO4+2CO2↑硫代锡酸钠SnO2可为n型半导体。当该半导体吸附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组件,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。(2)铅的氧化物:有PbO、PbO2、Pb3O4。PbO:俗称“密陀僧”。用空气氧化熔融的铅而制得的。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,将黄色PbO在水中煮沸即得红色变体。PbO易溶于醋酸或硝酸得到Pb(II)盐,比较难溶于碱,这说明它偏碱性。PbO用于制铅蓄电池、铅玻璃和铅的化合物。高纯度PbO是制造铅靶彩色电视光导摄像管靶面的关键材料,也是用于激光技术拉制PbO单晶的原料。PbO2是两性的,其酸性大于碱性,与强碱共热可得铅酸盐:

PbO2为强氧化剂,例如:

2Mn2++5PbO2+4H++5SO42-=2MnO4-+5PbSO4↓+2H2O

PbO2+4HCl=PbCl2+Cl2+2H2O

Pb3O4:红铅或丹铅Pb2O3:橙色2.含氧酸或氢氧化物xMO2·yH2O和xMO·yH2O,通常也将它们的化学式写作M(OH)4和M(OH)2。它们都是两性的。酸性增加

Ge(OH)4Sn(OH)4Pb(OH)4

棕色白色棕色

Ge(OH)2Sn(OH)2Pb(OH)2

白色白色白色在这些氢氧化物中,酸性最强的Ge(OH)4仍然是一个弱酸(K1=8×10-10),碱性最强的Pb(OH)2也还是两性的。由此可知,锗分族元素的金属性很弱,但从Ge到Pb逐渐增强。3.卤化物将金属Ge、Sn、Pb直接与卤素或浓的氢卤酸反应,或者用它们的氧化物与氢卤酸反应,都可以得到锗分族元素的卤化物。例如:

Ge(或Sn)+2Cl2=GeCl4(或SnCl4)

Pb+Cl2=PbCl2SnO2+4HCl=SnCl4+2H2O在形成卤化物方面,锗分族元素与碳、硅所不同的,是它们能形成MX4和MX2两类卤化物,而C和Si只有MX4。从这些卤化物的状态、熔点、沸点可知MX4具有共价化合物的特征,熔点低,易挥发或升华。MX2离子性强些,熔点较高。(1)四卤化物常用的MX4

为GeCl4和SnCl4。在常况下均为液态,它们在空气中因水解而发烟。GeCl4是制取Ge或其它锗化合物的中间化合物,也是制光导纤维所需要的一种原料。SnCl4用作有机合成上的氯化催化剂及镀锡的试剂。

Cl2+SnCl2=SnCl4

水溶液只能得到SnCl4·5H2O晶体。在用盐酸酸化过的PbCl2溶液中通入Cl2,得到黄色液体PbCl4,这种化合物极不稳定,容易分解为PbCl2和Cl2。(2)二卤化物重要的为SnCl2。Sn+2HCl+2H2O=SnCl2·2H2O无色晶体常用的还原剂:

2HgCl2+SnCl2=SnCl4+Hg2Cl2↓(白色)

HgCl2+SnCl2=SnCl4+2Hg↓(黑色)这个反应很灵敏,常用来检验Hg2+离子或Sn2+离子的存在。易水解:SnCl2+H2O=Sn(OH)Cl↓(白色)+HCl配制SnCl2溶液时,先将SnCl2固体溶解在少量浓盐酸中,再加水稀释。为防止Sn2+氧化,常在新配制的SnCl2溶液中加少量金属Sn。PbCl2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,或因生成配盐而溶解于KI的溶液中。

PbI2+2KI=K2[PbI4]4.硫化物MS2GeS2SnS2状态白色固体黄色固体铅不生成制法H2S+GeO2Sn+S二硫化物

Sn4++H2S能溶的试剂Na2SNa2S

MSGeSSnSPbS状态红色固体棕色固体黑色固体制法GeS2+H2Sn+SPb+S

或GeCl2+H2S或Sn2++H2S或Pb2++H2S能溶的试剂(NH4)2S2(NH4)2S2

稀HNO3锗分族的硫化物都不溶于水。5.铅的一些含氧酸盐铅的许多化合物难溶于水、有颜色和有毒。人体若每天摄入1mg,长期如此则有中毒危险。油漆和油灰中含有铅的化合物,它们是铅中毒的一个来源。铅进入人体以后,累积在骨骼中,与钙一同被带入血液中,Pb2+与蛋白质中半胱氨酸的巯基(-SH)反应,生成难溶物。所以含铅化合物的涂料不宜于用来油漆儿童玩具和婴儿的家具。航空和汽车使用的汽油为防爆震,加了四乙基铅Pb(CH3CH2)4和二溴代乙烷C2H4Br2,因此,排出的废气中含有对人体有害的PbBr4等。为了减少铅对空气的污染,人们正在努力研制四乙基铅的代用品。Pb(NO3)2:

无色晶体。由Pb或PbO或PbCO3溶于HNO3得到Pb(CH3COO)2·2H2O:

无色晶体。

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