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第十五章 碳族元素
§本章摘要§ 1.碳
 单质 氧化物 碳酸及其盐 其它含碳化合物
2.硅
 单质 硅烷 硅的卤化物 硅的含氧化合物
3.锗 锡 铅
 单质 锗锡铅的含氧化合物 卤化物和硫化物
 

§3.锗 锡 铅
 
 一.单质

1. 物理性质
  锗: 银白色,硬金属;铅: 暗灰色,软金属,密度大;锡: 有三种同素异形体:
   
  灰锡呈灰色粉末状,白锡在286K下变成灰锡,自行毁坏,从一点变灰, 蔓延开来, 称为锡疫。所以锡制品不宜冬季放在室外.
  白锡是的单质, 银白色(带蓝色), 有延展性.


2. 与酸碱的反应
1°与盐酸反应
 
2°与氧化性酸的反应
 
3 °与碱的反应
 
  碱性溶液中Ge, Sn, Pb全部溶解!只有Ge不溶解于HCl.

 二 锗锡铅的含氧化合物  

1. 酸碱性
  Ge, Sn, Pb 都有两种氧化物MO, MO2. MO两性偏碱, MO2两性偏酸, 均不溶于水. 氧化物的水合物也不同程度的具有两性.
在水溶液中有两种电离方式:
  
  碱性最强的是Pb(OH)2,酸性最强的是Ge(OH)4
2. 氧化还原性
1°Pb(IV)的氧化性
  PbO2要在碱性条件下制备,用浓硝酸不能制得Pb(IV)
   
 其中:.
PbO2棕黑色,强氧化剂:
  
  不易失去。一旦失去,夺回的倾向很强,同样,Tl(III)也有这种效应,Hg(II)也有。为惰性电子对效应, 镧系收缩的结果.
2°Sn(II)的还原性
  
不论在酸碱中, 还原能力都比较强.
  在空气中被氧气氧化:
   
  要加入单质Sn保护:
   
  最典型的还原反应是还原:
  
  过量时进一步得单质Hg:
  
  在碱中, 亚锡酸的还原性更强:
  
3. 其它主要含氧化合物
1°黄丹和红丹
  黄丹, PbO,又名密陀僧,溶于HNO3或HAc中成可溶性Pb(II)盐,药材,制铅玻璃、陶瓷。
  红丹, Pb3O4,又名铅丹,可以认为是铅酸铅Pb(II)2Pb(IV)O4,其组成可由下面的实验加以说明
  
  过滤将产物分离. Pb(NO3)2通过生成PbCrO4黄色沉淀得以证实; PbO2可由反应得以证实.
  问题: 类似的沉淀还有哪些?
  Pb(II), Ba(II), Ag(I), 无的沉淀!
2 ° α-锡酸和β-锡酸
  α-锡酸性质活泼,能溶于酸和碱. SnCl4溶于碱得α-锡酸,
  
  或Sn(IV)低温水解也可得到α-锡酸。
  β-锡酸性质不活泼,不溶于酸,几乎不溶于碱,锡和浓硝酸反应, 或 SnCl4高温水解, 或α-锡酸在溶液中静置或加热得β-锡酸.

 三 卤化物和硫化物  

1、卤化物
  MX2一般属离子型化合物,MX4属共价型化合物。
  Pb(IV)氧化性强,与还原性离子I-不易形成PbI4,PbBr4也很难形成,正如Bi2S5不常见一样.
易成络离子:
 
易水解:
  
  配制SnCl2溶液要使用盐酸配制,抑制水解.
2. 硫化物
  
  SnS2是金黄色金粉涂料的主要成份。
  GeS和SnS有较强的还原性,可与Na2S2反应