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化学知识、概念、规律25
作者:未知 申领版权
2010年11月17日 共有 1561 次访问 【添加到收藏夹】 【我要附加题目
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    【砷】元素符号As,原子序数33,原子量74.93,外围电子排布4s24p3,共价半径121皮米,离子半径As3-222皮米,As 546皮米,第一电离能859.7千焦/摩尔,电负性2.0。位于第四周期第ⅤA族。主要氧化数有-3、 3、 5。俗名砒。有三种同素异形体:黄色的α体、黑色的β体和灰色的γ体。室温下最稳定的是γ体,有明显的金属性质,硬而脆,密度 5.73克/厘米3,熔点817℃(2836.4千帕——28大气压),613℃升华。气态分子组成为As4(800℃)。游离态砷化性很活泼,在空气中加热至200℃时有荧光出现,在400℃时燃烧呈蓝色火焰,并形成白色的氧化砷烟(As4O6),易与氟、氮化合,在加热时也易和大多数金属和非金属化合。不溶于水。能被硝酸或浓硫酸氧化生成砷酸,如:
    3As 5HNO 2H2O=3H3AsO4 5NO
    跟熔融氢氧化钠反应生成亚砷酸钠Na3AsO3并放出氢气。能溶于王水。砷及其化合物都有毒。砷在自然界分布很广,主要以化合态存在,少量以游离态存在。在地壳里丰度为5.0×10-4%,重要矿物有毒砂FeAsS、雄黄AsS、雌黄As2S3和白砷石As2O3等。1250年罗马的马格努斯用雄黄共热发现了砷。主要用途是与铅、铜、锌等制成合金,也用于制医药和杀虫剂以及半导体材料如砷化镓。由三氧化二砷跟碳反应制得。
    【砷化氢】化学式AsH3,式量77.95。无色有恶臭的有剧毒的气体。密度2.69克/升,沸点-55℃,熔点-116.3℃。隔绝空气加热时分解为砷和氢气。在分析化学或法医常用以检测砷。室温时在空气中能自燃
    2AsH3 3O2=As2O3 3H2O
    砷化氢也叫胂。由砷化锌Zn3As2与稀硫酸反应可制得。用活泼金属在酸性溶液中使砷化合物还原也可制得:
    As2O3 6Zn 6H2SO4=2AsH3 6ZnSO4 3H2O
    【砷化镓】化学式GaAs,式量144.64。是一种重要的化合物半导体材料,同锗、硅比,其禁带宽度和电子迁移率都比较大,用它制造的器件有较好的频率特性和耐高温特性。用来制造微波半导体器件和半导体激光器。由镓和砷在高温下合成,再制成单晶体。
    【三氧化二砷】别名亚砷酸酐,俗称砒霜,化学式As2O3,式量197.84。白色粉末,微溶于水。两性氧化物,溶于盐酸生成三氯化砷,溶于氢氧化钠和碳酸钠溶液生成亚砷酸钠。约193℃升华,剧毒,致死量约0.06克。用于制亚砷酸盐、医药、防腐剂。由砷燃烧制得。
    【砷酸】化学式H3AsO4,式量141.94。无色透明晶体或白色粉末。有毒。有潮解性。溶于水、乙醇。溶于碱溶液生成砷酸盐。加热时可依次变为焦砷酸、偏砷酸。再变为五氧化二砷。主要用于制砷酸盐、杀虫剂和医药。用砷或三氧化二砷跟硝酸反应制得。
    【砒霜】见三氧化二砷条。
    【雄黄】矿物名。化学成分为AsS,也称鸡冠石。单斜晶系,晶体为柱状,大多成块状集合体。多数为桔红色。半透明,晶面有金刚光泽。密度3.5克/厘米3。难溶于水。质脆,有毒。用于提炼砷,制取三氧化二砷。还用于制颜料、玻璃、焰火。中医药用为解毒、杀虫药,外用治癣疥恶疮、蛇虫咬伤;内服微量治惊痫、疮毒等。
    【雌黄】矿物名。化学成分为As2S3。单斜晶系,晶体常呈柱状。集合体呈短柱状,板状。柠檬黄色,有时微带浅褐色。有金刚光泽或珍珠光泽。质脆,解理完全。灼烧后发出强烈的蒜臭。用于提取三氧化二砷,制造玻璃、颜料等。
    【锑】元素符号Sb,原子序数51,原子量121.75,外围电子排布5s25p3,位于第五周期第ⅤA族。共价半径141皮米,离子半径Sb-3245皮米,Sb 562皮米,第一电离能833.7千焦/摩尔,电负性1.9,主要氧化数(-3)、 3、 5。锑有几种同素异形体。通常最稳定的是灰锑,银白或银灰色菱形晶体,脆而硬,由液态凝固时体积膨胀,即有冷胀性,密度6.68克/厘米3,熔点 630.74℃,沸点1750℃,锑蒸气分子为Sb4,导电性差。此外还有灰色的无定形锑,黄色的黄锑,黑色的黑锑等。锑化学性质不很活动。室温下不能被空气中氧气氧化,但能跟氟、氯、溴化合生成三价或五价卤化物。加热时可跟碘、硫化合。高温时燃烧显蓝色并生成Sb4O6。常温时不跟水反应,红热时跟水反应放出氢气。跟热硝酸反应,生成水合氧化锑:
    6Sb 10HNO3 3xH2O=3Sb2O5?xH2O 10NO↑ 5H2O
    能溶于热的浓盐酸和硫酸生成氯化锑和硫酸锑。与强碱反应生成亚锑酸盐,主要用于制合金如印刷用的活字合金、硬质合金、巴氏合金。还用于制锑盐、医药、颜料及半导体材料等。古代已应用锑及其化合物。在自然界中有游离态和化合态两种形式存在,主要矿物有辉锑矿(Sb2S3)和方锑矿(Sb2O3)。在地壳中的丰度为1.0×10-4%。用辉锑矿跟铁屑共热,或用三氧化二锑与碳共热都可还原出锑。
    

 

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