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第九章 主族金属元素 ( 二 ) 铝 锡 铅 砷 锑 铋

第九章 主族金属元素 ( 二 ) 铝 锡 铅 砷 锑 铋. 第四节 砷锑铋. 本节基本要求. 1 、了解砷锑铋单质的存在、用途及性质 2 、掌握砷锑铋化合物的重要化学性质 重点: 砷锑铋化合物的重要化学性质 难点: +3 价砷氧化物的两性和铋酸钠的氧化性. 一、砷锑铋的单质. 氮族元素的 As , Sb , Bi 都是亲硫元素,在自然界主要以硫化物存在。如雄黄( As 4 S 4 )、雌黄( As 2 S 3 )、辉锑矿( Sb 2 S 3 )、辉铋矿( Bi 2 S 3 )等,我国锑的蕴藏量居世界第一位。

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第九章 主族金属元素 ( 二 ) 铝 锡 铅 砷 锑 铋

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  1. 第九章 主族金属元素(二) 铝 锡 铅 砷 锑 铋 第四节 砷锑铋

  2. 本节基本要求 1、了解砷锑铋单质的存在、用途及性质 2、掌握砷锑铋化合物的重要化学性质 重点: 砷锑铋化合物的重要化学性质 难点: +3价砷氧化物的两性和铋酸钠的氧化性

  3. 一、砷锑铋的单质 氮族元素的As,Sb,Bi都是亲硫元素,在自然界主要以硫化物存在。如雄黄(As4S4)、雌黄(As2S3)、辉锑矿(Sb2S3)、辉铋矿(Bi2S3)等,我国锑的蕴藏量居世界第一位。 As,Sb,Bi的化学性质不太活泼,但与卤素能直接作用。在常见无机酸中只有HNO3和它们有显著的化学反应

  4. 二、砷锑铋的化合物 1.概述 (1) 砷、锑、铋的氧化物和氢氧化物的酸碱性 As、Sb、Bi都有氧化值为+3和+5的两个系列氧化物。其中As(Ⅲ)和Sb(Ⅲ)的氧化物和氢氧化物都是两性物质,而Bi2O3,和Bi(OH)3只表现出碱性,它们只溶于酸而不与碱作用。As(V),Sb(V),Bi(V)的氧化物和氢氧化物都是两性偏酸的化合物。

  5. (2)砷、锑、铋化合物的氧化还原性 从元素电势图可以看出+5氧化值化合物的氧化性按As、Sb、Bi的顺序递增。这体现了惰性电子对效应对化合物性质的影响。 (3) 硫化物的难溶性和酸碱性 往+3,+5氧化值As,Sb,Bi[Bi(V)除外]的盐或含氧酸盐的酸性溶液中通入H2S,可以生成有色的M2S3和M2S5硫化物沉淀[Bi(V)不能生成Bi2S5],它们均难溶于6 mol/L。HCl中。 与As、Sb的氧化物具有两性相似,As、Sb的硫化物亦表现出两性。

  6. 2. 砷的化合物 (1)三氧化二砷(As2O3) As2O3俗称砒霜,白色粉末,微溶于水,剧毒(对人的致死量为0.1~0.2g)。除用作防腐剂、农药外,也用作玻璃、陶瓷工业的去氧剂和脱色剂。 As2O3特征性质是两性(说明As为准金属)和还原性。两性表现在As2O3既可与酸作用,也可与碱作用: As2O3 + 6HCl → 2AsCl3 + 2H2O As2O3 + 6NaOH → 2Na3AsO3 + 3H2O

  7. 工业上将As2S3矿(含As2S3 24%~30%)粉碎,经焙烧、除尘、沉降等过程,可制得As2O3: 2 As2S3 + 9 O2 ───→ 2As2O3 + 6SO2 550℃ (2)亚砷酸钠(Na3AsO3) Na3AsO3 为白色粉末,易溶于水,溶液呈碱性。为警惕其毒性,工业品常染上蓝色,曾被用作除草剂。皮革防腐剂、有机合成的催化剂等。制备反应如下: As2O3 + 6NaOH → 2Na3AsO3 + 3H2O

  8. 3 . 锑的化合物 (1)锑的氯化物 SbCl3为白色固体,熔点79℃,烧蚀性极强,沾在皮肤上立即起疱,有毒。用作有机合成的催化剂、织物阻燃剂、媒染剂及医药等。 SbCl5为无色液体,熔点3.5℃,在空气中发烟,主要用作有机合成的 氯化催化剂。 锑的氯化物都是由氯气和金属体制结合成 (2)锑的氧化物 锑的氧化物有Sb2O3和 Sb2O5两种,都是微溶于水的白色粉末,分别由 SbCl3和SbCl5水解制得。

  9. 4. 铋的化合物 硝酸铋(Bi(NO3)3·5H2O) :硝酸铋为无色晶体,75.5℃时,溶于自身的结晶水中,同时水解为碱式盐,配制溶液时可用3mol/L的硝酸来溶解其晶体。 Bi(NO3)3是铋化合物的基础,它由金属铋与浓硝酸作用制取。 Bi + 6HNO3(浓) → Bi ( NO3)3 + 3 NO2↑ + 3H2O

  10. 铋酸钠(NaBiO3):亦称偏铋酸钠,是黄色或褐色屋无定形粉末,难溶于水,强氧化剂。 NaBiO3在酸性介质中表现出强氧化性,它能氧化盐酸放出Cl2,氧化H2O2放出O2,甚至能把Mn2+氧化成MnO4-: • 5NaBiO3(s)+ 2Mn2+ + 14H+→ 2MnO4- + 5Na+ +5 Bi3+ +7H2O • 此反应常用来检验Mn2+的存在。

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