金属元素通论和铬、锰、稀土元素

13.1.2 主族金属元素
2. 氧化物和氢氧化物的酸碱性
Sn(OH)2 + 2HCl
SnCl2+ 2H2O
Sn(OH)4 + 4HCl
SnCl4+ 4H2O
Sn(OH)2+2NaOH Na2[Sn(OH)4]（或Na2SnO2，亚锡酸钠）
Sn(OH)4+2NaOH Na2[Sn(OH)6]（或Na2SnO3，锡酸钠）
Mg
Mg3Sb2 Mg3Bi2
13.1.2 主族金属元素
2. 氧化物和氢氧化物的酸碱性
Al(OH)3 + 3H+ Al3+ + 3H2O
Al(OH)3 + NaOH NaAl(OH)4
碱性: SnO PbO
酸性: SnO2 >PbO2
酸性增强
Sn(OH)4
Sn(OH)2
酸性增强
碱性增强
Pb(OH)4 碱性增强 Pb(OH)2
13.1.1 从矿石中提取金属的一般方法
2. 金属的提取
化合态的金属在矿石中均呈正氧化值，从中提取金 属必须用还原的方法。
1）对于易还原的金属化合物（如HgO，Ag2O等），只 要加热即可完成金属的提取。
2HgS + 3O2 2HgO + 2SO2 2HgO 2Hg(g) + O2
2）对于中等活泼性的金属可用还原剂（如H2，C，CO， Na，Mg等）还原相应氧化物而得。
SnS2：黄色，两性偏酸性 Sb2S5：橙色，两性偏酸性 Sb2S3：橙色，两性
1) 硫化物 SnS2 + 6HCl（浓） H2[SnCl6] + 2H2S↑
3SnS2 + 6NaOH 2Na2SnS3 + Na2SnO3 + 3H2O 或写成：3SnS2 + 6NaOH 2Na2SnS3 + Na2[Sn(OH)6]
4KO2 + 2CO2 2K2CO3 + 3O2 Ca + H2 CaH2 CaH2 + 2H2O Ca(OH)2 + 2H2
3Mg + N2(g) Mg3N2
13.1.2 主族金属元素
p区金属元素： 2Al + 6HCl 2AlCl3+3H2
2Al + 2NaOH+2H2O 2NaAlO2+3H2
第13章 金属元素通论和铬、锰、稀 土元素
13.1 金属元素通论 13.2 铬及其化合物 13.3 锰及其化合物
13.4 稀土元素及其化合物
13.源自文库 金属元素通论
13.1.1 从矿石中提取金属的一般方法
13.1.1 从矿石中提取金属的一般方法
1. 矿石的预处理
2ZnS + 3O2
2ZnO + 2SO2
2SbCl3 + 3H2O 2Na3SbO3+ 3H2O 2Bi(NO3)3 + 3H2O
13.1.2 主族金属元素
3. 金属元素及其化合物的氧化还原性
Sn4+ + 2e Sn2+
Eo 0.151V
Sn(OH)62- + 2e Sn(OH)42- + 2OH- E o 0.93V
实验室一般将SnCl2溶于盐酸溶液，并加入少量 金属锡粒。
Sn + O2 SnO2
Sn + 2Cl2 SnCl4
Sn + 2HCl SnCl2 + H2
3Sn + 4HNO3 + H2O 3H2SnO3 + 4NO
表13-1 Sb，Bi的某些化学性质
反应物 Sb
Bi
反应物 Sb
Bi
O2
Sb2O3
Bi2O3
S
Sb2S3
Bi2S3
Cl2
SbCl3 BiCl3
戴维认为自己一生中最重要 的发现是发现并培养了法拉第。
13.1.2 主族金属元素
1. 主族金属元素的原子结构与化学性质 s区金属元素： 2Na + 2H2O 2NaOH + H2
2Na + O2 Na2O2 Na2O2 + 2H2O 2NaOH + H2O2 K + O2 KO2 2KO2 + 2H2O 2KOH + H2O2+O2
5PbO2 + 2Mn2+ + 4H+ 2MnO4- + 5Pb2+ + 2H2O
3NaBiO3 + 2Cr3+ + 4H+ Cr2O72－+ 3Bi3+ + 3Na+ + 2H2O
13.1.2 主族金属元素
4. 重要的盐类 1) 硫化物
SnS：棕色，碱性 PbS：黑色，碱性 Bi2S3：黑色，碱性
电极反应为：
阴极： 2Li++2e 2Li 阳极： 2Cl Cl2+2e
金属氧化物的艾林汉姆图
T/K
13.1.2 主族金属元素
大科学家 戴维
戴维的首次成名是发现氧化 亚氮(N2O)的麻醉作用。
真正使戴维成为一代名家的 是他在1807~1808年间用电解法 成功制备了S区元素钠、钾、镁、 钙、锶和钡，他是历史上发现化 学元素最多的一位化学家。在制 取碱金属时，金属和水剧烈反应 引起的爆炸使他右眼失明。
Sn4+ + Sn 2Sn2+
13.1.2 主族金属元素
3. 金属元素及其化合物的氧化还原性 2Bi(OH)3 + 3Na2[Sn(OH)4] 2Bi↓+ 3Na2[Sn(OH)6]
SnCl2 + 2HgCl2 SnCl4 + Hg2Cl2↓（白色） SnCl2 + Hg2Cl2 SnCl4 + 2Hg↓（黑色）
显酸性的SnS2可溶于碱性的Na2S或(NH4)2S中， 生成硫代锡酸盐。
SnO + H2 2PbO + C
Sn + H2O GeO2 + 2H2 Ge + 2H2O 2Pb + CO2 FeO + CO Fe + CO2
13.1.1 从矿石中提取金属的一般方法
3）对于活泼金属，很难用 化学法制得，可采用电化
Gmo
学方法。如电解LiCl制备
Li时，可用KCl作助熔剂
来降低电解温度，电解时
BaSO4 + 4C BaS + 4CO
BaSO4 + 4CO BaS + 4CO2
由可溶性的BaS 出发，可制备一系列钡的化合物。
2BaS + 2H2O Ba(SH)2 + Ba(OH)2
Ba(SH)2 + CO2 + H2O BaCO3 + 2H2S
BaCO3 + 2HCl BaCl2 + CO2 + H2O
Pb(OH)2 + 2HNO3 Pb(NO3)2 +2H2O Pb(OH)2 +NaOH Na[Pb(OH)3]（或Na2PbO2）
13.1.2 主族金属元素
2. 氧化物和氢氧化物的酸碱性
Sb，Bi的氧化物和氢氧化物的酸碱性变化规 律与相邻的Sn，Pb相似。
Sb2O3+ 6HCl Sb2O3+ 6NaOH Bi2O3+ 6HNO3