第1章　绪论

1.1　铅及其化合物的性质

1.1.1　铅的物理性质

铅（Pb）的密度大，硬度小，展性好，延性差，熔点和沸点都低，高温下铅易挥发。导热性和导电性差，能阻挡X射线的穿透。液态铅的流动性好。铅是蓝灰色金属，新的断口具有灿烂的金属光泽，其结晶属于等轴晶系（八面体或六面体）。 

铅的物理性质如表1-1所示。 

1.1.2　铅的化学性质

铅是元素周期表中Ⅳ主族元素，铅的原子价层电子构型为6s²6p²，能形成氧化数为+2、+4的化合物。 

金属铅在空气中受到氧气、水和二氧化碳作用，其表面会很快氧化生成保护膜而失去光泽，变灰暗。铅能溶于硝酸、热硫酸、有机酸和碱，与冷盐酸几乎不发生反应，能缓慢溶于强碱性溶液。具有两性，既能形成高铅酸的金属盐，又能形成酸的铅盐。在加热条件下，铅能很快与氧、硫、卤素发生化合反应。

所有的金属元素都可以按照它们的反应活性高低排列成序，铅属于反应活性较低的金属元素，在各种成分的大气、水以及常用的各种化学物质等大多数环境中是相当稳定的。 

常温下，铅在干燥的空气中不会被氧化。高温下，特别是熔融状态下，铅的氧化过程将逐渐加剧，生成一系列氧化物。铅在空气中加热熔化时，最初氧化生成PbO₂，继续升温则生成PbO（俗称铅黄、密陀僧），温度升至330～450℃时，PbO转化成Pb₂O₃，温度升至450～490℃时，Pb₂O₃转化成Pb₃O₄（即2PbO·PbO₂，俗称铅丹或红丹）。无论是Pb₂O₃或Pb₃O₄在高温下都会离解成PbO。 

铅易溶于稀硝酸（HNO₃）、硼氟酸（HBF₄）、硅氟酸（H₂SiF₆）和醋酸（CH₃COOH）及AgNO₃等中，难溶于稀盐酸（HCl）和硫酸（H₂SO₄）。铅的腐蚀产物保护膜致密，与铅表面的附着力强，且在相应的溶液中溶解度极低，这使铅具有优良的抗蚀能力，能抵抗多种酸及其盐溶液的侵蚀，被广泛应用于可能存在金属锈蚀的场合。如在常温下，稀盐酸、硫酸可与铅的表面起作用，形成几乎不溶解的PbCl₂、PbSO₄表面膜。 

铅的化合价有+2和+4价，其化合物众多，具有多种多样的应用特征，用途十分广泛。常见的有氧化物——PbO、PbO₂、Pb₃O₄、Pb₂O₃；卤化物——PbCl₂；硫化物——PbS；铅盐——可溶性的Pb（NO₃）₂、PbAc₂，难溶的PbSO₄、PbCO₃、PbCrO₄；有机铅——（C₂H₅）₄Pb（四乙基铅）等。铅的化学性质如表1-2所示。

1.1.3　铅的化合物及其性质

（1）硫化铅

天然产出的硫化铅（PbS）成为方铅矿，色黑，具有金属光泽。硫化铅的熔点为1135℃，沸点为1281℃，熔化后的硫化铅流动性极好。浓硝酸、盐酸、硫酸及三氯化铁水溶液能溶解硫化铅。

（2）一氧化物 

一氧化铅（PbO）是两性氧化物，它与SiO₂或Fe₂O₃可结合成硅酸盐或亚铁酸盐，也可与CaO或MgO结合成亚铅酸盐或铅酸盐。PbO是一种氧化剂，易使Fe、Te、S、As、Sb等全部氧化或部分氧化。PbO可在浓碱溶液、氨性硫酸铵溶液、硅氟酸溶液以及碱金属或碱土金属氯化物的热溶液中溶解。 

（3）硅酸铅 

PbO与SiO₂可形成4PbO·SiO₂、2PbO·SiO₂和PbO·SiO₂三种硅酸铅（xPbO·ySiO₂）化合物。铅的硅酸盐的熔化温度低，其熔体流动性好。 

（4）碳酸铅 

天然的碳酸铅（PbCO₃）矿称白铅矿，它是氧化铅矿的主要成分。白铅矿加热时很容易分解，所以碳酸铅是很容易还原的化合物。 

（5）硫酸铅 

天然的硫酸铅（PbSO₄）矿称铅钒。硫酸铅为白色单斜方晶体，带甜味，密度为6.34g/cm³，熔点为1117℃。硫酸铅微溶于热水和浓硫酸，能溶于浓盐酸、浓碱、浓氨以及醋酸铵和各类铵溶液中，并且遇硫即生成黑色硫化铅。 

（6）氯化铅 

氯化铅（PbCl₂）的熔点为498℃，沸点为954℃，密度为5.91g/cm³。氯化铅在水中的溶解度极小，但能很好地溶解在碱金属和碱土金属的氯化物的水溶液中。