第三節(jié)演示文稿

第三節(jié)演示文稿第1頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一第三節(jié)錫鉛3—1錫，鉛的單質(zhì)3—2錫，鉛的化合物3—3含鉛廢水的處理第2頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一3—1錫，鉛的單質(zhì)Sn在自然界主要以錫石（SnO2）存在，我國云南省一個舊市曾因蘊藏有豐富的錫礦，被稱為錫都而聞名于世。Pb主要以方鉛礦（PbS）存在。他們在自然界的蘊藏量雖然不算豐富，但礦藏集中，并且容易冶煉，故早在公元前三千年鉛就為人們所熟知，我國古墓出土文物中頗多錫、鉛制品。第3頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一錫的物理性質(zhì)錫是銀白色的軟金屬，比重為7.3，熔點低，只有232。C。錫在常溫下富有展性。特別是在100℃時，它的展性非常好，可以展成極薄的錫箔。平常，人們便用錫箔包裝香煙、糖果，以防受潮（近年來，我國已逐漸用鋁箔代替錫箔。鋁箔與錫箔很易分辨——錫箔比鋁箔光亮得多)。不過，錫的延性卻很差，一拉就斷，不能拉成細(xì)絲。錫不僅怕冷，而且怕熱。在161℃以上，白錫又轉(zhuǎn)變成具有斜方晶系的晶體結(jié)構(gòu)的斜方錫。斜方錫很脆，一敲就碎，展性很差，叫做“脆錫”。白錫、灰錫、脆錫，是錫的三種同素異性體。

灰錫(α-Sn)白錫（β-Sn）脆錫（γ-Sn）第4頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一錫的物理性質(zhì)灰錫(α-Sn)白錫（β-Sn）脆錫（γ-Sn）常見的為白錫，雖然它在13.2攝氏度以下會轉(zhuǎn)變成灰錫，但是這種轉(zhuǎn)變的速度非常緩慢，所以能穩(wěn)定存在。但是，如果溫度過低，達(dá)到-48攝氏度時其轉(zhuǎn)變速率急劇增大，頃刻間白錫變成粉末狀的灰錫。錫制品處在極端寒冷的地方會遭到毀壞就是這個緣故，這種現(xiàn)象成為“錫疫”第5頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一鉛的性質(zhì)熔點327.4℃沸點1750℃鉛也是很軟的中金屬，用手指甲就能在鉛上刻痕，新切開的斷面很亮，但不久就會形成一層堿式碳酸鉛而變暗，它能保護(hù)內(nèi)層金屬不被氧化也是比重較大的金屬之一，展性良好，易與其他金屬形成合金。鉛最大的特性是能吸收效射線，如X射線和γ射線等?？芍谱縻U玻璃，鉛圍裙和放射源容器的等防護(hù)用品。在化學(xué)工業(yè)中常用鉛做反應(yīng)器的襯里(一)鉛的主要物理性質(zhì)第6頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一錫和鉛錫，鉛大量用于制造合金，除焊錫，保險絲等低熔點合金由錫，鉛制成外，以往大量使用的鉛字合金由Pb,Sb,Sn組成，青銅由銅錫合金，蓄電池的極板為鉛，銻合金等。注鉛及鉛的化合物都是有毒物質(zhì)，并且進(jìn)入人體后不易排出而導(dǎo)致積累性中毒，所以食具、水管等不可用鉛制作。Sn,Pb為周期表中ⅣA族元素，原子的價層電子構(gòu)型5s25p2,6s26p2，能形成+2，+4兩種氧化值的化合物。錫和鉛屬于中等活潑金屬，與鹵素，硫等非金屬可以直接化合;與酸、堿反應(yīng)的現(xiàn)象和產(chǎn)物列于表如下第7頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一錫、鉛與酸、堿的反應(yīng)酸、堿錫（Sn）鉛（Pb）HCl與稀鹽酸作用緩慢，與濃鹽酸在加熱下游可觀的反應(yīng)速率Sn+HCl（濃）→SnCl2+H2↑能反應(yīng)，但因生成難溶的PbCl2覆蓋在表面，致使反應(yīng)不久即停止H2SO4與稀硫酸較難反應(yīng)與較濃的硫酸作用，生成（Ⅱ）鹽Sn+2H2SO4→SnSO4+SO2↑+2H2O與濃硫酸在加熱下，生成Sn(Ⅳ)Sn+4H2SO4（濃）→Sn(SO4)2+2SO2↑+4H2O與徐硫酸反應(yīng)，但因生成難溶的硫酸鉛覆蓋層，反應(yīng)終止與熱的濃硫酸能反應(yīng)：Pb+3H2SO4（濃）→Pb(HSO4)2+SO2↑+2H2OHNO3與冷的稀硝酸作用生成Sn(Ⅱ)鹽4Sn+10HNO3→4Sn(NO3)2+NH4NO3+3H2O與濃硝酸生成Sn(Ⅳ)化合物，即β-錫鹽：3Sn+4HNO3(濃）→3SnO2?2H2O+4NO與稀、濃硝酸均能反應(yīng)：3Pb+8HNO3→3Pb(NO3)2+2NO↑+4H2OPb+4HNO3(濃）→Pb(NO3)2+2NO2↑+2H2ONaOH與熱、濃堿能作用Sn+2NaOH(濃)→Na2SnO2+H2↑與熱、濃堿能反應(yīng)：Pb+2NaOH(濃）→NaPbO2+H2↑第8頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一3-2錫、鉛的化合物

1概述錫、鉛有+2、+4氧化值的化合物，在某些性質(zhì)方面存在遞變規(guī)律，著重討論一下兩點：（1）錫、鉛氧化物及其水合物的酸堿性錫、鉛的氧化物有SnO/SnO2/PbO/PbO2。在Sn(Ⅱ)或Sn(Ⅳ)得鹽溶液中加入氫氧化鈉生成Sn(OH)2或4Sn(OH)4的白色膠狀沉淀。他們都是兩性物質(zhì)，不過前者以堿性為主，后者以酸性為主，第9頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一Sn(OH)2溶于酸堿的反應(yīng)Sn(OH)2+2HCl→SnCl2+2H2OSn(OH)2+2NaOH→Na[Sn(OH)4]或Sn(OH)2+2NaOH→NaSnO2+2H2O其他如Sn(OH)4/Pb(OH)2/Pb(OH)4也有類似的反應(yīng)，然而它們酸堿性的強(qiáng)弱呈現(xiàn)規(guī)律性的遞變。其中以Sn(OH)4的酸性較強(qiáng)（但仍為弱酸），Pb(OH)2的堿性較強(qiáng)（但仍為弱堿）。第10頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一（2）錫，鉛化合物的氧化還原性錫、鉛在酸堿性介質(zhì)中的元素電勢圖如下：EA/VSn4+0.154Sn2+-0.136SnPbO21.455Pb2+-0.126SbEB/V[Sn(OH)6]2-

-0.93[Sn(OH)4]2--0.91Sn

PbO20.247PbO-0.58Pb由此可見，無論再在酸性還是堿性介質(zhì)中，Sn（Ⅱ）都是典型的還原劑，借此性質(zhì)可用于鑒定Sn2+,Hg2+和Bi(Ⅲ)。第11頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一例如：2HgCl2+Sn2+Hg2Cl2↓+Sn4++2Cl-Hg2Cl2+Sn2+Hg↓+Sn4++2Cl-由生成白色絲狀的Hg2Cl2沉淀和黑色高分散Hg，可以鑒定Hg2+

和Sn2+

的存在。Sn(Ⅱ)在堿性介質(zhì)中的還原性更強(qiáng)，可以發(fā)生以下反應(yīng)：2Bi(OH)3+3SnO22-+6H2O2Bi↓+3[Sn(OH)]2-此法可作為Bi(Ⅲ)的鑒定反應(yīng)，反應(yīng)時堿性要足夠強(qiáng)，生成高分散Bi呈黑色。第12頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一Pb（Ⅳ）Pb（Ⅳ）是強(qiáng)氧化劑，在酸性溶液中使用，效果顯著。它能把Mn(Ⅱ)氧化成Mn（Ⅶ）；與濃硫酸作用放出氧氣；與濃鹽酸作用放出氯氣。反應(yīng)如下：2Mn2++5PbO2+4H+MnO4-+5Pb2++2H2O

4H2SO4（濃）+2PbO22Pb(HSO4)2+O2↑+2H2O4HCl+2PbO2PbCl2+Cl2+2H2

綜上所述，錫和鉛的氧化物、氫氧化物的酸堿性及其+2、+4化合物氧化還原性的遞變規(guī)律可歸納如下：第13頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一歸納

酸性增強(qiáng)原酸SnO,

Sn(OH)2

SnO2Sn(OH)4

堿氧性性(兩性偏堿）（兩性偏酸）性化增增增性強(qiáng)強(qiáng)PbOPb(OH)2PbO2Pb(OH)4

強(qiáng)增還（兩性偏堿）

(兩性偏酸）強(qiáng)

堿性增強(qiáng)第14頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一2錫的化合物（1）氯化物下面通過討論錫的兩種氯化物，對戲的化學(xué)行為將會有進(jìn)一步了解。氯化亞錫(SnCl2?2H2O)氯化亞錫為無色晶體熔點僅37.7攝氏度。在熔化的同時被自身的結(jié)晶水所水解，生成堿式鹽和鹽酸。在空氣中逐漸氧化成不溶性的氯氧化物。SnCl2溶于水并隨即水解：SnCl2+2H2OSn(OH)Cl↓+HCl

在配制其溶液時，需要

加鹽酸以抑制水解，還需呀ijiaru少量的金屬系粒第15頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一SnCl2SnCl2是有機(jī)合成中重要的還原劑，也是常用的分析試劑。制取SnCl2多采用下述方法；將息花侵入水中，加入少量鹽酸后通入氯氣，反應(yīng)按下式進(jìn)行：Sn+2HCl→SnCl2+H2↑(1)SnCl2+Cl2→SnCl4(2)SnCl4+Sn→2SnCl2(3)停止通入氯氣后，保持錫過量（以確保無SnCl4存在），最終得到SnCl2濃溶液。經(jīng)冷卻、結(jié)晶、既得SnCl2?2H2O有時溶液的酸度過高，生成易溶的H2SnCl4晶體難以析出，倘遇此情況，可將其返回原反應(yīng)器，作為鹽酸繼續(xù)此制備反應(yīng)。

上述方法不需要加熱，氯氣又比鹽酸便宜，經(jīng)濟(jì)效益很好。但是有毒，生產(chǎn)時要質(zhì)疑嚴(yán)密，確保安全。第16頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一四氯化錫無水四氯化錫（又名氯化高錫）為無色液體，在潮濕空氣中因水解產(chǎn)生錫酸，并放出HCl而呈現(xiàn)白煙。無水四氯化錫有毒并有腐蝕性，工業(yè)上用作媒染劑和有機(jī)合成的氯化催化劑，在電鍍錫和電子工業(yè)等方面也有應(yīng)用。SnCl4常由氯氣和金屬錫直接合成。在一密閉鐵質(zhì)容器中將錫加熱熔融后，通入氯氣，此時氧化-還原反應(yīng)交替進(jìn)行：第17頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一四氯化錫的反應(yīng)Sn+2Cl2→SnCl4SnCl4+Sn→2SnCl2SnCl2+Cl2→SnCl4由于SnCl4分子的共價性遠(yuǎn)比SnCl2顯著，它的沸點（114攝氏度）比SnCl2的沸點(623攝氏度）低得多，反應(yīng)釋放的熱足以使SnCl4揮發(fā)。制得的SnCl4中或多或少地含有SnCl2和游離Cl2，經(jīng)過精餾可以將其除盡。第18頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一（2）錫的硫化物分別向Sn(Ⅱ)和Sn(Ⅳ)鹽溶液中通入H2S，得到SnS（暗棕色）和SnS2(黃色）沉淀。高氧化態(tài)硫化物SnS2能溶于堿或金屬硫化物（如硫化鈉）SnS2+NaOH→Na2SnO3+Na2SnS3+H2OSnS2+Na2S→Na2SnS3(硫代錫酸鈉）低氧化態(tài)硫化物SnS則不溶于NaOH或Na2S，這一事實說明前者顯酸性，后者顯堿性第19頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一3.鉛的化合物（1）鉛的氧化物常見鉛的氧化物PbO,PbO2及Pb3O4.

一氧化鉛俗稱密陀僧，有黃色及紅色兩種變體。用空氣氧化熔融的鉛得到黃色變體，在水中煮沸立即轉(zhuǎn)變成紅色變體。PbO用于制造鉛白粉，鉛皂，在油漆中作催干劑。PbO是兩性物質(zhì)，與硝酸和氫氧化鈉作用可以分別得到Pb(NO3)2和NaPbO2。第20頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一二氧化鉛

是棕黑色固體，加熱時逐步分解為低價氧化物（Pb2O3、Pb3O4、PbO）和氧氣。PbO2具有強(qiáng)氧化性，如前所述，在酸性介質(zhì)中可將Cl-氧化成氯氣；將二價錳離子氧化為高錳酸根。PbO2遇有有機(jī)易引起燃燒或爆炸；與硫、磷等一起摩擦可以燃燒。PbO2是鉛蓄電池的陽極材料，也是火柴知道業(yè)的原料。工業(yè)上用PbO在堿性溶液中通入氯氣制取PbO2PbO+2NaOH+Cl270~93CPbO2+2NaCl+H2O第21頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一四氧化三鉛

俗稱鉛丹，是鮮紅色固體，它可以看做正鉛酸的鉛鹽Pb2(PbO4)或復(fù)合氧化物PbO?PbO2。鉛丹的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，常用作防銹漆；水暖管工使用的紅漆也含有鉛丹。Pb3O4與熱的稀硝酸作用，只能溶出總鉛的2/3：Pb3O4+4