主族金属元素二铝锡铅砷锑铋

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1、第九章主族金属元素(二)铝锡铅砷锑铋本章学习要求：1.金属铝、铝的氧化物、铝的氢氧化物及其铝盐的性质。2.锡和铅单质及其重要化合物的性质。3.砷锑铋单质及其重要化合物性质变化规律。N和P典型的非金属元素，As半(准)金属，Sb和Bi为金属元素。一P区元素概述二铝1.铝的性质纯铝是银白色的轻金属，无毒，富有延展性，具有很高的导电、传热性和抗腐蚀性，无磁性，不发生火花放电。在金属中，铝的导电、传热能力仅次于银和铜，延性仅次于金。铝及其合金能被铸、辗、挤、锻、拉或用机床加工，易于制成筒、管、棒、线、板或箔。铝的典型化学性质缺电子性、亲氧性和两性。氯原子铝原子Al

2、Cl3二聚分子构型AlAlClClClClClCl氯桥键Sp3杂化AlCl3二聚分子2.铝的冶炼电解Al2O3从铝土矿中提取铝反应过程①溶解：将铝土矿溶于NaOH（aq)Al₂O₃+2NaOH====2NaAlO₂（偏铝酸钠）+H₂O②过滤：除去残渣氧化亚铁(Fe₂O₃)、硅铝酸钠等③酸化：向滤液中通入过量CO₂.NaAlO₂+CO₂+2H₂O====Al(OH)₃↓+NaHCO₃④过滤、灼烧Al(OH)₃2Al(OH)₃==高温==Al₂O₃+3H₂O⑤电解：2Al₂O₃(l)==通电==4Al+3O₂↑1.氧化铝氧化铝为白色无定形粉末，它是离子晶体，熔

3、点高，硬度大。根据制备方法不同，又有多种变体，常见的有α-Al2O3和γ-Al2O3。2.氢氧化铝氢氧化铝的性质Al(OH)3在不同pH的碱性溶液中的溶解度是不同的Al(OH)3的溶解度s-pH图pH＝4.7~8.9Al(OH)3(s)+3H+＝Al3++3H2OAl(OH)3(s)+OH-＝Al(OH)4-3.铝盐1铝的卤化物无水AlCl3400℃时，氯化铝以双聚分子Al2Cl6存在800℃时双聚分子才完全分解为单分子。氯原子铝原子AlCl3二聚分子构型制备：水合三氯化铝(AlCl3·6H2O)无色结晶，工业级AlCl3·6H2O呈淡黄色，吸湿性强，易潮

4、解同时水解。用作精密铸造的硬化剂、净化水的凝聚剂以及木材防腐及医药等方面。2硫酸铝和矾硫酸铝［Al2(SO4)3］无水硫酸铝为白色粉末，从饱和溶液中析出的白色针状结晶为Al2(SO4)3·18H2O。受热时会逐渐失去结晶水，至250℃失去全部结晶水。约600℃时即分解成Al2O3。易溶于水，水解呈酸性。制备:2Al+3H2SO4＝Al2(SO4)3+3H2↑矾：Al2(SO4)3与钾、钠、铵的硫酸盐形成的复盐称矾。组成为M(I)2SO4·M(III)2(SO4)3·24H2O的化合物均为矾，M(I)可以是K+,Na+或NH4+,M(III)可以是Al3+，

5、Cr3+或Fe3+等。铝钾矾K2SO4·Al2(SO4)3·24H20俗称明矾，易溶于水，水解生成Al(OH)3或碱式盐的胶状沉淀。明矾被广泛用于水的净化等。三锡铅锡锡是银白色金属，质软，熔点低。富有展性。银光闪闪的锡箔，曾经是优良的包装材料。锡在空气中不易被氧化，能长期保持其光泽。食品工业的罐头盒多由它（马口铁：镀锡铁）制耐腐蚀，价格便宜，又无毒。锡的同素异形体白锡白锡是最常见和最稳定的。在13.2℃以从白锡到灰锡是一个十分缓慢的转变过程。如果温度过于低，达到-48℃时其转变速度急剧增大，顷刻间白锡变成粉末状的灰锡“锡疫”。。锡的主要用途：大量用于制造合

6、金：焊锡、保险丝等低熔点合金；铅字：Pb，Sb，Sn的合金；青铜：Cu，Sn合金。锡的化学性质：锡是ⅣA族元素，价层电子结构分别为5s25p2，能形成+2，+4两种氧化值的化合物。锡属于中等活泼金属，与卤素、硫等非金属可以直接化合。铅铅是很软的重金属，用手指甲就能在铅上刻痕。新切开的断面很亮，但不久就会钝化变暗生成一层致密的碱式碳酸铅；铅能挡住X射线和核裂变射线。主要用途：制作铅玻璃、铅围裙和放射源容器等防护用品；在化学工业中常用铅作反应器的衬里；铅大量用于制造合金：焊锡、保险丝；铅字：Pb，Sb，Sn合金组成，青铜：Cu，Sn合金；蓄电池的极板：Pb，S

7、b合金等。值得注意！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、水管等不可用铅制造。铅的化学性质Pb为ⅣA族元素，价层电子结构分别为6s26p2，能形成+2，+4两种氧化值的化合物。铅属于中等活泼金属，与卤素、硫等非金属可以直接化合。锡、铅的化合物(1)锡、铅氧化物及其水合物的酸碱性例如：Sn(OH)2溶于酸、碱的反应：Sn(OH)2+2HCl→SnCl2+2H2OSn(OH)2+2NaOH→Na2[Sn(OH)4]或Sn(OH)2+2NaOH＝Na2SnO2+2H2O(2)锡、铅化合物的氧化还原性Sn(Ⅱ)是典型的还原剂

8、，在碱性介质中的还原性更强，因此用于鉴定Sn2+，Hg2+和Bi(