大一无机化学砷锑铋
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5NaClO＋2As＋3H2O→2H3AsO4＋5NaCl
精选课件
13
古氏试砷法：
2AsH3 + 12A gNO3 + 3H2O →As2O3 + 12HNO3 + 12Ag↓
(AsH3的还原性)
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14
卤化物
卤化物 的水解
NCl3+3H2O→NH3+3HClO PCl3＋3H2O→H3PO3＋3HCl
第四节 砷 锑 铋
Arsenic and Antimony and Bismuth
4-1 单质
砷、锑、铋在地壳中含量不大 ,它们都 是亲硫元素，所以主要以硫化物形式 存在。
砷、锑、铋次外层的电子结构都是 18电子，而与氮、磷次外层电子的 结构不同。在性质上表现出更多的 相似性。又叫砷分族。
By 李穗敏
精选课件
1
主要矿物
雌黄As2S3、雄黄As4S4、砷硫铁矿 FeAsS、砷硫铜矿Cu3AsS4等 辉锑矿 Sb2S3 方锑矿Sb2O3 辉铋矿Bi2S3和赭铋石Bi2O3
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2
雄黄（Realgar ，As4S4） 雌黄 Orpiment（As2S3）
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3
辉锑矿 Stibnite（Sb2S3） 辉铋矿 Bismuthinite（Bi2S3）
想一想：铋与氧化性酸反应的情况会怎样？
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8
３、Sb、Bi不与碱作用，As可以与熔碱作用 2As＋6NaOH→2Na3AsO3＋3H2↑
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9
氢化物
砷、锑、铋都能生成共价氢化物MH3，它 们的氢化物都是无色有恶臭和有毒的气体 ，极不稳定。 熔点、沸点逐渐升高 sp3杂化，三角锥形。类似氨分子
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17
氧化物及其水合物
M2O3型氧化物可以从硫化 物与氧在空气中加热得到，
也可由单质与空气加热得
一、制备
到，M2O5型是由其水合物 加热脱水得到。
2M2S3+9O2→2M2O3+6SO2 4M＋3O2→2M2O3 (As、Sb的氧化物实际组成是M4O6) 3As＋5HNO3＋2H2O→3H3AsO4＋5NO↑ 3Sb+5HNO3 + 2H2O →3H3SbO4+5NO↑
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19
砷、锑、铋的氧化态为+3的氧化物As2O3、Sb2O3、Bi2O3， 其稳定性依次增大但其氧化态为+5的氧化物的稳定性
却依次降低。这是由于“惰性电子对效应”引起的，
Bi与卤素 反应生成 BiX3。
222ASSsbb＋＋＋335CCClll222→→→222ASSsbbCCClll335(氯气过量)
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7
２、不溶于稀来自百度文库，溶于氧化性酸
2As＋3H2SO4(热、浓)→As2O3＋3SO2↑＋3H2O 2Sb+6H2SO4(热、浓 )→Sb2(SO4)3+3SO2↑+6H2O 3As+5HNO3 + 2H2O →3H3AsO4+5NO↑ 3Sb+5HNO3 + 2H2O →3H3SbO4+5NO↑
配制这类溶液 时必须用盐酸
AsCl3的水 解与 PCl3 相似
溶解
AsCl3＋3H2O→H3AsO3＋3HCl SbCl3＋H2O→SbOCl↓(白)＋2HCl BiCl3＋H2O→BiOCl↓(白)＋2HCl
水解性: PCl3>AsCl3>SbCl3>BiCl3
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15
的三 制卤 备化
物
可用单质与卤素直接作用制备 2M+3X2→2MX3 (M=As、Sb、Bi) 对于Sb、Bi还可以用它们的三氧化物与HX作用制备 M2O3+6HX→3MX3 + 3H2O (M=Sb、Bi) 生成MX3的反应都是放热的，所以MX3一般都比较稳定。
443K 2H3AsO4￣→As2O5＋3H2O
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18
用到酸红处棕理色的NaBBii2OO35则 ，得 它不 稳定，很快分解为Bi2O3
Bi(OH)3＋Cl2＋3NaOH→NaBiO3＋2NaCl＋3H2O
NaBiO3：强氧化性（惰性电子对效应理解） 2Mn2+＋5BiO3-＋14H+→2MnO4-＋5Bi3+＋7H2O 在分析化学上，这是一个定性检定溶液中有无Mn2+的重 要反应。在硝酸溶液中加入固体NaBiO3加热时有特征的 紫色MnO4-出现，则可判定溶液中有Mn2+存在。
物 锑是典型的半金属，它们与ⅢA和ⅥA的金属
理 性
形成的合金是优良的半导体材料，具有工业
质
意义的锑合金达200种以上，铋是典型的金
属元素，它与铅、锡的合金用于作保险丝，
它的熔点（544K）和沸点（1743K）相差一
千多度，用于作原子能反应堆中做冷却剂。
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6
化学性质
１、高温下与非金属氧硫卤素反应生成相应的三 元化合物。
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16
氧化物及其水合物
砷锑铋有+3和+5两种氧化态的氧化物及其水合物。 直接燃烧砷锑铋的单质即可得到三氧化物(M2O3 )
As2O3：俗名砒霜,白色粉末状固体，剧毒,致死量为 0.1克。中毒症状为腹痛呕泻, 用胶态的氢氧化铁或 氢氧化镁悬浮液可解毒。两性（主要显酸性）
As2O3 + 4NaOH → 2Na2HAsO3 +H2O
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10
氮族氢化物的稳定性： NH3>PH3>AsH3>SbH3>BiH3 想一想:溶解性和还原性规律应如何变化?
砷分族氢化物中，较为重要的是AsH3（又名胂） 胂是一种无色、具有大蒜味的剧毒气体。
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11
金属砷化物水解或用强还原剂还原砷的氧化物均可制得胂。
Na 3 As ＋ 3H2O → AsH3 ＋ 3NaOH As2O3＋6Zn＋6H2SO4→2AsH3↑＋6ZnSO4＋3H2O
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4
单质制备
硫化 物矿
煅烧为 氧化物
高温碳 还原
铋、锑矿也可 直接用铁粉还 原得到。
2As2S3＋9O2→As4O6＋6SO2 As4O6＋6C→4As＋6CO↑ Sb2S3＋3Fe→2Sb＋3FeS
As
Sb
Bi
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5
砷锑铋的熔点比较低，且依次降低。它们均
易挥发，气态时，它们都是多原子分子。砷
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12
重要的是砷化氢（又称胂）。
自燃：2AsH3 + 3O2→As2O3 + 3H2O 马氏试砷法：
试样、锌和硫酸（盐酸也可）混合，产生气体导入热玻璃管
△
As2O3 + 6Zn + 6H2SO4→2AsH3↑ + 6ZnSO4 + 3H2O （缺氧条件下）2AsH3 → 2As + 3H2 (不稳定性) （锑可生成相似的锑镜，但砷镜可溶于次氯酸钠，锑镜不溶）
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13
古氏试砷法：
2AsH3 + 12A gNO3 + 3H2O →As2O3 + 12HNO3 + 12Ag↓
(AsH3的还原性)
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14
卤化物
卤化物 的水解
NCl3+3H2O→NH3+3HClO PCl3＋3H2O→H3PO3＋3HCl
第四节 砷 锑 铋
Arsenic and Antimony and Bismuth
4-1 单质
砷、锑、铋在地壳中含量不大 ,它们都 是亲硫元素，所以主要以硫化物形式 存在。
砷、锑、铋次外层的电子结构都是 18电子，而与氮、磷次外层电子的 结构不同。在性质上表现出更多的 相似性。又叫砷分族。
By 李穗敏
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1
主要矿物
雌黄As2S3、雄黄As4S4、砷硫铁矿 FeAsS、砷硫铜矿Cu3AsS4等 辉锑矿 Sb2S3 方锑矿Sb2O3 辉铋矿Bi2S3和赭铋石Bi2O3
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2
雄黄（Realgar ，As4S4） 雌黄 Orpiment（As2S3）
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3
辉锑矿 Stibnite（Sb2S3） 辉铋矿 Bismuthinite（Bi2S3）
想一想：铋与氧化性酸反应的情况会怎样？
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8
３、Sb、Bi不与碱作用，As可以与熔碱作用 2As＋6NaOH→2Na3AsO3＋3H2↑
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氢化物
砷、锑、铋都能生成共价氢化物MH3，它 们的氢化物都是无色有恶臭和有毒的气体 ，极不稳定。 熔点、沸点逐渐升高 sp3杂化，三角锥形。类似氨分子
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17
氧化物及其水合物
M2O3型氧化物可以从硫化 物与氧在空气中加热得到，
也可由单质与空气加热得
一、制备
到，M2O5型是由其水合物 加热脱水得到。
2M2S3+9O2→2M2O3+6SO2 4M＋3O2→2M2O3 (As、Sb的氧化物实际组成是M4O6) 3As＋5HNO3＋2H2O→3H3AsO4＋5NO↑ 3Sb+5HNO3 + 2H2O →3H3SbO4+5NO↑
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19
砷、锑、铋的氧化态为+3的氧化物As2O3、Sb2O3、Bi2O3， 其稳定性依次增大但其氧化态为+5的氧化物的稳定性
却依次降低。这是由于“惰性电子对效应”引起的，
Bi与卤素 反应生成 BiX3。
222ASSsbb＋＋＋335CCClll222→→→222ASSsbbCCClll335(氯气过量)
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7
２、不溶于稀来自百度文库，溶于氧化性酸
2As＋3H2SO4(热、浓)→As2O3＋3SO2↑＋3H2O 2Sb+6H2SO4(热、浓 )→Sb2(SO4)3+3SO2↑+6H2O 3As+5HNO3 + 2H2O →3H3AsO4+5NO↑ 3Sb+5HNO3 + 2H2O →3H3SbO4+5NO↑
配制这类溶液 时必须用盐酸
AsCl3的水 解与 PCl3 相似
溶解
AsCl3＋3H2O→H3AsO3＋3HCl SbCl3＋H2O→SbOCl↓(白)＋2HCl BiCl3＋H2O→BiOCl↓(白)＋2HCl
水解性: PCl3>AsCl3>SbCl3>BiCl3
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的三 制卤 备化
物
可用单质与卤素直接作用制备 2M+3X2→2MX3 (M=As、Sb、Bi) 对于Sb、Bi还可以用它们的三氧化物与HX作用制备 M2O3+6HX→3MX3 + 3H2O (M=Sb、Bi) 生成MX3的反应都是放热的，所以MX3一般都比较稳定。
443K 2H3AsO4￣→As2O5＋3H2O
精选课件
18
用到酸红处棕理色的NaBBii2OO35则 ，得 它不 稳定，很快分解为Bi2O3
Bi(OH)3＋Cl2＋3NaOH→NaBiO3＋2NaCl＋3H2O
NaBiO3：强氧化性（惰性电子对效应理解） 2Mn2+＋5BiO3-＋14H+→2MnO4-＋5Bi3+＋7H2O 在分析化学上，这是一个定性检定溶液中有无Mn2+的重 要反应。在硝酸溶液中加入固体NaBiO3加热时有特征的 紫色MnO4-出现，则可判定溶液中有Mn2+存在。
物 锑是典型的半金属，它们与ⅢA和ⅥA的金属
理 性
形成的合金是优良的半导体材料，具有工业
质
意义的锑合金达200种以上，铋是典型的金
属元素，它与铅、锡的合金用于作保险丝，
它的熔点（544K）和沸点（1743K）相差一
千多度，用于作原子能反应堆中做冷却剂。
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6
化学性质
１、高温下与非金属氧硫卤素反应生成相应的三 元化合物。
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氧化物及其水合物
砷锑铋有+3和+5两种氧化态的氧化物及其水合物。 直接燃烧砷锑铋的单质即可得到三氧化物(M2O3 )
As2O3：俗名砒霜,白色粉末状固体，剧毒,致死量为 0.1克。中毒症状为腹痛呕泻, 用胶态的氢氧化铁或 氢氧化镁悬浮液可解毒。两性（主要显酸性）
As2O3 + 4NaOH → 2Na2HAsO3 +H2O
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10
氮族氢化物的稳定性： NH3>PH3>AsH3>SbH3>BiH3 想一想:溶解性和还原性规律应如何变化?
砷分族氢化物中，较为重要的是AsH3（又名胂） 胂是一种无色、具有大蒜味的剧毒气体。
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11
金属砷化物水解或用强还原剂还原砷的氧化物均可制得胂。
Na 3 As ＋ 3H2O → AsH3 ＋ 3NaOH As2O3＋6Zn＋6H2SO4→2AsH3↑＋6ZnSO4＋3H2O
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4
单质制备
硫化 物矿
煅烧为 氧化物
高温碳 还原
铋、锑矿也可 直接用铁粉还 原得到。
2As2S3＋9O2→As4O6＋6SO2 As4O6＋6C→4As＋6CO↑ Sb2S3＋3Fe→2Sb＋3FeS
As
Sb
Bi
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5
砷锑铋的熔点比较低，且依次降低。它们均
易挥发，气态时，它们都是多原子分子。砷
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12
重要的是砷化氢（又称胂）。
自燃：2AsH3 + 3O2→As2O3 + 3H2O 马氏试砷法：
试样、锌和硫酸（盐酸也可）混合，产生气体导入热玻璃管
△
As2O3 + 6Zn + 6H2SO4→2AsH3↑ + 6ZnSO4 + 3H2O （缺氧条件下）2AsH3 → 2As + 3H2 (不稳定性) （锑可生成相似的锑镜，但砷镜可溶于次氯酸钠，锑镜不溶）