1、第七章第七章 s區和區和p區元素區元素一、一、 s區元素區元素a族：氫、族：氫、鋰鋰、鈉、鉀、銣、銫、鈁（堿金屬）、鈉、鉀、銣、銫、鈁（堿金屬） 最外層電子結構：最外層電子結構：ns1，具有穩定的，具有穩定的+1氧化態。氧化態。a族：族：鈹鈹、鎂、鈣、鍶、鋇、鐳、鎂、鈣、鍶、鋇、鐳 （堿土金屬）（堿土金屬） 最外層電子結構：最外層電子結構：ns2，具有穩定的，具有穩定的+2氧化態。氧化態。 鋰和鈹有特殊性鋰和鈹有特殊性，它們的，它們的原子半徑和離子半徑很小原子半徑和離子半徑很小，電電離能比同族其他元素高離能比同族其他元素高，離子的最外層只有兩個電子離子的最外層只有兩個電子。 1、金屬單質、金屬

2、單質1）物理性質）物理性質 堿土金屬的熔點要比堿金屬高得多。堿土金屬的熔點要比堿金屬高得多。 這兩族金屬這兩族金屬除鈹稍硬外都相當軟除鈹稍硬外都相當軟。 堿金屬與堿土金屬的密度都小于堿金屬與堿土金屬的密度都小于5gcm-3，屬輕金屬，屬輕金屬，li是最是最輕的金屬。輕的金屬。2）化學性質）化學性質 水溶液，通常用標準電極電勢來表征金屬的活潑性。水溶液，通常用標準電極電勢來表征金屬的活潑性。 m li na k rb cs (m+/m) -3.040 -2.714 -2.936 -2.943 -3.027 從從 值看出堿金屬中活潑性最強是值看出堿金屬中活潑性最強是li，表現出反常性表現出反常性。

3、 堿金屬及鈣、鍶、鋇同水反應如下：堿金屬及鈣、鍶、鋇同水反應如下： 堿金屬堿金屬 m + h2o = moh + 1/2h2 堿土金屬堿土金屬 m +2h2o = m(oh)2 + 2h2 電對電對li+/li的標準電極電勢雖然具有最小的值，但的標準電極電勢雖然具有最小的值，但li與水與水反應并不如其它堿金屬劇烈：反應并不如其它堿金屬劇烈： (1) 鋰的溶沸點較高，升華熱較大，不易活化；鋰的溶沸點較高，升華熱較大，不易活化； (2) lioh的溶解度較小，覆蓋在的溶解度較小，覆蓋在li表面。表面。堿金屬和堿土金屬單質還原性強。堿金屬和堿土金屬單質還原性強。 ticl4+2mg = ti+2mg

4、cl2 zro2+2ca = zr+2cao2、堿金屬和堿土金屬的化合物、堿金屬和堿土金屬的化合物1）氫化物）氫化物 堿金屬和堿土金屬中的鎂、鈣、鍶、鋇在氫氣流中加熱堿金屬和堿土金屬中的鎂、鈣、鍶、鋇在氫氣流中加熱可得離子型化合物：可得離子型化合物：mh和和mh2。 它們與水都發生劇烈反應，放出氫氣。它們與水都發生劇烈反應，放出氫氣。 mh + h2o = moh + h2 mh2 + 2h2o = m(oh)2 + h2 這類氫化物可作這類氫化物可作氫氣發生劑氫氣發生劑，且是重要的還原劑。，且是重要的還原劑。 如在如在400時時nah能將能將ticl4還原為金屬鈦：還原為金屬鈦： ticl4

5、+4nahti+4nacl+2h2 離子型氫化物能在非水溶劑中與離子型氫化物能在非水溶劑中與alcl3等形成復雜氫化物，等形成復雜氫化物，常見的是氫化鋁鋰：常見的是氫化鋁鋰： 4lih+alcl3 li alh4 +3licl 乙乙醚醚li alh4 在干燥空氣中較穩定，遇水則發生劇烈反應：在干燥空氣中較穩定，遇水則發生劇烈反應： li alh4 +h2olioh+al(oh)3+h2 具有很強的還原性具有很強的還原性。2）氧化物）氧化物 堿金屬和堿土金屬的氧化物可分為堿金屬和堿土金屬的氧化物可分為普通氧化物、過氧化物、普通氧化物、過氧化物、超氧化物及臭氧化物超氧化物及臭氧化物。 在充足的空氣

6、中，金屬燃燒的正常產物是：在充足的空氣中，金屬燃燒的正常產物是： 正常氧化物正常氧化物m2o或或mo：m=li, be, mg, ca, sr； 過氧化物過氧化物m2o2或或mo2：m=na, ba； 超氧化物超氧化物mo2：m=k, rb, cs。 na, k, rb, cs的干燥氫氧化物粉末同的干燥氫氧化物粉末同o3反應可生成臭氧化物反應可生成臭氧化物mo33）氫氧化物）氫氧化物 對于氫氧化物堿性的強弱及是否具有兩性可以作如下考對于氫氧化物堿性的強弱及是否具有兩性可以作如下考慮，以慮，以roh代表氫氧化物，則它可以有兩種離解方式：代表氫氧化物，則它可以有兩種離解方式： roh r+ + o

7、h- 堿式離解堿式離解 roh ro- + h+ 酸式離解酸式離解 令令 = z/r， 稱為稱為離子勢離子勢。 值越大，有利于酸式離解。值越大，有利于酸式離解。 值越小，有利于堿式離解。值越小，有利于堿式離解。 0.22 0.32 金屬氫氧化物為兩性金屬氫氧化物為兩性 0.32 金屬氫氧化物為酸性金屬氫氧化物為酸性0.22 金屬氫氧化物為堿性金屬氫氧化物為堿性堿金屬和堿土金屬氫氧化物堿性的遞變規律為：堿金屬和堿土金屬氫氧化物堿性的遞變規律為：從上至下，離子半徑增大，從上至下，離子半徑增大， 值變小，氫氧化物堿性增強。值變小，氫氧化物堿性增強。從左到右，離子電荷大，半徑小，從左到右，離子電荷大，

8、半徑小， 值相對較大，故它們氫值相對較大，故它們氫氧化物的堿性比相鄰的堿金屬弱。氧化物的堿性比相鄰的堿金屬弱。堿金屬的氫氧化物都易溶于水，堿金屬的氫氧化物都易溶于水，僅僅lioh的溶解度較小的溶解度較小。堿土金屬氫氧化物的溶解度較小。堿土金屬氫氧化物的溶解度較小。溶解度由溶解度由be到到ba依次增大，與堿性增強一致。依次增大，與堿性增強一致。氫氧化鈹為兩性氫氧化物。氫氧化鈹為兩性氫氧化物。 4）重要鹽類及其性質）重要鹽類及其性質 堿金屬和堿土金屬最常見的鹽有鹵化物、硫酸鹽、硝酸鹽、堿金屬和堿土金屬最常見的鹽有鹵化物、硫酸鹽、硝酸鹽、碳酸鹽等。碳酸鹽等。 著重介紹鹽的共性及著重介紹鹽的共性及鋰鹽

9、、鈹鹽的特殊性鋰鹽、鈹鹽的特殊性。 晶體類型晶體類型: 絕大多數堿金屬、堿土金屬鹽類的晶體屬于離子晶體，具絕大多數堿金屬、堿土金屬鹽類的晶體屬于離子晶體，具有較高的熔點和沸點。有較高的熔點和沸點。 鋰和鈹的一些鹽具有共價性鋰和鈹的一些鹽具有共價性。如。如licl和和becl2可溶于酒精、可溶于酒精、乙醚等溶劑中。乙醚等溶劑中。 溶解度溶解度: 堿金屬鹽類一般都易溶于水。堿金屬鹽類一般都易溶于水。 少數例外，如鋰鹽少數例外，如鋰鹽lif、li2co3、li3po4等和少數大陰離子等和少數大陰離子的堿金屬鹽是難溶的。如：的堿金屬鹽是難溶的。如：kclo4、k2na co(no2)6 等。等。 堿土

10、金屬的鹽類中除鹵化物和硝酸鹽外，多數鹽溶解度較小。堿土金屬的鹽類中除鹵化物和硝酸鹽外，多數鹽溶解度較小。且依且依casrba的順序，溶解度遞減，的順序，溶解度遞減，但氟化物的溶解度但氟化物的溶解度遞增。遞增。 鈹鹽和可溶性鋇鹽都是有毒的。鈹鹽和可溶性鋇鹽都是有毒的。 熱穩定性熱穩定性: 一般來說，堿金屬鹽具有較高的熱穩定性。一般來說，堿金屬鹽具有較高的熱穩定性。 只有硝酸鹽的熱穩定性較差，加熱到一定溫度就可分解：只有硝酸鹽的熱穩定性較差，加熱到一定溫度就可分解： 2nano3 2nano2+ o2 c650o4lino3 2li2o+ 4no2+o2c830o2kno3 2kno2+ o2c6

11、30o 堿土金屬鹽熱穩定性比堿金屬差，但常溫下也是穩定的。堿土金屬鹽熱穩定性比堿金屬差，但常溫下也是穩定的。 碳酸鹽的分解溫度：碳酸鹽的分解溫度： beco3 mgco3 caco3 srco3 baco3 分解溫度分解溫度 100 540 900 1290 1360 堿土金屬碳酸鹽的熱穩定性規律可用堿土金屬碳酸鹽的熱穩定性規律可用離子極化觀點離子極化觀點來說明。來說明。 碳酸根中，碳酸根中，c(4+)和和o2-之間存在離子極化。之間存在離子極化。 而碳酸鹽中陽離子有一反極化作用，陽離子半徑越小，即而碳酸鹽中陽離子有一反極化作用，陽離子半徑越小，即z/r值越大，極化力越強，反極化作用越大，碳酸

12、鹽越不穩定。值越大，極化力越強，反極化作用越大，碳酸鹽越不穩定。 c4+-+-極化作用極化作用反極化作用反極化作用反極化作用減弱反極化作用減弱c4+離子離子和和o2-離子間的聯系，導離子間的聯系，導致致co32-離子分解。離子分解。be2+、mg2+、ca2+、sr2+、ba2+五個正離子的極化五個正離子的極化力依次減弱。力依次減弱。m2+對角線規則對角線規則 周期表中，有數對處于相鄰兩個族的對角線上的元素，它周期表中，有數對處于相鄰兩個族的對角線上的元素，它們的性質十分相似。如們的性質十分相似。如li與與mg；be與與al；b與與si等，這種相似等，這種相似性，我們稱之為性，我們稱之為對角線

13、規則。對角線規則。 主要是因為它們的離子具有相似的離子勢主要是因為它們的離子具有相似的離子勢 (=z/r)，如，如:be2+的半徑雖小于的半徑雖小于al3+，但電荷卻是，但電荷卻是al3+高于高于be2+。填充題：填充題：1、堿土金屬碳酸鹽比同周期堿金屬碳酸鹽熱穩定性，這、堿土金屬碳酸鹽比同周期堿金屬碳酸鹽熱穩定性，這是因為堿土金屬離子的極化力堿金屬離子的極化力。是因為堿土金屬離子的極化力堿金屬離子的極化力。2、鈹的化學性質與周期表中元素的性質比較接近；而硼、鈹的化學性質與周期表中元素的性質比較接近；而硼的化學性質與周期表中元素的性質比較接近。的化學性質與周期表中元素的性質比較接近。3、bac

14、l2溶液與溶液與k2cr2o7溶液混合，生成色的沉淀，溶液混合，生成色的沉淀，再加入再加入hcl則沉淀，溶液呈色。則沉淀，溶液呈色。二、二、p區元素區元素p區元素概述區元素概述 價電子構型為價電子構型為ns2np16. 大多數元素有多種氧化態，最高氧化態與族數相同。大多數元素有多種氧化態，最高氧化態與族數相同。 同一族中，存在同一族中，存在惰性電子對效應惰性電子對效應。 惰性電子對效應惰性電子對效應：同一族元素自上而下低氧化數化合物穩定性：同一族元素自上而下低氧化數化合物穩定性增強，高氧化數化合物穩定性減弱的現象。增強，高氧化數化合物穩定性減弱的現象。 ns2這一對電子從上至下穩定性增強。這一

15、對電子從上至下穩定性增強。 ns2npx：最少有兩種氧化態：最少有兩種氧化態：+x，+(2+x)。x=16。 硼族和碳族有如下情況：硼族和碳族有如下情況： b al ga in tl穩定氧化態穩定氧化態 +3 +3 +3 +3 +1 c si ge sn pb穩定氧化態穩定氧化態 +4 +4 +4 +4 +2 ns2npx中中ns2這一對電子從上到下穩定性增強，表現為高這一對電子從上到下穩定性增強，表現為高氧化態不穩定，氧化性很強，氧化態不穩定，氧化性很強，特別是特別是6s2這一對電子最穩定。這一對電子最穩定。如如pbo2。 1、硼族元素、硼族元素價電子構型為價電子構型為ns2np1，價電子數

16、少于價軌道數，這種原子稱為價電子數少于價軌道數，這種原子稱為缺電子原子缺電子原子。硼族元素是缺電子原子，很多相應的化合物是路易斯酸。硼族元素是缺電子原子，很多相應的化合物是路易斯酸。 路易斯酸：能接受電子對的物質。路易斯酸：能接受電子對的物質。 路易斯堿：能給出電子對的物質。路易斯堿：能給出電子對的物質。如如: bf3，h3bo3，alcl3等，它們可通過不同的方式形成酸堿加等，它們可通過不同的方式形成酸堿加合物如合物如bf4-，b(oh)4-和和al2cl6等。等。（1）硼的化合物）硼的化合物1）硼的含氧化合物）硼的含氧化合物a、硼酸、硼酸h3bo3(1) 結構：結構：h3bo3體呈鱗片狀，

17、具有層狀結構。體呈鱗片狀，具有層狀結構。(2) 性質：性質： 是典型路易斯（是典型路易斯（lewis）酸）酸 h3bo3在水中不是解離出在水中不是解離出h+，而是結合水中的，而是結合水中的oh-形成形成b(oh)4-，使溶液中的，使溶液中的h+濃度升高而顯酸性：濃度升高而顯酸性： b(oh)3 + h2o = b(oh)4- + h+ k =5.810-10 ch2oh ch2o och2 - 2choh +h3bo3= h+ + ch2oh b choh + 3h2o ch2oh ch2o och2 h3bo3是一元酸，而不是三元酸。是一元酸，而不是三元酸。 因因b只有一個空軌道，接受一個只

18、有一個空軌道，接受一個oh-后再無空軌道。后再無空軌道。b、硼砂、硼砂 最重要的硼酸鹽是四硼酸鈉，俗稱硼砂，分子式為最重要的硼酸鹽是四硼酸鈉，俗稱硼砂，分子式為na2b4o5(oh)48h2o，也寫成，也寫成na2b4o710h2o。性質：性質： 溶解度不大，易發生水解：溶解度不大，易發生水解：b4o72-+7h2o=2h3bo3+2b(oh)4- 硼砂水溶液可作緩沖溶液，其硼砂水溶液可作緩沖溶液，其緩沖緩沖ph值范圍為值范圍為pk1。 作為作為標定酸的基準物質標定酸的基準物質： na2b4o710h2o +2hcl = h3bo3+ 2nacl + 5 h2o 融化的硼砂能溶解許多金屬氧化物

19、，生成具有特征顏色的偏融化的硼砂能溶解許多金屬氧化物，生成具有特征顏色的偏硼酸的復鹽硼酸的復鹽 na2b4o7+coo=2nabo2co(bo2)2 寶藍色寶藍色 na2b4o7+nio=2nabo2ni(bo2)2 淡紅色淡紅色2) 硼的鹵化物硼的鹵化物 bf3和和bcl3。 由由b2o3為原料來制備：為原料來制備： b2o3+ 3caf2 + 3h2so4bf3+ 3caso4+ 3h2o b2o3 + 3c +3cl2 bcl3 + 3coc500o在通常情況下，在通常情況下，bf3是氣體，是氣體，bcl3是液體是液體。鹵化硼有兩點共同特點：鹵化硼有兩點共同特點： 極易水解；極易水解；

20、bcl3+3h2o=h3bo3+3hcl 容易與許多無機或有機物形成配合物。容易與許多無機或有機物形成配合物。 性質與性質與b原子的缺電子特點密切相關。原子的缺電子特點密切相關。clhobcl + hclclcl h2o: bcl繼續與水反應，重復配位與排擠作用，總反應：繼續與水反應，重復配位與排擠作用，總反應： bcl3+3h2o=h3bo3+3hcl hhclo bcl +cl -（2）鋁的化合物）鋁的化合物 1）鋁的氧化物及其水合物）鋁的氧化物及其水合物 al(oh)3+oh- al(oh)4- 2 al(oh)4- + co2 2al(oh)3 + co32- +h2o2）鋁鹽和鋁酸鹽

21、都易水解。）鋁鹽和鋁酸鹽都易水解。 鋁的鹵化物都是鋁的鹵化物都是共價化合物共價化合物(alf3除外除外)，且為缺電子分子，且為缺電子分子，易形成雙聚分子。如易形成雙聚分子。如alcl3氣態時是氣態時是al2cl6，結構為：，結構為： cl cl cl cl cl clalal3）鋁的含氧酸鹽）鋁的含氧酸鹽 硫酸鋁常與堿金屬硫酸鋁常與堿金屬(鋰除外鋰除外)的硫酸鹽生成復鹽，稱為的硫酸鹽生成復鹽，稱為礬礬。 礬中的鋁離子可被其他金屬離子如礬中的鋁離子可被其他金屬離子如cr3+、fe3+(電荷、半徑與電荷、半徑與al3+相同相同)等取代生成組成類似，結構完全相同的晶體，這種現等取代生成組成類似，結構

22、完全相同的晶體，這種現象稱為象稱為類質同晶現象類質同晶現象，相應的物質叫做，相應的物質叫做類質同晶物類質同晶物。 al3+的鑒定：的鑒定： al(oh)3+3c14h6o2(oh)2 al(c14h7o4)3+ 3h2o 茜素茜素(鋁試劑鋁試劑) 紅色紅色2、碳族元素、碳族元素a c、si、ge、sn、pb 1、自上而下是典型的過渡、自上而下是典型的過渡(非金屬非金屬金屬金屬)元素元素 c si ge sn pb 非金屬非金屬 準金屬準金屬 金屬金屬 2、ns2np2，可顯，可顯+2，+4氧化值氧化值 c、si主要形成主要形成+4氧化值的化合物，氧化值的化合物，ge、sn也是也是+4穩定些，穩

23、定些，ge、sn()具還原性，而具還原性，而pb()很穩定，很穩定，pb()具強氧化性。具強氧化性。3、單質、單質 碳：碳：同素異形體同素異形體-金剛石、石墨、（無定型碳）金剛石、石墨、（無定型碳） 1)、金剛石：原子晶體，熔點和硬度很高。、金剛石：原子晶體，熔點和硬度很高。 2)、石墨：層狀晶體，金屬光澤，良好導電性，層間以分子間、石墨：層狀晶體，金屬光澤，良好導電性，層間以分子間力聯合，所以層間易滑動和斷裂，可作力聯合，所以層間易滑動和斷裂，可作潤滑劑和鉛筆芯潤滑劑和鉛筆芯。 硅硅：無定型和晶體兩種同素異形體。結構類于金剛石。：無定型和晶體兩種同素異形體。結構類于金剛石。 鍺鍺：灰白色脆性

24、金屬，晶體結構是金剛石型。略比硅活潑，能：灰白色脆性金屬，晶體結構是金剛石型。略比硅活潑，能溶于濃溶于濃h2so4和濃和濃hno3中，不溶于中，不溶于naoh。高純鍺也是一。高純鍺也是一種良好的半導體材料。種良好的半導體材料。 錫錫：銀白色金屬，有延展性。：銀白色金屬，有延展性。 鉛鉛：很軟的重金屬，強度不高，密度很大。：很軟的重金屬，強度不高，密度很大。 4、碳的化合物、碳的化合物1）氧化物）氧化物a、co：鍵能大、鍵長短、偶極矩小。：鍵能大、鍵長短、偶極矩小。 性質：性質： a) 還原性：還原性：co是金屬冶煉的重要還原劑：是金屬冶煉的重要還原劑： feo + co fe + co2 co

25、 + pdcl2 + h2o co2+ 2hcl + pd b) 加合性：加合性：co能與許多過渡金屬加合成金屬羰合物。能與許多過渡金屬加合成金屬羰合物。 c）毒性）毒性 b、co2： o c o: c進行進行sp雜化，雜化，2psp雜化軌道雜化軌道 結構對稱，有結構對稱，有2個個 34，鍵能大，很穩定。，鍵能大，很穩定。2) 碳酸及其鹽碳酸及其鹽 碳酸：碳酸： co2+h2o h2co3 h2co3 h+hco3- hco3- h+co32- 711036. 4k1121068. 4k碳酸鹽：碳酸鹽： 1）溶解性：堿金屬）溶解性：堿金屬(鋰除外鋰除外)和銨的碳酸鹽易溶于水，其他金屬和銨的碳酸

26、鹽易溶于水，其他金屬的碳酸鹽難溶于水。的碳酸鹽難溶于水。 難溶碳酸鹽對應的碳酸氫鹽的溶解度大。難溶碳酸鹽對應的碳酸氫鹽的溶解度大。 caco3 + co2 + h2o ca(hco3)2 易溶的碳酸鹽卻正好相反，易溶的碳酸鹽卻正好相反，其相應的碳酸氫鹽的溶解度反其相應的碳酸氫鹽的溶解度反而小。如：而小。如：nahco3溶解度就比溶解度就比na2co3小。小。2）水解性：）水解性： co32-+ h2o hco3- + oh- hco3- + h2o h2co3 + oh- 金屬離子與碳酸根作用，有金屬離子與碳酸根作用，有三種沉淀形式三種沉淀形式： 金屬氫氧化物溶解度小于相應碳酸鹽，生成氫氧化物

27、沉淀。金屬氫氧化物溶解度小于相應碳酸鹽，生成氫氧化物沉淀。 fe3+ co32-+ h2o co2+2fe(oh)3金屬氫氧化物溶解度與相應碳酸鹽相近，生成堿式碳酸鹽沉淀金屬氫氧化物溶解度與相應碳酸鹽相近，生成堿式碳酸鹽沉淀 cu2+ 2co32-+ h2o cu2(oh)2co3 金屬氫氧化物溶解度大于相應碳酸鹽的，生成碳酸鹽沉淀。金屬氫氧化物溶解度大于相應碳酸鹽的，生成碳酸鹽沉淀。 ba2+ 2co32- baco3 3）熱穩定性）熱穩定性 熱穩定性差，高溫下分解：熱穩定性差，高溫下分解： m(hco3)2 = mco3+ co2 + h2o mco3 = mo + co2 碳酸、碳酸氫鹽

28、、碳酸鹽的熱穩定性順序是：碳酸、碳酸氫鹽、碳酸鹽的熱穩定性順序是： 碳酸碳酸 碳酸氫鹽碳酸氫鹽 碳酸鹽碳酸鹽5、硅的化合物、硅的化合物 1）sio2（硅石）：原子晶體。（硅石）：原子晶體。sio2的化學性質很不活潑，不的化學性質很不活潑，不溶于水，溶于水，hf是唯一可以使其溶解的酸。是唯一可以使其溶解的酸。 sio2+4hf = sif4+2h2o sio2呈酸性，與熱的濃堿反應：呈酸性，與熱的濃堿反應： sio2+2naoh = na2sio3+h2o 2） 硅酸及其鹽硅酸及其鹽 na2sio3與鹽酸作用可得硅酸：與鹽酸作用可得硅酸： na2sio3+hcl= h2sio3+nacl 硅酸是

29、一種極弱的酸，硅酸是一種極弱的酸，k1 =1.710-10，k2 =1.610-12。 硅酸或多硅酸的鹽稱為硅酸鹽。硅酸或多硅酸的鹽稱為硅酸鹽。 硅酸鹽中僅堿金屬鹽能溶于水。硅酸鹽中僅堿金屬鹽能溶于水。6、錫、鉛的化合物、錫、鉛的化合物 酸性酸性 sno sno2 pbo pbo2 酸性酸性堿性堿性即：即：堿性：堿性：snopbo21）氧化物和氫氧化物）氧化物和氫氧化物氧化物：氧化物： sn，pb都有兩種氧化物，都具兩性，且都不溶于水，都有兩種氧化物，都具兩性，且都不溶于水，酸堿性變化：酸堿性變化： 氫氧化物：氫氧化物：sn和和pb的氫氧化物都是兩性物質：的氫氧化物都是兩性物質： sn(oh)

30、2+2naoh=na2sn(oh)4 或或 na2sno2(亞錫酸鈉亞錫酸鈉) sn(oh)2+2hcl=sncl2+2h2o sn(oh)4+2naoh=na2sn(oh)6 或或 na2sno3(錫酸鈉錫酸鈉) sn(oh)4+4hcl=sncl4+4h2o pb(oh)2+2naoh=na2pb(oh)4 或或 na2pbo2(亞鉛酸鈉亞鉛酸鈉) pb(oh)2+2hcl= pbcl2+2h2o (pb(oh)4未制得未制得)2）sn和和pb的鹽的鹽 a) pb()的氧化性的氧化性 pb()穩定，穩定，pb()氧化性強，不穩定如氧化性強，不穩定如pbcl4常溫下分解：常溫下分解： pbo

31、2+4hcl= pbcl4+2h2o pbcl2+cl2 pbf4能穩定存在。能穩定存在。 2mn2+5pbo2+4h+= 2mno4-+5pb2+2h2o 2pbo2+4h2so4= 2pb(hso4)2+o2+ h2opbo2用于制造鉛蓄電池，正極是用于制造鉛蓄電池，正極是pbo2 。蓄電池的反應。蓄電池的反應: +極極 pbo2+so42-+4h+2e=pbso4+2h2o =1.69v- 極極 pbso4 +2e=pb+ so42- =-0.36v總反應：總反應： 放電放電充電充電pbo2+pb+2h2so4 pbso4+ 2h2oe =2.05vb）sn()還原性：還原性：sn4+2

32、e sn2+ = 0.15 v sncl2 + hgcl2 = sncl4 + hg2cl2（白色）（白色） sncl2 + hg2cl2 = sncl4 + hg （黑色）（黑色） 在堿性溶液中還原性更強，在堿性溶液中還原性更強， sn(oh)62-+2e sn(oh)42-+2oh- = -0.96 v 可將可將bi3+還原為還原為bi： 3sn(oh)42-+2bi3+6oh-sn(oh)62-+bi 配制配制sn()鹽時常在溶液中加入鹽時常在溶液中加入sn粒：粒： sn4+ sn 2sn2+c）sn、pb鹽的水解性，可溶性鹽的水解性，可溶性sn()、 pb()鹽易水解，如：鹽易水解，如

33、： sncl2 + h2o = sn(oh)cl+hcl na2sno3 + 2h2o = sn(oh)2+ 2naoh pb2+ h2o = pb(oh)+ + h+ sn()也極易水解，如也極易水解，如sncl4在在潮濕空氣中水解發煙在在潮濕空氣中水解發煙。 d）pb鹽的難溶性鹽的難溶性 pb鹽大部分難溶于水，且大都具有特征顏色。鹽大部分難溶于水，且大都具有特征顏色。 pbcl2(白白)、pbso4(白白)、pbi2(橙橙)、pbcl4(黃黃)、pbs(黑黑)，其，其中中pbcl2較易溶較易溶(溶于熱水溶于熱水)，有些難溶物可生成配合物而溶解。，有些難溶物可生成配合物而溶解。 pbi2 +

34、 2i- = pbi42- (橙色橙色) (無色無色) pbcl2 + 2hcl = h2pbcl4 pbs可與可與h2o2反應：反應： pbs + 4h2o2 = pbso4 + 4h2o (黑色黑色) (白色白色) 油漆上黑色油漆上黑色pbs可用可用h2o2漂白漂白。(三）氮族元素三）氮族元素a族族 n p as sb bi ns2np3 氧化值有氧化值有+3、+5、-3。n特殊，有多種氧化態：特殊，有多種氧化態：n2、n2o、no、n2o3、no2、hno3、nh2oh、n2h4、nh3 從上至下，元素的金屬性逐漸增強。從上至下，元素的金屬性逐漸增強。 n p as sb bi 非非 半

35、半 金屬金屬 從上至下，元素氧化物酸性減弱。從上至下，元素氧化物酸性減弱。x2o3: n2o3 p2o3 as2o3 sb2o3 bi2o3 酸性酸性 兩性偏酸兩性偏酸 兩性兩性 堿性堿性x2o5的水合物：的水合物： hno3、h3po4、h3aso4、h3sbo4 酸性減弱酸性減弱 分成三部分，分成三部分，n、p和和as sb bi。 1）n2與與co是等電子體，有一些性質相似。是等電子體，有一些性質相似。 2）氨）氨 結構：結構： 三角錐形三角錐形 nhhh 加合反應加合反應 nh3 + h2o nh3h2o nh3 +bf3 h3nbf3 取代反應取代反應 2na(s) + 2nh3(l

36、) = nanh2(s) + h2(g) 3mg(s) + 2nh3(l) = mg3n2(s) + 3h2(g)1、氮及其化合物、氮及其化合物在鉑催化劑作用下，還可氧化為一氧化氮：在鉑催化劑作用下，還可氧化為一氧化氮：oh6no4o5nh42c800.pt23o氨氣與氯氣可發生強烈作用：氨氣與氯氣可發生強烈作用： hcl6nnh2cl3232 產生的氣體和剩余的進一步反應產生白煙，產生的氣體和剩余的進一步反應產生白煙，工業上用此來工業上用此來檢查氯氣管道是否漏氣。檢查氯氣管道是否漏氣。ohnonh22236234 氧化反應氧化反應3) 亞硝酸及鹽亞硝酸及鹽 亞硝酸可由亞硝酸可由ba(no2)

37、2與稀與稀h2so4反應制得反應制得。性質有兩點：性質有兩點：a) 弱酸性弱酸性 酸性比酸性比hac略強，略強，ka=6.010-4 b) 不穩定性，易分解不穩定性，易分解 hno2 n2o3 no+no2+h2o (溶于水呈蘭色溶于水呈蘭色) 亞硝酸不穩定，其鹽卻是很穩定的。亞硝酸不穩定，其鹽卻是很穩定的。 亞硝酸鹽的性質：亞硝酸鹽的性質：a) 有毒致癌物；有毒致癌物； b) 有氧化性和還原性，有氧化性和還原性，以氧化性為主以氧化性為主。 酸性介質中：酸性介質中： hno2+h+e = no+h2o =1.00v no3-+3h+2e = hno2+h2o =0.94v 從從 知，氧化性還原

38、性。知，氧化性還原性。 2no2- + 2i- + 4h+ 2no + i2 + 2h2o 5no2- + 2mno4- + 6h+ 5no3- + 2mn2+ + 3h2o4）硝酸及其鹽）硝酸及其鹽 硝酸硝酸hno3的結構：的結構：n為中心，為中心，sp2雜化雜化43ohoonn 平面三角形平面三角形 sp2雜化軌道雜化軌道 o 2s 2p no3-的結構為：的結構為：-nooo644hno3(濃濃) 4no2+o2+2h2o光光或或熱熱5）硝酸性質）硝酸性質 不穩定：不穩定：hno3是不對稱結構，不穩定是不對稱結構，不穩定。濃的更不穩定，見光。濃的更不穩定，見光加熱分解：加熱分解： 而而n

39、o3-是對稱結構，所以稀溶液較穩定是對稱結構，所以稀溶液較穩定。 強氧化性：能把強氧化性：能把c、s等非金屬氧化成碳酸、硫酸，等非金屬氧化成碳酸、硫酸，n主要還主要還原為原為no(不論濃、稀不論濃、稀hno3). 4hno3(濃濃) + 3c = 4no+ 2h2o + 3co2 硝酸與金屬反應時，一般有如下規律：硝酸與金屬反應時，一般有如下規律：a) 濃濃hno3與任何金屬反應，還原產物為與任何金屬反應，還原產物為no2；b) 稀稀hno3與與活潑金屬反應還原產物為活潑金屬反應還原產物為n2o 不活潑金屬反應，還原產物為不活潑金屬反應，還原產物為noc）極稀極稀hno3與活潑金屬反應，還原產

40、物為與活潑金屬反應，還原產物為 nh4+. no+2hno3 3no2+h2o 隨著隨著hno3濃度增大，平衡向右移動，當濃度減小，平衡濃度增大，平衡向右移動，當濃度減小，平衡向左移動。向左移動。 強酸性強酸性 王水王水6）硝酸鹽的性質）硝酸鹽的性質 室溫下，所有硝酸鹽都十分穩定，加熱則發生分解，硝酸鹽室溫下，所有硝酸鹽都十分穩定，加熱則發生分解，硝酸鹽分解有三種方式（分解有三種方式（nh4no3除外）除外）:a) 最活潑金屬最活潑金屬(位于金屬活動順序位于金屬活動順序mg以前以前的即的即 小于小于 mg2+/m)生生成亞硝酸鹽和成亞硝酸鹽和o2 ： 2pb(no3)2 2pbo+4no2+o

41、2 nano3 nano2 + o2 2agno3 2ag + 2no2 + o2 b) 較活潑金屬較活潑金屬(位于金屬活動順序位于金屬活動順序mg與與cu之間之間的的)，生成氧化物，生成氧化物，放出放出no2及及o2 c) 不活潑金屬不活潑金屬(位于活動序位于活動序cu后后的的)，生成金屬，放出，生成金屬，放出no2及及o2 1）單質磷）單質磷 常見的是白磷和紅磷。常見的是白磷和紅磷。 白磷由白磷由p4分子通過分子間力結合而成。分子通過分子間力結合而成。p4分子結構如圖：分子結構如圖：白磷在隔絕空氣和白磷在隔絕空氣和400的條件下加熱，可的條件下加熱，可以轉變為紅磷：以轉變為紅磷： p(白磷

42、白磷) p(紅磷紅磷) = -17.4 kjmol-1 紅磷無毒，比白磷穩定得多。紅磷無毒，比白磷穩定得多。2、磷及其化合物、磷及其化合物2）磷的鹵化物）磷的鹵化物（1）三鹵化磷：）三鹵化磷： px3為三角形分子，為三角形分子，pf3最為穩定，與其它最為穩定，與其它px3不同，不同，pf3緩慢水解：緩慢水解： pf3+3h2o=h3po3+3hf而其它而其它px3急劇水解。急劇水解。（2）五鹵化磷）五鹵化磷 px5極易水解，極易水解，若水量有限，則水解生成鹵氧化磷若水量有限，則水解生成鹵氧化磷： pcl5+4h2o=h3po4+5hcl pcl5+h2o=pocl3+2hcl 3）磷的氧化物）

43、磷的氧化物 常見為常見為p4o10和和p4o6。習慣寫為。習慣寫為p2o5和和p2o3。 p4o6和和p4o10的分子結構均以的分子結構均以p4的四面體為的四面體為基本骨架。基本骨架。 p4o10有很強的吸水性。如可使有很強的吸水性。如可使h2so4和和hno3脫水為硫酸酐脫水為硫酸酐和硝酸酐：和硝酸酐：p2o5 + 3h2so4 3so3 + 2h3po4p2o5 + 6hno3 3n2o5+ 3 h3po4 p4o10與水作用由于加熱情況不同會生成磷的不同含氧酸。與水作用由于加熱情況不同會生成磷的不同含氧酸。 p4o10 + 4h2o(冷冷)= h3po4 + h5p3o10 p4o10

44、+ 6h2o(熱熱)= 4h3po44）磷的含氧酸及其鹽）磷的含氧酸及其鹽 磷有多種含氧酸，是由磷有多種含氧酸，是由h3po4脫水而成。脫水而成。phhoohphhooohpohhoooh h3po2 h3po3 h3po4 次磷酸次磷酸 亞磷酸亞磷酸 正磷酸正磷酸 一元酸一元酸 二元酸二元酸 三元酸三元酸 磷的氧化數為磷的氧化數為+5的含氧酸包括的含氧酸包括h3po4、焦磷酸、焦磷酸h4p2o7、多磷酸、多磷酸hn+2pno3n+1和偏磷酸和偏磷酸(hpo3)n以及相應的磷酸鹽。以及相應的磷酸鹽。正磷酸及其鹽：正磷酸及其鹽：工業上磷酸用熱法制得，即將白磷燃燒生成工業上磷酸用熱法制得，即將白磷

45、燃燒生成p4o10，然后用水吸收，經脫色后即得：，然后用水吸收，經脫色后即得： p4o10+6h2o=4h3po4 磷酸沒有氧化性。磷酸沒有氧化性。磷酸加熱脫水變為多磷酸或偏磷酸磷酸加熱脫水變為多磷酸或偏磷酸： 2h3po4=h4p2o7+h2o h3po4=hpo3+h2o 磷酸可形成正磷酸鹽和酸式磷酸鹽：磷酸可形成正磷酸鹽和酸式磷酸鹽： 一般不溶于水一般不溶于水(除除na+.k+和和nh4+鹽外鹽外)都易溶于水都易溶于水 正鹽正鹽 一氫鹽一氫鹽二氫鹽二氫鹽 hpo42-+h2o h2po4 -+oh- h2po42-+h2o h3o+po43-ph =9.5左右左右h2po4 -+h2o

46、h3po4+oh- h2po4 - h+hpo42-ph =4.5左右左右 po43-、hpo42-和和h2po4 -都會發生水解，因此水溶液具有都會發生水解，因此水溶液具有不同的酸堿性：不同的酸堿性： po43-+h2o hpo42-+oh- ph=13左右左右po43-的鑒定的鑒定： po43- +3nh4+ + 12moo42-+24h+ =(nh4)3po412moo3 6h2o+6 h2o 磷鉬酸銨（黃色沉淀）磷鉬酸銨（黃色沉淀）砷在自然界中主要以硫化物礦存在，如雌黃砷在自然界中主要以硫化物礦存在，如雌黃as2s3、雄黃、雄黃as2s4和砷黃鐵礦和砷黃鐵礦feass。無論何種金屬硫化

47、物礦中都含有硫化砷。從硫化礦冶煉制取金無論何種金屬硫化物礦中都含有硫化砷。從硫化礦冶煉制取金屬時，砷是共同存在的雜質。屬時，砷是共同存在的雜質。其它砷礦包括砒霜其它砷礦包括砒霜as2o3和金屬砷化物如和金屬砷化物如feas2、coas2和和nias等。等。 砷、銻和鉍主要顯砷、銻和鉍主要顯+3、+5。對于。對于+3，sb3+、bi3+是特征的，是特征的，但水溶液中以但水溶液中以sbo+、bio+存在，而存在，而as3+離子難以形成。離子難以形成。 砷、銻、鉍氧化態為砷、銻、鉍氧化態為+5的化合物都是共價型的。由于鉍有的化合物都是共價型的。由于鉍有明顯的明顯的“惰性電子對效應惰性電子對效應”，所

48、以氧化態為，所以氧化態為+5的化合物是強的的化合物是強的氧化劑，易還原為氧化劑，易還原為bi3+或或bio+離子。離子。 3、砷、銻、鉍及其化合物、砷、銻、鉍及其化合物1） 砷、銻、鉍的氫化物砷、銻、鉍的氫化物 砷、銻、鉍可以生成氫化物砷、銻、鉍可以生成氫化物mh3，它們是有毒、不穩定的，它們是有毒、不穩定的無色氣體，穩定性按無色氣體，穩定性按ash3、sbh3、bih3依次降低，其中較為依次降低，其中較為重要的是重要的是砷化氫砷化氫ash3。 用強還原劑將用強還原劑將+3氧化態砷的化合物還原可以生成砷化氫氧化態砷的化合物還原可以生成砷化氫ash3，如：，如： as2o3+6zn+6h2so4

49、=2ash3+6znso4+3h2o ash3加熱到加熱到250300即分解：即分解： 2ash3=2as+3h2 據此，在醫學上可用來鑒定砷據此，在醫學上可用來鑒定砷 對于對于sbh3也可用類似的方法生成，如：也可用類似的方法生成，如： sbo33-+3zn + 9h+=sbh3 + 3zn2+ + 3h2o sbh3不穩定，在室溫下即分解，并不穩定，在室溫下即分解，并生成類似于生成類似于“砷鏡砷鏡”的的“銻鏡銻鏡”。 bih3極不穩定，在極不穩定，在-45以上就會分解。以上就會分解。 氫化物氫化物mh3是強還原劑，如是強還原劑，如ash3能將能將agno3還原為還原為ag： 2ash3+1

50、2agno3+3h2o=as2o3+12hno3+12ag 這一反應也用于檢驗微量的這一反應也用于檢驗微量的as。2） 砷、銻、鉍的含氧化合物砷、銻、鉍的含氧化合物 砷、銻、鉍含氧化合物都以砷、銻、鉍含氧化合物都以+3或或+5氧化值形式存在，主要是它們氧化值形式存在，主要是它們的氧化物、含氧酸及其鹽。的氧化物、含氧酸及其鹽。(1) 砷、銻、鉍的氧化物砷、銻、鉍的氧化物 +3氧化值的氧化值的as2o3、sb2o3和和bi2o3的穩定性依次增大；的穩定性依次增大； +5氧化值的氧化值的as2o5、sb2o5和和bi2o5的穩定性卻依次降低。的穩定性卻依次降低。 bi2o5極不穩定，很快自發分解；極

51、不穩定，很快自發分解； bi2o5=bi2o3+o2 砷、銻、鉍氧化物以砷、銻、鉍氧化物以as2o3 (砒霜砒霜)最重要，是白色粉狀物體，劇毒，最重要，是白色粉狀物體，劇毒，致死量為致死量為0.1克。克。 as2o3微溶于水，熱水中溶解度稍大，生成微溶于水，熱水中溶解度稍大，生成h3aso3，亞砷酸僅存，亞砷酸僅存在于溶液中。在于溶液中。as2o3兩性偏酸性，可發生下列反應：兩性偏酸性，可發生下列反應： as2o3+6naoh = 2na3aso3+3h2o as2o3+6hcl = 2ascl3+3h2o(2) 砷、銻、鉍的含氧酸及其鹽的性質砷、銻、鉍的含氧酸及其鹽的性質 酸堿性：酸堿性：

52、+3氧化值的氧化值的h3aso3、sb(oh)3、bi(oh)3都顯兩都顯兩性但堿性依次增強，性但堿性依次增強，h3aso3僅存在于溶液中，僅存在于溶液中，sb(oh)3、bi(oh)3都是難溶于水的。都是難溶于水的。 由于它們的堿性、酸性都弱，所以由于它們的堿性、酸性都弱，所以as()、sb()、bi()的鹽都易水解。例如：的鹽都易水解。例如： ascl3+3h2o h3aso3+3hcl sbcl3+2h2o sb(oh)2cl+2hcl sbocl-h2o bicl3+2 h2o bi(oh)2cl+2hclbiocl-h2o +5氧化值的氧化值的h3aso4、sb2o5xh2o酸性比相

53、應的酸性比相應的+3氧化值含氧化值含氧酸強。氧酸強。 氧化還原性氧化還原性 (h3aso4/ h3aso3)=0.559v， (sb2o5/sbo+)=0.581v， (bi2o5/bio+)=1.60v 由此可知砷、銻、鉍含氧化合物氧化還原性的遞變規律是：由此可知砷、銻、鉍含氧化合物氧化還原性的遞變規律是： +3氧化值按氧化值按as()、sb()、bi()的順序的順序還原性還原性依次減弱；依次減弱； +5氧化值按氧化值按as()、sb()、bi()的順序的順序氧化性氧化性逐漸增強。逐漸增強。 因此亞砷酸及其鹽還原性最顯著；因此亞砷酸及其鹽還原性最顯著； 偏鉍酸鹽的氧化性最強。偏鉍酸鹽的氧化性

54、最強。 亞砷酸具有較強的還原性可與較弱的氧化劑亞砷酸具有較強的還原性可與較弱的氧化劑i2發生反應：發生反應： h3aso3+i2+h2o h3aso4+2h+2i-反應由兩個半反應組成：反應由兩個半反應組成： h3aso4+2h+2e- h3aso3+h2o (1) i2+2e- 2i- (2) 1 =0.559v ; 2 =0.535vh+濃度變化時，濃度變化時， 1值就會發生變化：值就會發生變化： ph2lglg2059. 0asohasoh2059. 01asohhasoh2059. 011334333243若若h3aso4=h3aso3，則，則 1 = 1 -0.059ph ( 2與與

55、ph無關）無關）0 1 2 3 4 5 ph 0.60.50.40.30.20.1i2/i- h3aso4 /h3aso3 當當ph0.5時時，h3aso3可以被可以被i2氧化，且隨氧化，且隨ph增大該反增大該反應方向更趨向完全。應方向更趨向完全。 當當ph0.5時時，h3aso4可以被可以被i-還原且隨還原且隨ph減小，該方向減小，該方向的反應更趨完全。的反應更趨完全。 這兩個電對的電極電勢與溶液這兩個電對的電極電勢與溶液ph的關系如下圖：的關系如下圖： 鉍酸鹽不論在酸性和堿性溶液中都有很強的氧化性，在酸鉍酸鹽不論在酸性和堿性溶液中都有很強的氧化性，在酸性溶液中它能將性溶液中它能將mn2+離

56、子氧化成離子氧化成mno4-離子：離子： 5nabio3(s)+2mn2+14h+ = 2mno4- +5bi3+ +5na+7h2o 此反應用于鑒定此反應用于鑒定mn2+離子。離子。 （四）（四） 氧族元素氧族元素 o s se te po ns2np4 1、氧及其化合物、氧及其化合物a、氧：、氧：o2 具順磁性，鍵級為具順磁性，鍵級為2，很穩定，常溫下，很穩定，常溫下，o2的反應的反應性能較差；在加熱或高溫下，除鹵素、稀有氣體和少數金屬外，性能較差；在加熱或高溫下，除鹵素、稀有氣體和少數金屬外，o2可與幾乎所有元素直接化合，并放出大量熱。可與幾乎所有元素直接化合，并放出大量熱。 4al +

57、 3o2 = 2al2o3；h = - 3350 kjmol-1 b、臭氧：、臭氧：氧氣的同素異形體。氧氣的同素異形體。 o3的結構：的結構：v形；形； 中心氧原子采取中心氧原子采取sp2雜化雜化: o形成形成2個個 鍵，一個三中心四電子大鍵，一個三中心四電子大 鍵，鍵， 34。o3分子中無分子中無單電子，所以為反磁性物質。單電子，所以為反磁性物質。3的性質：的性質： 不穩定，在常溫下緩慢分解為不穩定，在常溫下緩慢分解為o2，溫度高于，溫度高于200迅速迅速分解：分解：2o33o2 氧化性強：氧化性強：o3+2h+2e=o2+h2o =2.07v o3+h2o+2e=o2+2oh- =1.24

58、v 可把濕潤的硫磺氧化為可把濕潤的硫磺氧化為h2so4：3o3+s+h2o=h2so4+3o2c、過氧化氫：、過氧化氫：俗稱俗稱“雙氧水雙氧水”，分子中有一個過氧鍵。，分子中有一個過氧鍵。h-o-o-h。氧原子采取。氧原子采取sp3雜化。雜化。oohh97 孤對電子產生斥力孤對電子產生斥力,使鍵角由使鍵角由10928壓縮到壓縮到97,所以張力大，不所以張力大，不穩定。穩定。 對熱不穩定，對熱不穩定，-o-o-鍵能小，鍵能小，h2o2分子不穩定，易分解：分子不穩定，易分解： 2h2o2(l)=2h2o(l)+o2(g) h =-196 kjmol-1 弱酸性：過氧化氫是極弱的二元酸，在水溶液電離

59、：弱酸性：過氧化氫是極弱的二元酸，在水溶液電離： h2o2h+ho2- ho2-h+o22- h2o2可與一些堿反應生成鹽：可與一些堿反應生成鹽：h2o2+2naoh=na2o2+2h2o 121a100 . 2k252a10k氧化還原性：電勢圖：氧化還原性：電勢圖： o2 0.682 h2o2 1.77 h2o 2h2o2 = 2h2o+o2 h2o2在水溶液中的電極電勢在水溶液中的電極電勢酸中：酸中： h2o2+2h+2e = 2h2o = 1.77v 2h+o2+2e = h2o2 = 0.68v堿中：堿中： ho2-+h2o+2e = 3oh- = 0.88v 可見，可見，h2o2在酸

60、性或堿性溶液中都是強氧化劑，還原性弱，在酸性或堿性溶液中都是強氧化劑，還原性弱，只有遇到強氧化劑才顯還原性。只有遇到強氧化劑才顯還原性。氧化性：氧化性： h2o2+2h+2i- = i2+2h2o i2+5h2o2 = 4h2o+2hio3還原性：還原性：2kmno4+ 5h2o2+ 3h2so4= k2so4+2mnso4+8h2o+5o2 2hio3+5h2o2 = i2+5o2+6h2o2、 硫及其化合物硫及其化合物1）單質硫：）單質硫： 硫有幾種同素異形體。硫有幾種同素異形體。 天然硫是黃色固體，叫做斜方硫天然硫是黃色固體，叫做斜方硫(菱形硫菱形硫)，在，在95.5(轉變點轉變點)以下