第21章_p区金属3[1]syk

《第21章_p区金属3[1]syk》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第21章P区金属掌握Al、Sn、Pb的单质及其化合物的性质，了解用途；了解锗分族、锑、铋单质及化合物的性质及变化规律；了解铝的冶炼原理和方法。要点1.P区金属概述：结构、性质及变化规律2.铝及镓分族的特点3.铝单质及其化合物21-1P区金属概述变化规律：同族金属元素从上到下原子半径逐渐增大，失电子趋势逐渐增大，元素的金属性逐渐增强。化学性质：金属性较弱；单质、氧化物及水合物表现为两性；化合物往往表现为共价性，容易水解。Tl、Pb和Bi的金属性稍强。化合价:电子构型为ns2np1-4，有两种氧化态，

2、氧化值相差为2。同族金属元素自上而下低氧化态化合物的稳定性增强。化学键：高氧化态化合物为共价化合物；低氧化态的化合物离子性较强。大部分p区金属元素在化合物中，电荷高，半径较小，其盐类。21-2铝镓分族特点：缺电子性。主要氧化态为+III，（Tl为+I）很强的共价性21-2-1铝及其化合物一、单质铝的冶炼及性质铝的存在：硅铝酸盐（长石、云母、高岭土），铝土矿，冰晶石。1.铝的冶炼溶(熔)矿Al2O3(s)+2NaOH+2H2O=2Na[Al(OH)4]Al2O3(s)+Na2CO3(s)=2NaAl

3、O2(s)+CO2水解2Na[Al(OH)4]+CO2=2Al(OH)3+Na2CO3+H2O2NaAlO2+CO2+3H2O=2Al(OH)3+Na2CO3煅烧2Al(OH)3=Al2O3+3H2O氧化铝的电解2Al2O3=4Al+3O22Al(OH)3+12HF+3Na2CO3=2Na3AlF6+3CO2+9H2O2.铝的性质银白色金属，质轻(密度为2.7g/cm3)，具有一定程度的耐腐蚀性；延展性和导电性好；能与多种金属形成高强度合金，有些合金强度可与钢相当。应用：电讯器材、建筑设备、汽

4、车、航空，航天飞行器的制造。化学性质：(1)亲氧性活泼金属性电极电位：-1.662V氧化铝标准生成焓：-1582kJ/mol铝热反应：2Al+Fe2O3=Al2O3+2Fe金属高温陶瓷涂层：4Al+3TiO2+3C=2Al2O3+3TiC闪闪发亮的铝箔会有危险吗？钝化作用与铝汞齐的活泼性(2)铝的两性溶于稀盐酸和稀硫酸，也能溶于强碱。2Al+6HCl=2AlCl3+3H22Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2浓酸呢？2Al+6H2SO4(浓,热)=Al2(SO4)3+3S

5、O2+6H2O冷的浓硫酸和硝酸中：钝化作用。高纯度的铝(99.95%)不与一般的酸反应。二、铝的氧化物及其水合物氧化铝物相：常见-Al2O3和-Al2O3。-Al2O3：高温物相。晶体结构为六方密堆积，晶格能大，熔点高，硬度大。不溶于水、酸、碱，耐腐蚀性和绝缘性好，高硬度材料、研磨材料及耐火材料。-Al2O3：面心立方密堆积，稳定性差，可溶于酸和碱。高温加热转为-Al2O3。颗粒小，比表面大，具有良好的吸附能力和催化活性。吸附剂和催化剂载体。红宝石(Cr3+)蓝宝石(Fe3+,Cr3+

6、)黄玉/黄晶(Fe3+)氢氧化铝：氧化铝的水合物无定型：通过沉淀法制得，具有两性解离平衡：Al3++3OH-Al(OH)3H++[Al(OH)4]-与酸碱反应：Al(OH)3+3HNO3=Al(NO3)3+3H2OAl(OH)3+KOH=K[Al(OH)4]+2H2O结晶型：难溶于酸，加热到373K也不脱水。三、铝盐和铝酸盐形成：金属铝、氧化铝、氢氧化铝与酸反应得到铝盐，与碱反应得到铝酸盐。水解：[Al(H2O)6]3++H2O=[Al(H2O)5(OH)]2++H3O+[Al(OH)4]-=

7、Al(OH)3+OH-弱酸盐的铝盐完全水解2Al3++3CO32-+xH2O=Al2O3xH2O+3CO2离子晶体分子晶体分子晶体：熔点低，易挥发，易溶于有机溶剂，易形成双聚物。AlF3AlCl3AlBr3AlI3离子键共价键2.几种重要的盐(1)卤化物双聚体卤化铝(2)碱式氯化铝介于氯化铝和氢氧化铝之间的一系列水解产物聚合而成的高分子化合物，组成为[Al2(OH)nCl6-n]m。一种多羟基多核配合物，通过羟基桥接而聚合。有强的吸附能力，能显著降低水中泥土胶粒上的负电荷，有高的凝聚效率和沉

8、淀作用，使高效净水剂。(3)硫酸铝和明矾制备：2Al(OH)3+3H2SO4=Al2(SO4)3+6H2OAl2O32SiO22H2O(粘土)+3H2SO4=Al2(SO4)3+2H4SiO4+H2O矾：硫酸铝与碱金属及铵的硫酸盐形成溶解度相对较小的复盐水解胶体吸附作用和絮凝作用净水剂、媒染剂1.对角线规则：元素性质的相似性（B和Si；Li和Mg；Be和Al）2.镓分族（介绍）：3.锗分族（重要）21-2-2周期表中的对角线关系对角线关系（对角线规则）：周期表中除了同族元素的性