金属元素通论和铬锰稀土元素131金属元素通论

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1、第13章金属元素通论和铬、锰、稀土元素13.1金属元素通论13.3锰及其化合物13.2铬及其化合物13.4稀土元素及其化合物13.1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+3O22ZnO+2SO2BaSO4+4CBaS+4COBaSO4+4COBaS+4CO2由可溶性的BaS出发，可制备一系列钡的化合物。2BaS+2H2OBa(SH)2+Ba(OH)2Ba(SH)2+CO2+H2OBaCO3+2H2SBaCO3+2HClBaCl2+CO2+H2O13.1.1从矿石中提取金属的一般方法

2、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+3O22HgO+2SO22HgO2Hg(g)+O22）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。SnO+H2Sn+H2OGeO2+2H2Ge+2H2O2PbO+C2Pb+CO2FeO+COFe+CO213.1.1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

3、解时电极反应为：2Li++2e2Li阴极：阳极：2ClCl2+2e金属氧化物的艾林汉姆图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。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。N2O:俗称笑气，有麻醉的作用。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+O2Na2O22N

4、a+2H2O2NaOH+H2Na2O2+2H2O2NaOH+H2O2K+O2KO22KO2+2H2O2KOH+H2O2+O24KO2+2CO22K2CO3+3O2Ca+H2CaH2CaH2+2H2OCa(OH)2+2H23Mg+N2(g)Mg3N213.1.2主族金属元素p区金属元素：2Al+6HCl2AlCl3+3H22Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2Sn+O2SnO2Sn+2Cl2SnCl4Sn+2HClSnCl2+H23Sn+4HNO3+H2O3H2SnO3+4NO反应物SbBi反应物SbBiO2Sb2O3B

5、i2O3SSb2S3Bi2S3Cl2SbCl3BiCl3MgMg3Sb2Mg3Bi2表13-1Sb，Bi的某些化学性质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++3H2OAl(OH)3+NaOHNaAl(OH)4碱性:SnOPbO酸性:SnO2>PbO2Sn(OH)4Pb(OH)2Pb(OH)4Sn(OH)2酸性增强酸性增强碱性增强碱性增强13.1.2主族金属元素Sn(OH)2+2HClSnCl2+2H2OSn(OH)2+2NaOHNa2[Sn(OH)4]（或Na2SnO2，亚锡酸钠）Sn(OH)4+4HClSn

6、Cl4+4H2OSn(OH)4+2NaOHNa2[Sn(OH)6]（或Na2SnO3，锡酸钠）Pb(OH)2+2HNO3Pb(NO3)2+2H2OPb(OH)2+NaOHNa[Pb(OH)3]（或Na2PbO2）演示实验亚锡酸盐的生成亚锡酸盐的生成13.1.2主族金属元素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+6HCl2SbCl3+3H2OSb2O3+6NaOH2Na3SbO3+3H2OBi2O3+6HNO32Bi(NO3)3+3H2O13.1.2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+S

7、n(OH)62-+2eSn(OH)42-+2OH-Sn4++Sn2Sn2+实验室一般将SnCl2溶于盐酸溶液，并加入少量金属锡粒。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+2HgCl2SnCl4+Hg2Cl2↓（白色）SnCl2+Hg2Cl2SnCl4+2Hg↓（黑色）5PbO2+2Mn2++4H+2MnO4-+5Pb2++2H2O3NaBiO3+2Cr3++4H+Cr2O72－+3Bi3++3Na++2H2O13.1.2主族金属元素4.重要的盐类S

8、nS：棕色，碱性SnS2：黄色，两性偏酸性PbS：黑