解放军文职招聘考试铋

  铋

一、铋单质
铋在地壳中含量为，它是亲硫元素，在自然界中主要以辉铋矿 Bi ₂ S ₃ 和赭铋石 Bi ₂ O ₃ 矿形式存在。
1 、物理性质
铋为有银白色光泽的金属，熔点 544K ，沸点 1853K ，密度 , 铋性脆，易粉碎。铋没有同素异形体。
与众金属不同，铋和锑一样热缩冷胀，它由熔化状态凝固时，体积膨胀约 3% 。固态铋的导电性能随着温度的升高而减小，但温度达到熔点时却突然增加，然后又随着温度的升高而下降，这种反常的现象是由于它在各个阶段成键类型不完全相同造成的。
2 、化学性质
1 ° 铋能生成氧化数为 -3 、 +3 和 +5 的化合物。 -3 和 +3 的化合物具有还原性， +5 的化合物有氧化性。
2 ° 常温下铋不与水和空气作用，也不与稀的非氧化性酸作用，铋溶于稀硝酸、热的浓硫酸和王水中，硝酸只能把铋氧化成 +3 价：
                  2Bi + 4HNO ₃ ( 稀 ) === Bi(NO ₃ ) ₃ + NO ↑ + 2H ₂ O
3 ° 铋为金属，不溶于碱。
4 ° 高温时铋能与许多非金属直接作用，生成 Bi ₂ O ₃ 、 Bi ₂ S ₃ 、 BiX ₃ 等。
5 ° 铋能与大多数金属生成合金和化合物，如与碱金属生成 M 3 Bi 型的化合物，与镓、铝生成半导体材料。
二、铋的含氧化物
铋的氧化物只有三氧化二铋 Bi ₂ O ₃ ，至今还没有制得纯净的五氧化二铋 Bi ₂ O ₅ ，也还没有分离出铋（Ⅴ）的含氧酸，但已制得许多氧化数为 +5 的含氧酸盐，如铋酸钠 NaBiO ₃ 。
1 、三氧化二铋及水合物
铋单质或三硫化二铋在空气中燃烧可以生成黄色的 Bi ₂ O ₃ ：
                             4Bi + 3O ₂ == 2Bi ₂ O ₃
                          2Bi ₂ S ₃ + 9O ₂ == 2Bi ₂ O ₃ + 6SO ₂ ↑
由于铋表现为明显的金属性，所以 Bi ₂ O ₃ 是离子型晶体， Bi ₂ O ₃ 为碱性氧化物（ K_a ^θ =10 ^-17 ），不溶于水，只溶于酸，在溶液中存在 Bi ³⁺ 或水解产物 BiO ⁺ 铋酰离子。 Bi ₂ O ₃ 的水合物是 Bi(OH) ₃ ，是个弱碱。
2 、铋酸钠
在碱性介质中用强氧化剂（如 Cl ₂ ）可以把 +3 价铋的化合物氧化成铋酸盐：
             Bi(OH) ₃ + Cl ₂ + 3NaOH == NaBiO ₃ + 2NaCl + 3H ₂ O
NaBiO ₃ 是黄色或棕色无定形粉末，不溶于水。 NaBiO ₃ 在酸性介质中是个强氧化剂，能 Mn 2+ 把氧化成 MnO ₄ - ：
                 Bi ₂ O ₅ + 4H ⁺ + 2 e ^- == 3BiO ⁺ + 2H ₂ O          φ ^θ _A = 1.593V
                   MnO ₄ ^- + 8H ⁺ + 5 e ^- == Mn ²⁺ + 2H ₂ O      φ ^θ _A = 1.51V
  5NaBiO ₃ + 2Mn ²⁺ （ 浅红色） + 14H ⁺ == 2MnO ₄ ^- （紫红色） + 5 Bi ³⁺ + 5Na ⁺ + 7H ₂ O
在分析化学上，这是一个定性检定溶液中有无 Mn ²⁺ 的重要反应。在硝酸溶液中加入固体 NaBiO ₃ ，加热时有特征的紫 红 色（ MnO ₄ ^- ） 出现，则可判定溶液中有 Mn ²⁺ 存在。