第九章主族金属元素(二)铝锡铅砷锑铋--hxqznccn综述
实验二十 主族金属(碱金属、碱土金属、铝、锡、铅、锑、铋
φ /V
A
Sn4+
0.15
-0.14
Sn2+
-0.126 Pb2+
Sn
PbO2
1.454
Pb
强氧化性
实验内容
• 一、钠、钾、镁、铝的性质 1. 钠与空气中的氧气作用
2. 金属钠、钾、镁、铝与水作用
注意：（1）铝与HgCl2反应生成了铝汞齐 （2）注意使用金属钠、钾、汞的使 用安全
汞齐
• 又称汞合金,是汞与一种或几种其他金属所形 成的合金，汞有一种独特的性质，它可以溶解 多种金属（如金、银、钾、钠、锌等），溶解 以后便组成了汞和这些金属的合金。含汞少时 是固体。含汞多时是液体。天然产的有银汞齐 和金汞齐。人工制备的较多，如钠汞齐（用作 还原剂）、锌汞齐（用于制电池）、锡汞齐（ 用于制镜）、钛汞齐（用于荧光灯制造）等。
铝(Al) 锡(Sn) 铅(Pb) 锑(Sb) 铋(Bi) 13 50 82 51 83 原子序数 价层电子构型 3s23p1 5s25p2 6s26p2 5s25p3 6s26p3 0 、 +2 0 、 +2 0 、 +3 0 、 +3 主要氧化数 0、+3 +4 +4 +5 +5 141 175 141 155 原子半径/pm 143 高氧化数化合物稳定性减小 低氧化数化合物稳定性增大 E (Mn+/M)/V -1.662 -0.137 -0.126 0.152 0.308 1.9 1.9 1.9 1.9 电负性(p ) 2.0 即惰性电子对效应明显
• 实验室如何鉴定Na+、K+等金属离子？ • 碱金属和碱土金属氢氧化物碱性大小的 递变规律？如何解释？ • PbO2与浓HCl反应的产物是什么？
主族金属碱金属碱土金属铝锡铅锑铋实验报告
主族金属碱金属碱土金属铝锡铅锑铋实验报告名扬成语是指那些因为某种原因而名声远播的成语。
以下是一些常见的名扬成语：1. 四面楚歌：比喻处境孤立，四面受敌。
2. 狗仗人势：比喻依仗别人的势力欺压人。
3. 杯弓蛇影：比喻疑神疑鬼，心理不安。
4. 守株待兔：比喻不主动劳动而等待机会。
5. 画蛇添足：比喻做了多余无用的事情。
6. 青出于蓝：比喻学生超越老师，后来者超过前辈。
7. 指鹿为马：比喻混淆黑白、颠倒是非。
8. 狐假虎威：比喻利用别人的势力来吓唬人。
9. 虎头蛇尾：形容开始劲头很大，到后来没有坚持下去。
10. 画龙点睛：比喻在文章或事物的关键处加上一个恰当的点睛之笔。
12%虫螨腈虱螨脲是一种杀虫剂的混合配方，其中腈虱螨脲是一种常用的农药成分。
以下是该混合配方的标准：有效成分含量：12%杀虫剂类型：螨类（包括虫螨、腈虫、螨腈等）使用方法：根据不同的作物和病虫害情况，按照规定的用药剂量和方法进行喷洒或灌溉。
注意事项：使用前必须仔细阅读产品说明书，并遵循相关安全操作规程。
在使用过程中应注意保护好自己的皮肤和呼吸道，以免接触到有害成分。
主族金属、碱金属和碱土金属是元素周期表中的三个大类元素。
1. 主族金属：指周期表中第1A（Ia）到2A（IIa）族元素，如锂、钠、铜、银、铅等。
这些元素的化学性质活泼，容易失去电子形成正离子，因此在化合物中通常表现为阳离子。
2. 碱金属：指周期表中第1A（Ia）族元素，如锂、钠、钾、铷等。
这些元素的物理性质（如密度、熔点、沸点）都非常低，同时也具有非常强的还原性和反应性。
3. 碱土金属：指周期表中第2A（IIa）族元素，如镁、钙、锶、钡等。
这些元素的化学性质相对活泼，在化合物中通常表现为二价阳离子。
铝、锡、铅、锑和铋是五个不同的元素，它们都属于主族金属或其次族的元素。
以下是一份关于这些元素的实验报告：实验目的：研究铝、锡、铅、锑和铋的物理和化学性质。
实验步骤：1. 取适量的铝、锡、铅、锑和铋样品，并分别进行外观、密度、熔点和沸点等物理性质的测定。
锡铅锑铋的化学实验报告
锡铅锑铋的化学实验报告一、实验目的1、了解锡、铅、锑、铋四种元素的物理性质和化学性质。
2、掌握锡、铅、锑、铋四种元素常见化合物的制备方法和性质。
3、学习并熟练运用化学实验中的基本操作技能，如称量、溶解、加热、过滤、沉淀分离等。
二、实验原理1、锡、铅、锑、铋在元素周期表中同属第ⅤA 族，它们的价电子构型分别为5s²5p²、6s²6p²、5s²5p³、6s²6p³。
由于它们的电子构型相似，因此在化学性质上有一定的相似性，但随着原子序数的增加，元素的金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。
2、锡有＋2 和＋4 两种常见的化合价，铅主要有＋2 和＋4 两种化合价，但＋4 价的铅具有较强的氧化性。
锑和铋主要表现为＋3 和＋5 价，其中＋5 价的锑和铋具有较强的氧化性。
3、锡、铅、锑、铋的氧化物和氢氧化物具有不同的酸碱性。
锡（Ⅱ）和铅（Ⅱ）的氧化物和氢氧化物呈碱性，锡（Ⅳ）和铅（Ⅳ）的氧化物呈两性，锑和铋的氧化物和氢氧化物呈两性偏酸性。
三、实验仪器和药品1、仪器电子天平、烧杯、玻璃棒、漏斗、滤纸、蒸发皿、酒精灯、石棉网、铁架台（带铁圈）、试管、滴管、药匙。
2、药品锡粒、铅粒、锑粉、铋粉、浓盐酸、稀盐酸、浓硫酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液、硫化钠溶液、碘化钾溶液、淀粉溶液、酚酞指示剂。
四、实验步骤1、锡、铅、锑、铋单质的物理性质观察观察锡、铅、锑、铋单质的颜色、状态和光泽。
用小刀切割锡、铅单质，感受它们的硬度。
2、锡、铅、锑、铋单质与酸的反应分别取少量锡粒、铅粒、锑粉、铋粉于试管中，加入稀盐酸，观察有无气体产生及溶液的颜色变化。
分别取少量锡粒、铅粒、锑粉、铋粉于试管中，加入浓盐酸，观察反应现象。
分别取少量锡粒、铅粒于试管中，加入浓硫酸，加热，观察反应现象。
3、锡、铅、锑、铋氧化物的制备及性质加热锡粒，使其在空气中氧化，得到锡的氧化物。
将氧化物分别溶于稀盐酸和氢氧化钠溶液，观察溶液的颜色变化。
第九章 主族金属元素(二)
第二节 铝
2-1 金属铝
1、铝的性质
1）物理性质： 纯铝是银白色的轻金属，无毒，富有延展性，具有 很高的导电、传热性和抗腐蚀性，无磁性。 在金属中，铝的导电、传热能力仅次于银和铜，延 性仅次于金。铝及其合金能被铸、辗、挤、锻、拉或用 机床加工，易于制成筒、管、棒、线、板或箔。
2）化学性质
铝的化学性质活泼,其标准电极电势E =-1.66V，在不
87 Fr 88 Ra 89-103 104Rf 105Db 106Sg 107Bh 108 Hs 109Mt 110 111 112
45 Rh 46 Pd 47 Ag 48 Cd 49 In 50 Sn 51 Sb 52 Te 53
Ac-Lr
钅 钅 钅 钅 钅 钅 Uun Uuu Uub 卢 杜 喜 波 黑 麦
1 氢
3
IA 1 H
p区
2
2 锂 铍 11 Na 12 Mg 3 钠 镁 IIIB
37 Rb 38 Sr 39
IIA Li 4 Be
IIIA IVA VA VIA VIIA 氦 5 B 6 C 7 N 8 O 9 F 10 Ne
He
硼 碳 氮 氧 氟 氖
13 Al 14 Si 15
4 钾 钙 钪 钛 钒 铬 锰 铁 钴 镍 铜 锌 镓 锗 砷 硒 溴 氪
铝 硅 磷 硫 氯 氩
I
54 Xe
P
16
S
17
Cl
18 Ar
31 Ga 32 Ge 33 As 34 Se 35 Br 36 Kr
5 铷 锶 钇 锆 铌 钼 锝 钌 铑 钯 银 镉 铟 锡 锑 碲 碘 氙 55 Cs 56 Ba 57-71 72 Hf 73 Ta 74 W 75Re 76 Os 77 Ir 78 Pt 79 Au 80 Hg 81 Tl 82 Pb 83 Bi 84 Po 85 At 86 Rn 6 铯 钡 LaLu 铪 钽 钨 铼 锇 铱 铂 金 汞 铊 铅 铋 钋 砹 氡 7 钫 镭
主族金属元素二铝锡铅砷锑铋
3. 铝盐 1 铝的卤化物
主族金属元素二铝锡铅砷锑铋
无水AlCl3 400℃时，氯化铝以双聚分子Al2Cl6 存在
800℃时双聚分子才完全分解为单分子。
制备：
AlCl3二聚分子构型
氯原子 铝原子
主族金属元素二铝锡铅砷锑铋
水合三氯化铝(AlCl3·6H2O) 无色结晶，工业级AlCl3·6H2O呈淡黄色，吸
主族金属元素二铝锡铅砷锑铋
制备: 2Al+3H2SO4＝Al2(SO4)3+3H2↑
矾： Al2(SO4)3与钾、钠、铵的硫酸盐形
成的复盐称矾。 组成为M(I)2SO4·M(III)2(SO4)3·24H2O的
化合物均为矾，M(I)可以是K +,Na+或NH4+, M(III)可以是Al 3+，Cr 3+或Fe 3+等。
金；铅字： Pb，Sb，Sn的合金；青铜：Cu，Sn合金。
锡的化学性质 ： 锡是ⅣA族元素，价层电子结构分别为5s25p2，
能形成+2，+4两种氧化值的化合物。锡属于中等活 泼金属，与卤素、硫等非金属可以直接化合 。
主族金属元素二铝锡铅砷锑铋
铅 铅是很软的重金属，用手指甲就能在铅上刻
痕。新切开的断面很亮，但不久就会钝化变暗生成 一层致密的碱式碳酸铅；铅能挡住 X 射线和核裂变 射线。
主族金属元素二铝锡铅砷锑铋
主要用途： 制作铅玻璃、铅围裙和放射源容器等防护用
品；在化学工业中常用铅作反应器的衬里； 铅大量用于制造合金：焊锡、保险丝； 铅字：Pb，Sb，Sn合金组成， 青铜：Cu，Sn合金； 蓄电池的极板：Pb，Sb合金等。
主族金属元素二铝锡铅砷锑铋
值得注意！ 铅及铅的化合物都是有毒物质，并且进入 人体后不易排出而导致积累性中毒，所以食具、 水管等不可用铅制造。
主族金属元素二PPT演示文稿
5 37 Rb 38 Sr 39 Y 40 Zr 41 Nb 42 Mo 43 Tc 44 Ru 45 Rh 46 Pd 47 Ag 48 Cd 49 In 50 Sn 51 Sb 52 Te 53 I 54 Xe
铷锶 钇 锆铌 钼 锝 钌 铑钯银 镉 铟 锡 锑 碲 碘 氙
得 pH =3 1lgK ӨS P -lgc(A l3+ )/c -lgK W Ө 也即， Al(OH)3在不同的酸性溶液中的溶解度是不同的，共溶 解状态为Al3+ ，溶解度即c(Al3+)。
2[Al(OH)4]- + 3H2↑
2. 铝的冶炼
① 从铝钒土中提取Al2O3
Al2O3+ 2NaOH + 3H2O
2Na[Al(OH)4](NaAlO3)
2Na[Al(OH)4] + CO2
Al(OH)3↓+ Na2CO3 + H2O
Al(OH)3 △ Al2O3 + H2O
②电解Al2O3
2Al2O3 1电000解。C 4Al + 3O2↑
温度下能与O2、Cl2、Br2、I2、N2、P等非金属直接化合。铝的 典型化学性质是：
①缺电子性: 由于铝的价电子数少于价轨道数，所以Al(Ⅲ)的化合物为 缺电子化合物，这种化合物有很强的接受电子对的能力。如：
AlF3 + HF H[AlF4]
5
②亲氧性： ·铝与空气接触很快失去光泽，表面生成氧化铝薄膜。 ·铝遇发烟硝酸，被氧化成“钝态”。因此工业上常用铝罐储 运发烟硝酸。 ·铝能从许多金属氧化物中夺取氧，在冶金工业上常用作还原 剂(称为铝热冶金法)。
氧化铝。
实验二十：主族金属（碱金属、碱土金属、铝、锡、铅、锑
实验二十：主族金属（碱金属、碱土金属、铝、锡、铅、锑、铋）〔实验目的〕1.比较碱金属、碱土金属的活泼性；2.试验并比较碱土金属、铝、锡、铅、锑、铋的氢氧化物和盐类的溶解性；3.练习焰色反应并熟悉使用金属钠、钾的安全措施。
〔实验原理〕主族金属包括ⅠA、ⅡA、p区位于硼到砹梯形连线的左下方元素。
金属元素的金属性表现在：其单质在能量不高时，易参加化学反应，易呈现低的正氧化态，并形成离子键化合物；标准电极电势是有较负的数值，氧化物的水合物显碱性，或两性偏碱性。
碱金属和碱土金属位于ⅠA和ⅡA族，在同一族中金属活泼性由上而下逐渐增强；在同一周期中从左至右逐渐减弱。
例如碱金属和碱土金属都易和氧化合。
碱金属在室温下能迅速地与空气中的氧反应。
钠、钾在空气中稍微加热即可燃烧生成过氧化物和超氧化物。
碱土金属活泼性略差，室温下这些金属表面会缓慢生成氧化膜。
加热燃烧时除可生成正常氧化物外，还可生成氮化物。
碱金属盐类最大的特点是易溶于水。
少数盐难溶于水：① Li+的难溶盐：LiF，Li2CO3，Li3PO4② K+的难溶盐：K2Na[Co(NO2)6]六亚硝酸根合钴(Ⅲ)酸钠钾（亮黄色）；K[B(C6H5)4]四苯基硼酸钠（白色）；KHC4H4O6酒石酸氢钾（白色）③ Na+的难溶盐：NaAc·ZnAc2·3UO2Ac2·9H2O醋酸铀酰锌钠（淡黄色）；Na[Sb(OH)6]碱土金属盐类的重要特征是它们的难溶性，除氯化物、硝酸盐、硫酸镁、铬酸镁、铬酸钙易溶于水外，其余碳酸盐、硫酸盐、草酸盐、铬酸盐皆难溶。
氢氧化铝是两性氢氧化物，它可溶于过量的碱生成[Al(OH)4]-。
Al3+还能与一些配体形成稳定的配合物，如[AlF6]3-，[Al(C2O4)3]3-和[Al(EDTA)]-等。
锡、铅的氢氧化物都是两性的。
它们的酸碱性递变规律为：酸性增强Sn(OH)4Pb(OH)4 碱性增强Sn(OH)2Pb(OH)2砷、锑、铋的氧化值为+3的氢氧化物有H3AsO3，Sb(OH)3和Bi(OH)3，它们的酸性依次减弱，碱性依次增强。
第九章 主族金属元素 铝锡铅砷锑铋
Bi + 6HNO3(浓) → Bi ( NO3)3 + 3 NO2↑ + 3H2O
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。
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。 (3) 硫化物的难溶性和酸碱性
物。其中As(Ⅲ)和Sb(Ⅲ)的氧化物和氢氧化物都是两 As、Sb、Bi都有氧化值为+3和+5的两个系列氧化物。
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。 砷锑铋化合物的重要化学性质
1.概述 成Bi2S5]，它们均难溶于6 mol/L。
+3价砷氧化物的两性和铋酸钠的氧化性 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-：
两性表现在As2O3既可与酸作用，也可与碱作用：
As2O3 + 6NaOH → 2Na3AsO3 + 3H2O
(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。
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第一节 p区元素通性 第二节 铝 第三节 锡、铅 第四节 砷、锑、铋
第一节 p区金属元素概述
IA
1
1H
氢
IIA
2 He
IIIA IVA VA VIA VIIA 氦
2
3 Li
锂
4 Be
铍
5 B 6 C 7 N 8 O 9 F 10 Ne
硼 碳 氮氧 氟 氖
3
11 Na. 铝的冶炼
① 从铝钒土中提取Al2O3
Al2O3+ 2NaOH + 3H2O
2Na[Al(OH)4](NaAlO3)
2Na[Al(OH)4] + CO2
Al(OH)3↓+ Na2CO3 + H2O
Al(OH)3 △ Al2O3 + H2O
②电解Al2O3 2Al2O3 1电000解。C 4Al + 3O2↑
89 Ac 90 Th 91 Pa 92 U 93 Np 94 Pu 95Am 96 Cm 97 Bk 98 Cf 99 Es 100 Fm 101Md 102 No 103 Lr
锕 钍 镤 铀镎 钚 镅 锔 锫 锎 锿 镄 钔 锘 铹
1. p区元素共31种，其中有10种金属。金属的熔点都比较 低。
硫化物矿。
第二节 铝
2-1 金属铝
在自然界的存在形式:主要以铝矾土(Al2O3·xH2O)矿物存在。
在地壳中的含量：名列第三，仅次于氧和硅。 1. 铝的性质 (1) 物理性质
具有金属的通性。在金属中，铝的导电、传热能 力仅次于银和铜，延展性仅次于金。
(2）化学性质 铝的化学性质活泼,其标准电极电势E =-1.66V，在不同
6 55 Cs 56 Ba 57-71 72 Hf 73 Ta 74 W 75Re 76 Os 77 Ir 78 Pt 79 Au 80 Hg 81 Tl 82 Pb 83 Bi 84 Po 85 At 86 Rn
铯 钡 La-Lu 铪 钽 钨 铼 锇 铱 铂 金 汞 铊 铅 铋 钋 砹 氡
7 87 Fr 88 Ra 89-103 104 Rf 105 Db 106 Sg 107 Bh 108 Hs 109 Mt 110 111 112
Fe3O4 + 2Al Al2O3 + 2Fe △rHөm =-853.8KJ.mol-1 该反应温度高达3000 0 C，故常用于野外焊接铁轨。
③ 两性
铝是典型的两性金属，它既能溶于强酸，也能直接溶
于强碱，并放出H2气。
2Al + 6H+
2Al3+ + 3H2↑
2Al + 2OH- + 6H2O
Al3+ + 3H2O
K 1 =c c ( (A H l+ 3 )+ /c )/cӨ3=c c ( (H A + l3 )+ /c )/cӨ3
Ө
Ө
c c ( (O O H H - -) )//c c ӨӨ 3 3= K ӨS P (K ӨA W l) (O 3H )3
则 c(H + )/c=3(K K ӨW ӨS P )3c(A l3+ )/c
2. 价电子构型：ns2np1-6 3. 同一族自上而下，原子半径逐渐增大，金属性逐渐增强，
非金属减弱。 4. 同周期元素自右而左，形成负氧化态的能力减弱。 5. 一般都有多种氧化态。最高氧化态等于价层电子数。 6. P区金属与非金属交界的一些元素如硅、锗、硒等及某些
化合物具有半导体性质。 7. 它们在自然界都以化合物存在，除铝外，多为各种组成的
得 pH =3 1lgK ӨS P -lgc(A l3+ )/c -lgK ӨW 也即， Al(OH)3在不同的酸性溶液中的溶解度是不同的，共溶 解状态为Al3+ ，溶解度即c(Al3+)。
氧化铝。
。
4. （2）r-Al.2O3 是在4.50 C左右加热Al(OH)3分解或 5. (NH4)2SO4 Al2(SO4)3 24H2O（铝铵矾）制得，又称活
性氧化铝，具有酸碱两性。
2. 氢氧化铝
氢氧化铝是一种两性物质，既能溶于酸，又能溶于碱。
对于Al(OH)3与酸性溶液的反应：
Al(OH)3（s）+ 3H+
钫 镭 Ac-Lr 钅卢 钅杜 钅喜 钅波 钅黑 钅麦 Uun Uuu Uub
114 116 118
镧系 锕系
57 La 58 Ce 59 Pr 60 Nd 61 Pm 62 Sm 63 Eu 64 Gd 65 Tb 66 Dy 67 Ho 68 Er 69Tm 70 Yb 71 Lu
镧铈 镨 钕 钷 钐 铕 钆 铽镝 钬 铒铥 镱镥
2-2 氧化铝和氢氧化铝
1. 氧化铝
2.
氧化铝为白色无定形粉末，它是离子晶体，熔点
高，硬度大。常见的氧化铝有：
3. （1）ɑ- Al2O3 为自然界存在的刚玉，属六方紧密堆集
构型的晶体。其熔点高达。2050 C，硬度达8.8。天然品因
含少量杂质而显不同颜色。红宝石是钢玉中含少量
Cr(Ⅲ)，蓝宝石是含有微量Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)或Ti(Ⅳ)的
温度下能与O2、Cl2、Br2、I2、N2、P等非金属直接化合。铝的 典型化学性质是：
①缺电子性: 由于铝的价电子数少于价轨道数，所以Al(Ⅲ)的化合物为 缺电子化合物，这种化合物有很强的接受电子对的能力。如：
AlF3 + HF H[AlF4]
②亲氧性： ·铝与空气接触很快失去光泽，表面生成氧化铝薄膜。 ·铝遇发烟硝酸，被氧化成“钝态”。因此工业上常用铝罐储 运发烟硝酸。 ·铝能从许多金属氧化物中夺取氧，在冶金工业上常用作还原 剂(称为铝热冶金法)。
钾钙 钪钛 钒 铬锰铁钴镍 铜 锌镓锗砷硒 溴氪
5 37 Rb 38 Sr 39 Y 40 Zr 41 Nb 42 Mo 43 Tc 44 Ru 45 Rh 46 Pd 47 Ag 48 Cd 49 In 50 Sn 51 Sb 52 Te 53 I 54 Xe
铷锶 钇 锆铌 钼 锝 钌 铑钯银 镉 铟 锡 锑 碲 碘 氙
钠
12 Mg
镁
IIIB
IVB
VB
VIB VIIB
VIII
13 Al 14 Si 15 P 16 S 17 Cl 18 Ar
IB IIB 铝 硅 磷 硫 氯 氩
4 19 K 20 Ca 21 Sc 22 Ti 23 V 24 Cr 25 Mn 26 Fe 27 Co 28 Ni 29 Cu 30 Zn 31 Ga 32 Ge 33 As 34 Se 35 Br 36 Kr