主族元素（二）

实验目的 

1. 掌握锡、铅、锑、铋氢氧化物的酸碱性。 

2. 掌握锡()Ⅱ、锑()Ⅲ、铋()Ⅲ盐的水解性。 

3. 掌握锡()Ⅱ的还原性和铅()Ⅳ、铋()Ⅴ的氧化性。 

4. 掌握锡、铅、锑、铋硫化物的溶解性。 

5. 掌握Sn2+、Pb2+、Sb3+、Bi 3+的鉴定方法。 

实验原理 

锡铅是周期系AⅣ族元素，其原子的价层电子结构为ns2np2，它们能形成氧化值为+2和+4的化合物。 

锑、铋是周期系第VA族元素，其原子的价层电子构型为ns2np3，它们能形成氧化值为+3和+5的化合物。 

Sn(OH)2，Pb(OH)2，Sb(OH)3都是两性氢氧化物，Bi(OH)3呈碱性，α-H2SnO3既能溶于酸，也能溶于碱，而β-H2SnO3既不溶于酸，也不溶于碱。 

Sn2+，Sb3+，Bi3+在水溶液中发生显著的水解反应，加入相应的酸可以抑制它们的水解。 

Sn()Ⅱ的化合物具有较强的还原性。Sn2+与HgCl2反应可用于鉴定Sn2+或Hg2+；碱性溶液中[Sn(OH)4]2-(或SnO22-)与Bi3+反应可用于鉴定Bi3+。Pb()Ⅳ和Bi()Ⅴ的化合物都具有强氧化性。PbO2和NaBiO3都是强氧化剂，在酸性溶液中它们都能将Mn2+氧化为MnO4-。Sb3+可以被Sn还原为单质Sb，这一反应可用于鉴定Sb3+。 

SnS，SnS2，PbS，Sb2S3，Bi2S3都难溶于水和稀盐酸，但能溶于较浓的盐酸。SnS2和Sb2S3还能溶于NaOH溶液或Na2S溶液。Sn()Ⅳ和Sb()Ⅲ的硫代硫酸盐遇酸分解为H2S和相应的硫化物沉淀。 

铅的许多盐难溶于水。PbCl2能溶于热水中。利用Pb2+和CrO42-的反应可以鉴定Pb2+。 

仪器、药品及材料 

仪器：800型电动离心机，点滴板 

药品： 

酸：HCl(2mol·L-1，6mol·L-1)，HNO3(2mol·L-1，6mol·L-1)，H2S(饱和) 

碱：NaOH(2mol·L-1，6mol·L-1) 

盐：MnSO4(0.1mol·L-1)，Na2S(0.1mol·L-1，0.5mol·L-1)，SbCl3(0.1mol·L-1，0.5mol·L-1)，K2CrO4(0.1mol·L-1)，AgNO3(0.1mol·L-1)，Pb(NO3)2(0.1mol·L-1)，Bi(NO3)3(0.1mol·L-1)， NH4Ac(饱和)，BiCl3(0.1mol·L-1)，HgCl2(0.1mol·L-1)，Na2Sx(0.1mol·L-1)，SnCl2(0.1mol·L-1)，SnCl4(0.2mol·L-1)，KI(0.1mol·L-1)  

固体：锡粒，锡片，SnCl2·6H2O，PbO2，NaBiO3  

其他：碘水、氯水、H2O2(3%) 

材料：淀粉KI试纸 

实验内容 

1. 锡、铅、锑、铋氢氧化物酸碱性 

（1）制取少量Sn(OH)2，α-H2SnO3，Pb(OH)2，Sb(OH)3和Bi(OH)3沉淀，观察其颜色，并选择适当的试剂分别试验它们的酸碱性。写出有关的反应方程式。               

（2）在两支试管中各加入一粒金属锡，再各加几滴浓HNO3，微热(在通风橱中进行)，观察现象，写出反应方程式。将反应产物用去离子水洗涤两次，在沉淀中加入2.0mol·L-1 HCl溶液和2.0mol·L-1 NaOH溶液，观察沉淀是否溶解。 

2. Sn(II)，Sb(III)和Bi(III)盐的水解性 

（1）取少量SnCl2·2H2O晶体放入试管中，加1~2mL去离子水，观察现象。再加入6mol·L-1 HCl溶液，观察有何变化。写出有关的反应方程式。 

（2）取少量0.1mol·L-1 SbCl3溶液和0.1mol·L-1 BiCl3溶液，分别加水稀释，观察现象，再分别加入6mol·L-1 HCl溶液，观察试管内有何变化。写出有关的反应方程式。 

3. 锡、铅、锑、铋化合物的氧化还原性 

（1）Sn(II)的还原性 

①取0.1mol·L-1 HgCl2溶液1~2滴，然后逐滴加入0.1mol·L-1 SnCl2溶液，观察现象。写出反应方程式。 

②自制少量Na2[Sn(OH)4]溶液，然后滴加0.1mol·L-1 BiCl3溶液，观察现象。写出反应方程式。 

（2）PbO2氧化性 

取少量PbO2固体，加入6.0mol·L-1 HNO3溶液1mL，0.1mol·L-1 MnSO4溶液1滴，微热后静置片刻，观察现象。写出反应方程式。 

（3）Sb(III)的氧化还原性 

① 在点滴板上放一小块光亮的锡片，然后滴1滴0.1mol·L-1 SbCl3溶液，观察锡片表面的变化。写出反应方程式。 

② 分别制取少量[Ag(NH3)2]+溶液和[Sb(OH)4]-溶液，然后将两种溶液混合，观察现象，写出有关的离子反应方程式。 

（4）NaBiO3的氧化性 

取0.1mol·L-1 MnSO4溶液1滴，加入6.0mol·L-1 HNO3溶液1mL，加入少量固体NaBiO3，微热，观察现象。写出离子反应方程式。 

4. 锡、铅、锑、铋硫化物的生成和溶解 

（1）在两只试管中各加入0.1mol·L-1 SnCl2溶液，加入饱和H2S溶液，观察现象。离心分离，弃去清液。再分别加入少量6.0mol·L-1 HCl溶液，0.1mol·L-1 Na2Sx溶液，观察现象。写出有关反应的离子方程式。 

（2）制取两份PbS沉淀，观察颜色。分别加入6.0mol·L-1 HCl溶液和6.0mol·L-1 HNO3溶液，观察现象。写出有关反应的离子方程式。 

（3）制取三份SnS2沉淀，观察颜色。分别加入2.0mol·L-1 NaOH 溶液、浓HCl和0.1mol·L-1 Na2S溶液，观察现象。写出有关的离子反应方程式。 

（4）制取三份Sb2S3沉淀，观察颜色。分别加入6.0mol·L-1 HCl溶液、2.0mol·L-1 NaOH 溶液、0.5mol·L-1 Na2S溶液，观察现象。在Sb2S3与Na2S反应的溶液中加入2mol·L-1 HCl溶液，观察有何变化。写出有关的离子反应方程式。 

（5）制取Bi2S3沉淀，观察其颜色。加入6.0mol·L-1 HCl溶液，观察有何变化。写出有关反应的离子方程式。 

5. 铅()Ⅱ难溶盐的生成与溶解 

（1）制取少量的PbCl2沉淀，观察其颜色。分别试验其在热水和浓HCl中的溶解情况。 

（2）制取少量的PbSO4沉淀，观察其颜色。分别试验其在浓H2SO4和NH4Ac饱和溶液中的溶解情况。 

（3）制取少量的PbCrO4沉淀，观察其颜色。分别试验其在6mol·L-1 NaOH溶液和稀HNO3中的溶解情况。 

6. Sn2+与Pb2+的鉴别 

有A、B两种溶液，一种含有Sn2+，另一种含有Pb2+。试根据它们的特征反应，设计实验方法加以区分。 

7. Sb3+与Bi3+的分离和鉴定 

取0.1mol·L-1 SbCl3溶液和0.1mol·L-1 BiCl3溶液各3滴混合在一起，试设计方法加以分离和鉴定。图示分离、鉴定步骤，写出现象和有关反应的离子方程式。 

思考题 

1. 检验Pb(OH)2碱性时，应该用什么酸？为什么不能用稀盐酸或稀硫酸？ 

2. 怎样制取亚锡酸钠溶液？ 

3. 用PbO2和MnSO4溶液反应时为什么用硝酸酸化而不用盐酸酸化？ 

4. 配制SnCl2溶液时，为什么要加入盐酸和锡粒？