宋天佑版无机化学 第15章氮族元素
大学无机化学第十四章试题及答案
第十五章氮族元素总体目标:1.掌握氮和磷单质、氢化物、卤化物、氧化物、含氧酸及其盐的结构、性质、制备和用途2.了解砷、锑、铋单质及其化合物的性质递变规律各节目标:第一节氮的单质掌握N2的结构;氮与非金属、金属的反应;氮气的实验室制法和工业制法第二节氮的成键特征通过氮的价层电子结构,了解它的成键特征第三节氮的氢氧化物1.掌握NH3的工业制法和实验室制法以及它的结构2.了解NH3的物理性质;掌握它的配位反应、取代反应、氨解反应和氧化反应以及用途;铵盐的水解性和热稳定性。
3.了解联氨、羟胺、叠氨酸的结构和性质第四节氮的氧化物—氧化图2.掌握氮的氧化物〔N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5〕的结构和重要性质2及其盐的制备、结构、性质3及其盐的结构和性质;硝酸盐热分解的一般规律;王水的成分和性质第五节磷单质1.掌握磷原子的价电子层结构;磷的成键特征2.掌握磷的工业制法、同素异形体、化学性质及用途第六节磷的化合物4O6、P4O10和H3PO4的结构、制备、性质和用途;磷酸盐的溶解性3.了解次磷酸、亚磷酸、焦磷酸、偏磷酸化学式的书写、命名和主要性质;卤化磷、硫化磷的重要性质第七节砷、锑、铋了解砷、锑、铋单质及其化合物的性质递变规律习题一选择题1. 氮气制备的方法是〔〕A. 将硝酸氨NH4NO3加热B. 将亚硝酸氨NH4NO2加热C. 将氯气与氨气混合D. B和C2. 以下化合物中与水反应放出HCl的是〔〕A. CCl4B. NCl3C. POCl3D. Cl2O73. NO2溶解在NaOH溶液中可得到〔〕A. NaNO2和H2OB. NaNO2、O2和H2OC. NaNO3、N2O5和H2OD. NaNO3、NaNO2和H2O4. 硝酸盐加热分解可以得到单质的是〔〕A. AgNO3B. Pb〔NO3〕2C. Zn〔NO3〕2D. NaNO35. 以下分子中具有顺磁性的是〔〕A. N2OB. NOC. NO2D. N2O3π离域键的是〔〕(吉林大学《无机化学例题与习题》) 6. 以下分子中,不存在43NA. HNO3B. HNO2C. N2OD. -37. 分子中含d—p反馈π键的是〔〕(吉林大学《无机化学例题与习题》)A. HNO3B. HNO2C. H3PO2D. NH38. 以下物质中酸性最强的是〔〕A. N2H4B. NH2OHC. NH3D. HN39. 以下酸中为一元酸的是〔〕(吉林大学《无机化学例题与习题》)A. H4P2O7B. H3PO2C. H3PO3D. H3PO410. 以下各物质按酸性排列顺序正确的选项是〔〕(吉林大学《无机化学例题与习题》)A. HNO2>H3PO4>H4P2O7B. H4P2O7>H3PO4>HNO2C. H4P2O7>HNO2>H3PO4D. H3PO4>H4P2O7>HNO211. 以下物质中,不溶于氢氧化钠溶液的是〔〕(吉林大学《无机化学例题与习题》)A. Sb(OH)3B. Sb(OH)5C. H3AsO4D. Bi(OH)312. 加热分解可以得到金属单质的是〔〕(吉林大学《无机化学例题与习题》)A. Hg(NO3)2B. Cu(NO3)2C. KNO3D. Mg(NO3)213. NH4NO3受热分解产物为〔〕A. NH3+HNO2B. N2+H2OC. NO+H2OD. N2O+H2O14. 以下物质中受热可得到NO2的是〔〕A. NaNO3B. LiNO3C. KNO3D. NH4NO315. 以下氢化物中,热稳定性最差的是〔〕A. NH3B. PH3C. AsH3D. SbH316. 遇水后能放出气体并有沉淀生成的是〔〕(吉林大学《无机化学例题与习题》)A. Bi(NO3)2B. Mg3N2C. (NH4)2SO4D. NCl317. 以下物质均有较强的氧化性,其中强氧化性与惰性电子对有关的是〔〕A. K2Cr2O7B. NaBiO3C. (NH4)2S2O8D. H5IO618. 以下化合物中,最易发生爆炸反应的是〔〕A. Pb(NO3)2B. Pb(N3)2C. PbCO3D. K2CrO419. 欲制备NO气体,最好的实验方法是〔〕A. 向酸化的NaNO2溶液中滴加KI溶液B. 向酸化的KI溶液中滴加NaNO2溶液C. Zn粒与2mol·dm-3HNO3反应D. 向双氧水中滴加NaNO2溶液20. N2和C2H2分子中都含有 键,但的化学性质不活泼。
第十五章氮族元素
二、氮在自然界中的分布和单质氮
N2主要存在于大气中,4×1015吨。智利硝 石NaNO3,N2,b.p.,75K;m.p.,63K。
分子轨道式:KK(σ2s)2(σ2s*)2(π2py)2(π2pz)2(σ2px)2
无机化学家制备成功了一些双氮配合物,但完 全不同于人们为生物分子建议的结构
[Ru(NH3)5(OH2)]2+ + N2(g) = [Ru(NH3)5(N2)]2+ + H2O
第十五章氮族元素
此配合物中N2以末端配位,和N2相比,此配合物 中N≡N变化是很小的,然而N2分子配位于还原性 更强的中心金属时N-N键被显著拉长。这是金属电 子密度反馈至N2的反键π轨道引起的。虽然至今尚 未发现还原N2的新催化剂,但希望很大。如: cis-[W(N2)2(P(CH3)2(C6H5))4] == N2 + NH4+ + W(Ⅵ)
NH2OH既可作氧化剂又能作还原剂,通常后一 类反应更容易,
2NH2OH + 2AgBr === 2Ag + N2 + 2HBr + 2H2O
用肼和羟胺作还原剂的优点:一方面有强还原性, 另一方面氧化产物脱离反应系统,不给反应溶液带 来杂质。(如催化剂制备)
第十五章氮族元素
叠氮酸HN3或叠氮离子N3-,其制备方式为: N2H4 + HNO2 === 2H2O + HN3
第十五章氮族元素
液态NH3作溶剂和H2O有很多相似之处,如: 2NH3 === NH4+ + NH2- K = [NH4+][NH2-]=1.9×10-23 2H2O === H3O+ + OH- K = [H3O+][OH-]=10-14
无机化学PPT 第十五章 武汉大学等高校 宋天佑
影响 HNO3 还原产物因素
a.浓 HNO3 → NO2 为主;稀 HNO3 → NO 为主
b.活泼金属(Mg, Al, Zn, Fe…) c.非金属(C、S、P、I2…) d.冷、浓 HNO3 使下列金属“钝化”: Al, Cr, Fe, Co, Ni, Ti, V
2 HNO2 + 2I- + 2 H+ = 2 NO + I2 + 2 H2O
配位性
能与许多过渡金属离子生成配离子
15 - 4 - 3
1
硝酸及其盐
硝酸的结构 平面结构 ,一个 Π34 键 键角 HON 为 102°, 由两个端氧形成的键角 ONO = 130°, 硝酸中 H-O 键长为 96pm,N-O (端)键长为 121 pm,N-O (羟基)键长为 140 pm ,有分子内氢键。
分子轨道式为 [KK(σ2s)2(σ*2s)2 (π)2(π)2(σ)2] 键级为 3,分解 N2 能量 941.69 kJ· -1 mol
对比氧分子的分子轨道: [KK(σ2s)2(σ*2s)2 (π)2(π)2(π*2Py )1 (π*2Pz )1]
氮原子的 2s 和 2p 轨道能量比较接近,形成分子时,
2s 和 2p 轨道相互作用使σ 轨道能量比π y 和π z 高 。 2p 2p
15 - 1 - 2
与氢气反应: 与氧气反应: 与金属反应:
N2 的化学性质
高温高压
N2 + 3 H2 N2 + O2
催化剂
2 NO
2 NH3
放 电
6 Li + N2
250℃ △
2 Li3N
(IA 族)
3 Ca + N2 = Ca3N2 与非金属反应: B、Si
第15章 氮族元素 大学一年级 无机化学 课件
2. 氮的氧化物
• 一氧化氮(NO) 性质: 无色气体,水中溶解度较小。
2NOO2 2NO2 2NOCl2 2NOC氯 l( 化亚硝)酰 Fe2 NO[Fe(NO2)]
制备:
4N 3 (g H 5)2 ( O g 铂8 丝 ) 0 C 网 04 NO 62 ( O H g)
3 C 8H u 3 ( 稀 )N 3O C 3 )2 u 2 (N N 42 O O H O
5H3N 3O P 3H 3P4 O 5NO(g) 2H3 N S O H 2S4 O 2NO 103 H 32 N I 6 O H 3 1I0 O 2 N 2 O H O
大部分金属可溶于硝酸,硝酸被还原的 程度与金属的活泼性和硝酸的浓度有关。
Cu 4HNO3 (浓)
Cu(NO3 )2 2NO2 2H2O
M3g N26H 2O 2N3H 3Mg(2OH) M3g P26H 2O 2P3H 3Mg(2OH)
P4 3KOH 3H 2O
PH 3 2KH2PO 2
次磷酸钾
性质:无色气体,似大蒜臭味,剧毒
强还原性:P3 H 2O 2 H 3P4 O
2. 磷的氧化物
O2(足)
P 4 O 2( 不 足 ) P 4O 6 O 2 P 4O 10
聚磷酸(n个磷酸脱n-1个H2O)
n=3 三(聚)磷酸
O
O
n=2 焦磷酸
O
HO P O HHO P O HHO P OH
OH
OH
OH
O
O
O
HO P O P O P OH 2H2O
OH
OH
OH
•(聚)偏磷酸
(聚)偏磷酸 (n个H3PO4脱n个H2O) 偏磷酸:HPO3(n=1),四(聚)偏磷酸:(HPO3)4
无机化学教学15章氮族元素PPT课件
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应;而一氧化氮与氢气反应生成氨气,氮元素从+2价降低到-3价,发
生还原反应。
氮族元素的配位反应
01
02
03
配位键的形成
氮族元素可以与配位体形 成配位键,如氮元素与氢 离子形成配位键。
配位反应的规律
配位反应遵循电子配对原 则,即电子总数为偶数的 电子对。
配位反应的实例
硫酸铵与氢氧化钡反应生 成硫酸钡沉淀和氨气,其 中硫酸根离子中的硫与氢 离子形成配位键。
砷在历史上曾用于制造杀 虫剂、防腐剂和颜料等, 但现在已被禁止或限制使 用,因为其具有剧毒性和 致癌性。
无机化学教学15章氮族元 素ppt课件
02 氮族元素的物理性质
氮族元素的原子结构
氮族元素位于元素周期表第VA 族,包括氮(N)、磷(P)、
砷(As)、锑(Sb)和铋 (Bi)。
氮族元素的原子结构特点是价电 子数为5,最外层电子排布为 ns²np³。
总结
磷的含氧酸和含氧酸盐是无机化学中重要的化合物,它们在自然界 中广泛存在,并具有多种应用,如磷肥可用于农业生产。
砷的含氧酸和含氧酸盐
含氧酸
砷酸、亚砷酸、次砷酸等。
含氧酸盐
砷酸盐、亚砷酸盐、次砷酸盐等。
总结
砷的含氧酸和含氧酸盐在无机化学中具有一定的研究价值, 它们在自然界中广泛存在,并具有潜在的应用前景,如砷 化合物在药物和农药等领域的应用。
由于价电子数相同,氮族元素的 原子半径相近,具有相似的电子
结构和性质。
氮族元素的单质和化合物
氮族元素的单质包括氮气、磷 单质、砷单质等。
氮族元素的化合物种类繁多, 包括氧化物、氢化物、含氧酸 及其盐等。
宋天佑无机化学教程元素部分化学方程式
第十一章 碱金属和碱土金属化学方程式(或离子方程式)条件 3Ca +N 2=Ca 3N 2 410℃ 6Li +N 2=2Li 3N △ 2Na +2H 2O =2NaOH +H 2↑ Ca +2H 2O =Ca(OH)2+H 2↑2Na ·n Hg +2H 2O =2NaOH +H 2↑+2n HgZrO 2+2Ca =Zr +2CaO △ 2Na +H 2=2NaH△ TiCl 4+4NaH =Ti +2H 2↑+4NaCl△ KH +H 2O =KOH +H 2↑ 2Na +2NaOH =2Na 2O +H 2↑ △ 3NaN 3+NaNO 2=2Na 2O +5N 2↑ △ 10K +2KNO 3=6K 2O +N 2↑△ 2BaO +O 2=2BaO 2>500℃4KOH(s)+4O 3(g)=4KO 3(s)+2H 2O(s)+O 2(g)2KO 3=2KO 2+O 2↑ 4KO 3+2H 2O =4KOH +5O 2↑ Be(OH)2+2H +=Be 2++2H 2O Be(OH)2+2OH -=[Be(OH)4]2- Be(OH)2+2OH -=BeO 22-+2H 2ONa ++Zn 2++3UO 22++9Ac -+9H 2O =NaZn(UO 2)3(Ac)9·9H 2O ↓2K ++Na ++[Co(NO 2)6]3-=K 2Na[Co(NO 2)6]↓ MgCl 2·6H 2O =Mg(OH)Cl +HCl ↑+5H 2O△ MgCl 2·6H 2O =MgCl 2+6H 2O HCl 气氛,△CuSO 4·5H 2O =CuSO 4+5H 2O △ CaCl 2·6H 2O =CaCl 2+6H 2O △ 4LiNO 3=2Li 2O +4NO 2+O 2↑773KK2[FeIO6]+Li+=KLi[FeIO6]↓+K+Mg2++CaO+H2O=Mg(OH)2+Ca2+Mg(OH)2+2HCl+4H2O=MgCl2·6H2OMgCl2=2Mg+Cl2↑通电2MgO+2Cl2+C=2MgCl2+CO2高温CaMg(CO3)2=MgO+CaO+2CO2↑1150℃2MgO+CaO+FeSi=2Mg+CaSiO3+Fe 高温KCl(l)+Na=NaCl+K(g) △2RbCl(l)+Ca=CaCl2+2Rb(g) △BaSO4+4C=BaS+4CO↑高温BaSO4+4CO=BaS+4CO2↑高温2BaS+2H2O=Ba(OH)2+Ba(HS)2Ba(OH)2+CO2=BaCO3↓+H2OBa(HS)2+CO2+H2O=BaCO3↓+2H2S2LiAl(SiO3)2+K2SO4=Li2SO4+KAl(SiO3)2高温2LiF+Na2CO3=Li2CO3+Na2F 熔融2LiAl(SiO3)2+9CaO=Li2O+CaO·Al2O3+4[2CaO·SiO2] 高温第十二章硼族元素化学方程式(或离子方程式)条件4B+3O2=2B2O3高温4B+6H2O(g)=2H3BO3+3H2赤热B+3HNO3(浓)=H3BO3+3NO2↑2B+2NaOH+3KNO3=2NaBO2+3KNO2+H2O 熔融2MnB+6H+=B2H6↑+2Mn3+4BCl3+3LiAlH4=2B2H6+3LiCl+3AlCl3乙醚4BF3+3NaBH4=2B2H6+3NaBF4乙醚B2O3+2Al+3H2=B2H6+Al2O3AlCl3,加温加压2B2H6=B4H10+H25B4H10=4B5H11+3H22CH4=C2H2+3H21500℃B2H6+3O2=B2O3+3H2O 自燃B2H6(g)+6Cl2(g)=2BCl3(g)+6HCl(g) 低温B2H6+6H2O=2B(OH)3+6H2B2H6+2LiH=2LiBH4乙醚3B2H6+6NH3=2B3N3H6+12H2高温B2O3+3H2O=2H3BO3B2O3+H2O(g)=2HBO2CoO+B2O3=Co(BO2)2熔融H3BO3+H2O⇌[B(OH)4]-+H+H3BO3+2C3H5(OH)3⇌[B(C3H6O3)2]-+3H2O+H+B(OH)3+H3PO4=BPO4↓+3H2O3C2H5OH+B(OH)3=(C2H5O)3B+3H2O 浓H2SO4[B4O5(OH)4]2-+5H2O=H3BO3+2[B(OH)4]-BCl3+NH3=BN+3HCl 1000K BF3+3H2O=B(OH)3+3HFBF3+HF=H++[BF4]-BCl3+3H2O=B(OH)3+3HClB2O3+3Mg=3MgO+2B 高温2BBr+3H2=2B+6HBr 钨丝,高温Mg2B2O5·H2O+2NaOH=2NaBO2+2Mg(OH)2高温4NaBO2+CO2+10H2O=Na2B4O7·10H2O+Na2CO3Na2B4O7+H2SO4+5H2O=4H3BO3+Na2SO42H3BO3=B2O3+3H2O △Mg2B2O5·H2O+2H2SO4=2H3BO3+2MgSO4△2Al+3S=Al2S3高温2Al+Fe2O3=2Fe+Al2O3点燃4Al·n Hg+3O2+2n H2O=2Al2O3·n H2O+n Hg2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑Al+6HNO3=Al(NO3)3+3NO2↑+3H2O2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑3n LiH+n AlCl3=(AlH3)n+3n LiCl 乙醚4LiH+AlCl3=LiAlH4+3LiCl 乙醚Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2OAl2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al(OH)4]3K2S2O7+Al2O3=Al2(SO4)3+3K2SO4共熔Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2OAl(OH)3+NaOH=Na[Al(OH)4]AlO2-+2H2O=Al(OH)3↓+OH-Al3++3H2O=Al(OH)3↓+3H+2Al3++3S2-+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2S↑2Al(OH)3↓+3H2SO4=Al2(SO4)3+6H2O2Al+3Cl2=2AlCl3△2Al2O3+6Cl2+3C=4AlCl3+3CO2高温Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al(OH)4] 加压煮沸2Na[Al(OH)4]+CO2=2Al(OH)3↓+Na2CO3+H2O2Al(OH)3+12HF(aq)+3Na2CO3=2Na3AlF6↓+CO2↑+9H2O2Al(OH)3=Al2O3+3H2O 焙烧2Ga+3H2SO4=Ga2(SO4)3+3H2↑2In+3H2SO4=In2(SO4)3+3H2↑2Tl+H2SO4=Tl2SO4+H2↑2Ga+2NaOH+6H2O=2Na[Ga(OH)4]+3H2↑2M(OH)3=M2O3+3H2O(M=Ga、In、Tl)△Tl2O3=Tl2O+O2↑△2In(OH)3+3H2SO4=In2(SO4)3+6H2OIn2(SO4)3+3H2S=In2S3↓+3H2SO4Tl2(SO4)3+4FeSO4=Tl2SO4+2Fe2(SO4)3Tl(NO3)3+SO2+2H2O=TlNO3+H2SO4+2HNO3Tl(NO3)3+3KI=3KNO3+TlI↓+I2↓2Tl3++H2S+2OH-=Tl2S↓+2H2OTlCl3=TiCl+Cl2↑TiCl+H2SO4=TlHSO4+HCl3TlNO3+Cl2=Tl(NO3)3+2TlCl32TiCl+2Cl2+4H2O=2TlCl3·4H2O2Na[Ga(OH)4]+CO2=2Ga(OH)3↓+Na2CO3+H2O第十三章 碳族元素化学方程式(或离子方程式)条件 SiO 2+2C =Si +2CO ↑2C +O 2=2CO Si +O 2=SiO 2 2Hg +O 2=2HgO 4Ag +O 2=2Ag 2O 2Zn +O 2=2ZnO 2Mg +O 2=2MgO 2Ca +O 2=2CaO CaCO 3=CaO +CO 2↑CaCO 3+2HCl(稀)=CaCl 2+H 2O +CO 2↑CO 2+Ca(OH)2=CaCO 3+H 2OHCOOH =CO ↑+H 2O 热浓H 2SO 4 H 2C 2O 4(s)=CO ↑+CO 2↑+H 2O热浓H 2SO 4Ni(CO)4(l)=Ni +4CO ↑ △ CO +Cl 2=COCl 2 催化剂或光照 CO +NaOH =HCOONa 高温、高压 CO +H 2→多种有机化合物 催化剂CO +PdCl 2+H 2O =Pd ↓+CO 2+HCl2Mg 2++2CO 32-+H 2O =Mg(OH)2·MgCO 3+CO 2↑Mg 2++HCO 3-=MgCO 3↓+H +Na 2CO 3=Na 2O +CO 2↑ 850℃ MgCO 3=MgO +CO 2↑ 540℃ 2NaHCO 3=Na 2CO 3+H 2O +CO 2↑270℃ H 2CO 3=H 2O +CO 2↑ 常温 CH 4+4Cl 2=CCl 4+4HCl >300℃ CS 2+2Cl 2=CCl 4+2S FeS ,△ CS 2+3O 2=CO 2+2SO 2点燃5CS 2+4MnO 4-+12H +=5CO 2↑+10S ↓+4Mn 2++6H 2OK 2S +CS 2=K 2CS 3 K 2O +CO 2=K 2CO 3 C +2S(g)=CS 2 红热 CH 4+4S =CS 2+2H 2S催化剂,600℃Mg 2C 3+4H 2O =2Mg(OH)2+CH ≡C —CH 3↑Al 4C 3+12H 2O =4Al(OH)3+3CH 4↑Si +2Cl 2=SiCl 4(l) 400~600℃ SiCl 4+2H 2=Si(纯)+4HCl催化,电炉3Si +18HF +4HNO 3=2H 2SiF 6+4NO ↑+8H 2OSi +2NaOH +8H 2O =Na 2SiO 3+2H 2↑SiO 2+4Mg =Mg 2Si +2MgO 灼烧 Mg 2Si +4HCl =SiH 4↑+2MgCl 2 SiCl 4+LiAlH 4=SiH 4↑+LiCl +AlCl 3乙醚 SiH 4+2O 2=SiO 2+2H 2OSiH 4+8AgNO 3+2H 2O =SiO 2↓+8HNO 3+8Ag ↓ SiH 4+2MnO 4-=2MnO 2↓+SiO 32-+H 2O +H 2↑ SiH 4+(n +2)H 2O =SiO 2·n H 2O ↓+4H 2↑OH - SiO 2+Na 2CO 3=Na 2SiO 3+CO 2 熔融 SiO 44-+4H +=H 4SiO 4↓ H 6Si 2O 7+H 4SiO 4=H 8Si 3O 10+H 2O H 6Si 2O 7+H 8Si 3O 10=H 12Si 5O 16+H 2OSiX 4+4H 2O =H 4SiO 4↓+4HX ↑(X =F 、Cl 、Br 、I )SiF 4+2HF =H 2SiF 6 SiO 2+2Cl 2+C =SiCl 4+CO 2 高温 SiO 2+4HF =SiF 4↑+2H 2OSiO 2+2CaF 2+H 2SO 4=2CaSO 4+SiF 4↑+2H 2OGe +2Br 2=GeBr 4220℃Sn +O 2=SnO 2 △ Sn +2S =SnS 2 △ Pb +S =PbS △ Ge +2H 2=GeH 4 750~800℃Sn +2HCl(浓)=SnCl 2+H 2↑ Pb +4HCl(浓)=H 2PbCl 4+H 2↑ Ge +4HCl(g)=GeCl 4+2H 2干燥,△Ge +4HNO 3(浓)=GeO 2(s)+4NO 2↑+2H 2O Sn +4HNO 3(浓)=SnO 2(s)+4NO 2↑+2H 2O Pb +4HNO 3(浓)=Pb(NO 3)2+2NO 2↑+2H 2O 3Pb +8HNO 3(稀)=3Pb(NO 3)2+2NO ↑+4H 2OPb +OH -+2H 2O =[Pb(OH)3]-+H 2↑ Sn +2OH -+4H 2O =[Sn(OH)6]2-+2H 2↑△ GeO 2+H 2=GeO +H 2O △ Ge(OH)2+NaOH =NaHGeO 2+H 2O Ge +4H 2SO 4=Ge(SO 4)2+2SO 2+4H 2OGeCl 4+4TlAc =GeAc 4+4TlCl在乙酐中 2SnO =SnO 2+Sn 强热 2SnO +2Cl 2=SnO 2+SnCl 4 △ PbO +OH -=HPbO 2-Pb 2++2OH -=Pb(OH)2↓ Pb(OH)2+NaOH =NaHPbO 2+H 2O Pb(OH)2+2HCl(热)=PbCl 2+2H 2O Pb 3O 4+8HAc =PbAc 4+2PbAc 2+4H 2O△ PbAc 2+NaClO +2NaOH =PbO 2↓+2NaAc +NaCl +H 2O△ 5PbO 2+2Mn 2++4H +=5Pb 2++2MnO 4-+2H 2O 微热 Pb 3O 4+4HNO 3=2Pb(NO 3)2+2PbO 2+2H 2OPbO 2+4HCl =PbCl 2+Cl 2↑+2H 2O2Fe3++Sn2+=2Fe2++Sn4+2Sn2++O2+4H+=2Sn4++2H2O2HgCl2+SnCl2+2HCl=Hg2Cl2↓+H2SnCl6Hg2Cl2+SnCl2+2HCl=2Hg↓+H2SnCl6Ge(OH)2+2NaOH=Na2GeO3+H2O+H2↑SnCl4+2Cl-=SnCl62-PbI2+2I-=PbI42-SnCl2+H2O=Sn(OH)Cl↓+HClPb2++S2-=PbS↓3SnS2+6NaOH=Na2SnO3+Na2SnS3+3H2OGeS2+Na2S=Na2GeS3SnS2+Na2S=Na2SnS32PbS+3O2=2PbO+2SO2焙烧4As+10NaOH+2NaNO3=4Na3AsO4+5H2↑+N2↑第十四章 氮族元素化学方程式(或离子方程式)条件 N 2+3H 2=2NH 3 高温高压,催化剂N 2+O 2=2NO 放电 3Ca +N 2=Ca 3N 2 410℃ 6Li +N 2=2Li 3N △ NH 4NO 2(aq)=2H 2O +N 2↑ △ NH 4Cl +NaNO 2=NaCl +2H 2O +N 2↑ △ (NH 4)2Cr 2O 7(s)=Cr 2O 3+4H 2O +N 2△ 2NH 3=NH 4++NH 2-2Na +2NH 3=2Na ++NH 2-+H 2↑ Na +n NH 3(l)=2Na ++e(NH 3)n-AgCl +2NH 3=[Ag(NH 3)2]++Cl - 2NH 3+3O 2(纯)=2N 2+6H 2O 燃烧 4NH 3+5O 2=4NO +6H 2O Pt ,△ 2NH 3+3Cl 2=N 2+6HCl 2NH 3+3Br 2=N 2+6HBr 2NH 3+3CuO =N 2+3Cu +3H 2O△ NH 3+HNO 2=N 2+2H 2O 3Mg +2NH 3(g)=Mg 3N 2+3H 2 △ 2Na +2NH 3(l)=2NaNH 2+H 2 NH 4Cl(浓)+3Cl 2=4HCl +NCl 3 COCl 2+4NH 3=CO(NH 2)2+2NH 4Cl SOCl 2+4NH 3=SO(NH 2)2+2NH 4ClHgCl 2+2NH 3·H 2O =Hg(NH 2)Cl ↓+NH 4Cl +2H 2ONH 3·H 2O ⇌NH 4++OH -In 2(SO 4)3+6NH 3·H 2O =2In(OH)3↓+3(NH 4)2SO 4ZnCl 2+2NH 3·H 2O =Zn(OH)2↓+2NH 4Cl2CuSO4+2NH3·H2O=Cu2(OH)2SO4↓+(NH4)2SO4(NH4)3PO4=3NH3+H3PO4△(NH4)2SO4=NH3+NH4HSO4△NH4HCO3=NH3+CO2+H2O △NH4HS=NH3+H2S △NH4NO3=N2O+2H2O △3H2+N2=2NH3催化剂,高温高压2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O+2NH3△Ca3N2+6H2O=3Ca(OH)2+2NH3↑2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2ON2H4+2H2O2=N2↑+4H2ON2H4+4AgBr=N2↑+4Ag↓+4HBrN2H4+2I2=N2↑+4HIN2H4(g)+O2=N2+2H2O 燃烧N2H4+HNO2=2H2O+HN33N2H4=N2↑+4NH3↑Si催化,△CO3++6N2H4=[Co(N2H4)6]3+Pt2++2NH3+N2H4=[Pt(NH3)2(N2H4)6]2+3NH2OH=NH3+N2↑+3H2O4NH2OH=2NH3+N2O↑+3H2O2NO+3H2+H2SO4=(NH2OH)2·H2SO4铂,木炭2NH2OH+2AgBr=2Ag↓+N2↑+2HBr+2H2ONH3OH++HNO2=N2O↑+H3O++H2ONH3OH++2HNO3=3HNO2+H3O+NaNO3+3NaNH2=NaN3+3NaOH+NH3↑熔融2HN3=H2↑+3N2↑△2AgN3=2Ag+3N2↑△2NaN3=2Na+3N2↑300℃NH 4NO 3=N 2O ↑+2H 2O△ 2NO +O 2=2NO 2 NO +NO 2=N 2O 3 低温 N 2O 3=NO +NO 2 △ 2NO 2⇌N 2O 4N 2O 4+H 2O =HNO 3+HNO 2 2NO 2+2OH -=NO 3-+NO 2-+H 2O 2HNO 2=NO ↑+NO 2↑+H 2O △ 2HNO 2+2I -+2H +=2NO ↑+I 2↓+2H 2O 5NO 2-+2MnO 4-+6H +=5NO 3-+2Mn 2++3H 2ONO +NO 2+H 2O =2HNO 2 低温 H ++NO 2-⇌HNO 2HNO 3=H ++NO 3-4HNO 3=4NO 2+2H 2O +O 2 光照 2HNO 3=N 2O 5+H 2O强脱水剂Cu +4HNO 3=Cu(NO 3)2+NO 2↑+2H 2OS +2HNO 3=H 2SO 4+2NO ↑4Zn +10HNO 3(稀)=4Zn(NO 3)2+N 2O ↑+5H 2O 4Zn +10HNO 3(很稀)=4Zn(NO 3)2+NH 4NO 3+3H 2OMnS +2HNO 3(极稀)=Mn(NO 3)2+H 2S ↑ Zn +2HNO 3(极稀)=Zn(NO 3)2+H 2↑ Au +HNO 3+4HCl =HAuCl 4+NO ↑+2H 2O 3Pt +4HNO 3+18HCl =3H 2PtCl 6+4NO ↑+8H 2ONaNO 3=NaNO 3+ 12O 2↑△ 2Pb(NO 3)2=2PbO +4NO 2↑+O 2↑ △ 2AgNO 3=2Ag +2NO 2↑+O 2↑ △ NH 4NO 3=N 2O ↑+2H 2O△Mg(NO 3)2·6H 2O =Mg(OH)NO 3+HNO 3+5H 2O△ 4NH 3+5O 2=4NO +6H 2OPt ,△ 2NO +O 2=2NO 2 3NO 2+H 2O =2HNO 3+NO ↑ NaNO 3+H 2SO 4(浓)=NaHSO 4+HNO 34NH 3+3F 2=NF 3+3NH 4F Cu 2NF 3+2AlCl 3=N 2+3Cl 2+2AlF 3 70℃ 2NF 3+3H 2O(g)=NO +NO 2+6HF火花 2NCl 3=N 2+3Cl 2 90℃ NCl 3+3H 2O =NH 3+3HClO3Br(g)+2P =2PBr 3 4P +3S =P 4S 3 △ P +Al =AlP 650~700℃ 2P +3Zn =Zn 3P 2500~600℃2P +5CuSO 4+8H 2O =5Cu +2H 3PO 4+5H 2SO 4 11P +15CuSO 4+24H 2O =5Cu 3P +6H 3PO 4+15H 2SO 4P 4+3NaOH +3H 2O =PH 3↑+3NaH 2PO 2 Ca 3(PO 4)2(s)+3SiO 2(s)=3CaSiO 3(l)+P 2O 5(g)电炉高温 P 2O 5(g)+5C(s)=2P(g)+5CO(g) 电炉高温PH 4++H 2O =PH 3↑+H 3O + PH 3(g)+HI(g)=PH 4I(s)8CuSO 4+PH 3+4H 2O =H 3PO 4+4H 2SO 4+4Cu 2SO 4 4Cu 2SO 4+PH 3+4H 2O =H 3PO 4+4H 2SO 4+8Cu ↓3Cu 2SO 4+2PH 3=3H 2SO 4+2Cu 3P ↓ Ca 3P 2+6H 2O =Ca(OH)2↓+2PH 3↑PH 4++OH -=PH 3↑+H 2OP 4(g)+6H 2=4PH 3激光 P 4(s)+3OH -+3H 2O =3H 2PO 2-+PH 3↑2P 2H 4+7O 2=2P 2O 5+4H 2O P 4O 6+6H 2O(冷)=4H 3PO 3 5P 4O 6+18H 2O(热)=8P +12H 3PO 4 P 4O 6+6H 2O(热)=PH 3+3H 3PO 42P 4O 6=3P 2O 4+2P(红磷) △ P 4O 10+2H 2O =4HPO 3 4HPO 3+2H 2O =2H 4P 2O 7 P 4O 10+6H 2O =4H 3PO 4 P 4O 10+2H 2SO 4=2SO 3+4HPO 3Fe 3++PO 43-=FePO 4↓ FePO 4+PO 43-=[Fe(PO 4)2]3- PO 43-+H 2O =H PO 42-+OH - PO 43-+3Ag +=Ag 3PO 4↓ PO 3-+Ag +=AgPO 3↓ P 2O 74-+4Ag +=Ag 4P 2O 7↓PO 43-+12MoO 42-+24H ++3NH 4+=(NH 4)3PMo 12O 40·6H 2O ↓+6H 2OPO 43-+Mg 2++NH 4+=MgNH 4PO 4↓ H 3PO 2+I 2+H 2O =H 3PO 3+2HI H 3PO 3+I 2+H 2O =H 3PO 4+2HI HPO 32-+2Ag +=Ag 2HPO 3↓ Ag 2HPO 3+H 2O =H 3PO 4+2AgH 2PO 2-+4Ag ++2H 2O =4Ag ↓+H 3PO 4+3H + H 2PO 2-+Ni 2++H 2O =Ni ↓+HPO 32-+3H +2H 3PO 2=H 3PO 4+PH 3↑2H 2PO 2-+OH -=PO 43-+PH 3↑+H 2O4H3PO3=3H3PO4+PH3↑PX5+4H2O=H3PO4+5HX(X=F、Cl、Br、I)PX5+2H2O=P(OH)2X3+2HX(X=F、Cl、Br、I)P(OH)2X3=POX3+H2O(X=F、Cl、Br、I)PCl3+3H2O=H3PO3+3HClPCl3+3C6H5OH=(C6H5O)3P+3HClPCl5=PCl3+Cl2473KP4S10=P4S7+3S 沸腾3P+5HNO3+2H2O=3H3PO4+5NO↑△3As+5HNO3+2H2O=3H3AsO4+5NO↑△3Sb+5HNO3+8H2O=3H[Sb(OH)6]+5NO↑△Bi+4HNO3=Bi(NO3)3+NO↑+2H2O2As+3H2SO4(浓)=As2O3+3SO2↑+3H2O2Sb+6H2SO4(浓)=Sb2(SO4)3+3SO2↑+6H2O2Bi+6H2SO4(浓)=Bi2(SO4)3+3SO2↑+6H2O2As+6NaOH=2Na3AsO3+3H2↑熔融FeAsS=FeS+As △FeAsS2+Fe=2FeS+As △Sb2S3+3Fe=3FeS+2Sb △Bi2S3+3Fe=3FeS+2Bi △2Sb2S3+9O2=2Sb2O3+6SO2△Sb2O3+3C=2Sb(g)+3CO(g) △Na3As+3H2O=3NaOH+AsH3↑Na3As+3HCl=3NaCl+AsH3↑Mg3Sb2+6HCl=3MgCl2+2SbH3↑Mg3Bi2+6HCl=3MgCl2+2BiH3↑As2O3+6Zn+12HCl=2AsH3↑+6ZnCl2+3H2OSb3++3Zn+3H+=SbH3↑+3Zn2+2SbH3=2Sb+3H2△2AsH 3=2As +3H 2300℃ 2As +5ClO -+6OH -=2AsO 43-+5Cl -+3H 2O 2AsH 3+12AgNO 3+3H 2O =As 2S 3+12HNO 3+12Ag ↓As 2O 3+6NaOH =2Na 3AsO 3+3H 2O As 2O 3+6HCl(浓)=2AsCl 3+3H 2OAs(OH)3=As(OH)2++OH -H 3AsO 3=H ++H 2AsO 3-AsO 33-+I 2+2OH -=AsO 43-+2I -+H 2OSb 2O 3+6HCl(浓)=2SbCl 3+3H 2O Bi 2O 3+6HCl(浓)=2BiCl 3+3H 2O NaH 2AsO 4=NaAsO 3+H 2O△ AsO 43-+12MoO 42-+24H ++3NH 4+=(NH 4)3AsMo 12O 40↓+12H 2O△ AsO 43-+Mg 2++NH 4+=MgNH 4AsO 4↓ 2AsO 43-+6H ++5H 2S =As 2S 5↓+8H 2O H 3AsO 4+2I -+2H +=H 3AsO 3+I 2+H 2OSb 2O 5+10HCl =2SbCl 5+5H 2O SbCl 5+2H 2O =SbO 2Cl ↓+4HCl Bi 3++Cl 2+6OH -=BiO 3-+2Cl -+3H 2O 5BiO 3-+Mn 2++14H +=5Bi 3++2MnO 4-+7H 2OAsCl 3+3H 2O =H 3AsO 3+3HCl SbCl 3+H 2O =SbOCl ↓+2HCl Bi(NO 3)3+H 2O =BiONO 3↓+2HNO 32M +3X 2=2MX 3(M =P 、As 、Sb 、Bi ;X =F 、Cl 、Br 、I )△ M 2O 3+6HCl =2MCl 3+3H 2O (M =P 、As 、Sb 、Bi )As 2S 3+6NaOH =Na 3AsS 3+Na 3AsO 3+3H 2OSb 2S 3+6HCl(浓)=2SbCl 3+3H 2S ↑Sb2S3+6NaOH=Na3SbS3+Na3SbO3+3H2OBi2S3+6HCl(浓)=2BiCl3+3H2S↑4AsS5+24NaOH=5Na3AsS4+12H2O+3Na3AsO4Sb2S5=Sb2S3+2S↓Sb2S3+6HCl=2SbCl3+3H2S↑As2S3+3Na2S=2Na3AsS3Sb2S3+3Na2S=2Na3SbS32Na3AsS3+6HCl=6NaCl+As2S3↓+3H2S↑2(NH4)3SbS4+6HCl=6NH4Cl+Sb2S5↓+3H2S↑2Bi(NO3)3+3H2S=Bi2S3↓+6HNO32Sb(NO3)3+3H2S=Sb2S3↓+6HNO32AsCl3+3H2S=As2S3↓+6HCl 浓HCl 2Na3AsS3+6HCl=6NaCl+3H2S↑+As2S3↓2Na3AsS4+6HCl=6NaCl+3H2S↑+As2S5↓第十五章氧族元素化学方程式(或离子方程式)条件2BaO2=2BaO+O2↑△2NaNO3=2NaNO2+O2↑△2KClO3=2KCl+3O2↑MnO2,△3Fe+2O2=Fe3O4点燃2Mg+O2=2MgO 点燃2H2+O2=2H2O 点燃2H2S+3O2=2SO2+2H2O 点燃2H2S+O2=2S+2H2O 点燃4NH3+3O2=2N2+6H2O 点燃4NH3+5O2=4NO+6H2O Pt催化,点燃2CO+O2=2CO2点燃2Sb2S3+9O2=2Sb2O3+6SO2△3O2=2O3高压放电2I-+O3+2H+=I2↓+H2O+O22HI+2O3=I2↓+H2O+O23SO2+O3=3SO3PbS(黑)+4O3=PbSO4(白)+4O2O3⇌O2+O 紫外线Mg+2H2O(热)=Mg(OH)2+H2↑Mg+H2O(蒸汽)=MgO+H23Fe+4H2O(蒸汽)=Fe3O4+4H2Na2O+H2O=2NaOHSO2+H2O=H2SO3P4S10+16H2O=4H3PO4+10H2S↑H2O2+Ba(OH)2=BaO2(s)+2H2O2I-+2H++H2O2=I2↓+2H2OPbS+4H2O2=PbSO4+4H2O2[Cr(OH)4]-+3H 2O 2+2OH -=2CrO 42-+8H 2OMn(OH)2+H 2O 2=MnO 2+2H 2O2MnO 4-+5H 2O 2+6H +=2Mn 2++5O 2↑+8H 2OCl 2+H 2O 2=2HCl +O 2 H 2O 2+Ag 2O =2Ag ↓+O 2↑+H 2O2H 2O 2=2H 2O +O 2↑Cr 2O 72-+4H 2O 2+2H +=2CrO 5+5H 2O 4CrO 5(蓝色)+12H +=4Cr 3++6H 2O +7O 2↑2NH 4HSO 4=(NH 4)2S 2O 8+H 2↑ 电解 (NH 4)2S 2O 8+2H 2O =2NH 4HSO 4+H 2O 2BaO 2+H 2SO 4=BaSO 4↓+H 2O 2BaCO 3=BaO +CO 2↑ 2BaO +O 2=2BaO 2>500℃Na 2O 2+2NaH 2PO 4=2Na 2HPO 4+H 2O 2 3FeS 2+12C +8O 2=6S +Fe 3O 4+12CO2H 2S +O 2=2S +2H 2O 2H 2S +SO 2=3S +2H 2O催化剂,△ S +O 2=SO 2 点燃 S +3F 2=SF 6 C +2S =CS 2 1973K Hg +S =HgS △ Fe +S =FeS点燃 S +2HNO 3=H 2SO 4+2NO ↑ 3S +6NaOH =2Na 2S +Na 2SO 3+3H 2O△ FeS +2HCl =H 2S ↑+FeCl 2 FeS +H 2SO 4=H 2S ↑+FeSO 4H 2S +I 2=S +2HIH 2S +4Br 2+4H 2O =H 2SO 4+8HBr2Fe 3++H 2S =2Fe 2++S ↓+2H + 2S 2-+O 2+2H 2O =2S ↓+4OH - Na 2S +H 2O =NaOH +NaHS 2CaS +2H 2O =Ca(HS)2+Ca(OH)2↓ Ca(HS)2+2H 2O =2H 2S ↑+Ca(OH)2↓S 2-+S =S 22-S 22-+S =S 32- S x -12-+S =S x 2-(x =2~6) S 22-+2H +=S ↓+H 2S ↑ GeS +Na 2S 2=GeS 2+Na 2S As 2S 3+2Na 2S 2=As 2S 5+2Na 2SAs 2S 3+3S 2-=2AsS 33-SnS 2+S 2-=SnS 32- HgS +S 2-=HgS 22- CO 2+Ca(OH)2=CaCO 3 SnS +Na 2S 2=SnS 2+Na 2S SnS 2+Na 2S =Na 2SnS 3 2Na 2SO 3+O 2=2Na 2SO 4 H 2SO 3+I 2+H 2O =H 2SO 4+2HI H 2SO 3+2H 2S =3S +3H 2O SO 2+2CO =S +2CO 2 铝矾土 4Na 2SO 3=3Na 2SO 4+S ↓+H 2O 2H 2SO 4(浓)+Zn =SO 2↑+ZnSO 4+2H 2O 2H 2SO 4(浓)+Cu =SO 2↑+CuSO 4+2H 2OS +O 2=SO 2 点燃 2H 2S +3O 2=2SO 2+2H 2O点燃4FeS 2+11O 2=8SO 2+2Fe 2O 3 高温 SO 32-+2H +=SO 2↑+H 2O 2H 2SO 4(浓)+S =3SO 2↑+2H 2O 2NaHSO 3=Na 2S 2O 5+H 2O△ SO 2+Cl 2=SO 2Cl 2活性炭 SO 2Cl 2+2H 2O =H 2SO 4+2HCl ↑HCl +SO 3=HSO 3Cl HSO 3Cl +H 2O =H 2SO 4+HCl ↑MgSO 4=MgO +SO 34Ag 2SO 4=8Ag +2SO 3+2SO 2↑+3O 2↑△ 2FeSO 4=Fe 2O 3+SO 3+SO 2↑ △ 2FeO +SO 3=Fe 2O 3+SO 2↑ 2NaHSO 4=Na 2S 2O 7+H 2O 强热 3K 2S 2O 7+Fe 2O 3=Fe 2(SO 4)3+3K 2SO 4 共熔 3K 2S 2O 7+Al 2O 3=Al 2(SO 4)3+3K 2SO 4共熔 S 2O 72-+H 2O =2HSO 4-Na 2SO 3+S =Na 2S 2O 32Na 2S +Na 2CO 3+4SO 2=Na 2S 2O 3+CO 2 S 2O 32-+2H +=SO 2↑+S ↓+H 2O S 2O 32-+4Cl 2+5H 2O =2SO 42-+8Cl -+10H +2S 2O 32-+I 2=S 4O 62-+2I - Ag 2S 2O 3+H 2O =Ag 2S ↓+H 2SO 4 PbS 2O 3+H 2O =PbS ↓+H 2SO 4 Ag 2S 2O 3+2Na 2S 2O 3=Na 4[Ag 2(S 2O 3)3] AgBr +2S 2O 32-=[Ag(S 2O 3)2]3-+Br - Ag ++2S 2O 32-=[Ag(S 2O 3)2]3-[Ag 2(S 2O 3)3]4-+2H +=Ag 2S +SO 42-+2S +2SO 2+H 2O2Mn 2++5S 2O 82-+8H 2O =2MnO 4-+10SO 42-+16H +Ag +,△Cu +K 2S 2O 8=CuSO 4+K 2SO 4 2K 2S 2O 8=2K 2SO 4+2SO 3+O 2↑△ 2NaHSO 4+H 2SO 3+Zn =Na 2S 2O 4+ZnSO 3+2H 2O2Na 2S 2O 4=Na 2SO 3+SO 2+Na 2S 2O 3△ Se +2Cl 2=SeCl 4Se +2H 2SO 4(浓)=2SO 2↑+H 2SeO 3+H 2O△ Te +2Br 2=TeBr 4△ Al 2Se 3+6H 2O =2Al(OH)3↓+3H 2Se ↑ Al 2Te 3+6H 2O =2Al(OH)3↓+3H 2Te ↑ TeO 2+2NaOH =Na 2TeO 3+H 2O H 2SeO 3+2SO 2+H 2O =Se ↓+2H 2SO 4 5H 2SeO 3+2HClO 3=5H 2SeO 4+Cl 2↑+H 2O 3TeO 2+H 2Cr 2O 7+6HNO 3+5H 2O =3H 6TeO 6+2Cr(NO 3)3H 2SeO 4+2HCl =H 2SeO 3+Cl 2↑+H 2O 2Au +6H 2SeO 4=Au 2(SeO 4)3+3H 2SeO 3+3H 2OH 2TeO 4+2HCl =H 2TeO 3+Cl 2↑+H 2O Se +2H 2SO 4=SeO 2+2SO 2↑+2H 2O Cu 2Se +6H 2SO 4=SeO 2+2CuSO 4+4SO 2↑+6H 2O Ag 2Se +4H 2SO 4=SeO 2+Ag 2SO 4+3SO 2↑+4H 2ONa 2TeO 3+H 2SO 4=TeO 2+Na 2SO 4+H 2O第十六章卤素化学方程式(或离子方程式)条件-I-+I2=I32Cr+3Cl2=2CrCl3△Cd+Cl2=CdCl2△2Ag+Cl2=2AgCl △Cl2+H2=2HCl hνBr2+H2=2HBr △I2+H2=2HI △Xe+F2=XeF2△2S+Cl2=S2Cl2△S+Cl2=SCl2△2P+3Cl2=2PCl3PCl3中2F2+2H2O=4HF+O2Cl2+H2O=HCl+HClOCl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O3Cl2+6OH-=5Cl-+ClO3-+3H2O △2NaCl+2H2O=H2↑+Cl2↑+2NaOH 电解MnO2+4HCl(浓)=MnCl2+2H2O+Cl2△2KMnO4+16HCl(浓)=2MnCl2+2KCl+5Cl2+8H2OK2PbF6=K2PbF4+F2△BrF5=BrF5+F2△2KMnO4+2KF+10HF+3H2O2=2K2MnF6+8H2O+3O2SbCl5+5HF=SbF5+5HClK2MnF6+2SbF5=KSbF6+MnF4423KMnF4=MnF3+12F2↑2Br-+Cl2=Br2+2Cl-383K 3Br2+3Na2CO3=5NaBr+NaBrO3+3CO2↑5HBr +HBrO 3=3Br 2+3H 2OMnO 2+2NaBr +3H 2SO 4=Br 2+MnSO 4+2NaHSO 4+2H 2O 2NaBr +3H 2SO 4(浓)=Br 2+2NaHSO 4+SO 2↑+2H 2O2IO 3-+6HSO 3-=2I -+6SO 42-+6H +5I -+IO 3-+6H +=3I 2+3H 2O 2I -+MnO 2+4H +=2H 2O +I 2↓+Mn 2+2NaI +MnO 2+3H 2SO 4=I 2↓+MnSO 4+2NaHSO 4+2H 2O 8NaI +9H 2SO 4(浓)=4I 2↓+8NaHSO 4+H 2S ↑+2H 2OSiO 2+4HF(aq)=SiF 4↑+2H 2O 4HF(aq)+O 2=2I 2+2H 2O NaCl +H 2SO 4(浓)=NaHSO 4+HCl ↑2NaBr +3H 2SO 4(浓)=SO 2↑+Br 2+2NaHSO 4+2H 2O 8NaI +9H 2SO 4(浓)=H 2S +4I 2↓+8NaHSO 4+4H 2O2HX =H 2+X 2(X =F 、Cl 、Br 、I )△ 2HI ⇌H 2+I 2CaF 2+H 2SO 4(浓)=CaSO 4+2HF ↑ △ NaCl +H 2SO 4(浓)=NaHSO 4+HCl ↑ △ NaBr +H 3PO 4(浓)=NaH 2PO 4+HBr ↑ △ NaI +H 3PO 4(浓)=NaH 2PO 4+HI ↑△ H 2+Cl 2=2HCl点燃 PX 3+3H 2O =H 3PO 3+3HX ↑(X =F 、Cl )2P +3Br 2=2PBr 3 PBr 3+3H 2O =H 3PO 3+3HBr ↑ 2P +3Br 2+6H 2O =2H 3PO 3+6HBr ↑2P +3I 2=2PI 3 PI 3+3H 2O =H 3PO 3+3HI ↑ 2P +3I 2+6H 2O =2H 3PO 3+6HI ↑Zn +2HCl =ZnCl 2+H 2↑CuO +2HCl =CuCl 2+H 2O NaOH +HCl =NaCl +H 2O CaCO 3+2HCl =CaCl 2+H 2O +CO 2↑Sn +2Cl 2=SnCl 4 高温,干燥 2Al +3I 2=2AlI 3 高温,干燥TiO 2+C +2Cl 2=TiCl 4+CO 2 AgNO 3+KCl =KNO 3+AgCl ↓ AgCl +KI =KCl +AgI ↓ Ag ++Cl -=AgCl ↓ PbCl 2+2Cl -=[PbCl 4]2- Hg 2++2I -=HgI 2↓ HgI 2+2I -=[HgI 4]2-F 2+Cl 2=2ClF 250℃ Br 2+Cl 2=2BrClI 2+3F 2=2IF 3 -45℃,CCl 3F 中BrF 5+2Br 2=5BrF △ ClF +F 2=ClF 3 △ ICl +H 2O =HIO +HCl BrF 5+3H 2O =HBrO 3+5HF 2BrF 3=BrF 2++BrF 4-AgF +BrF 3=AgBrF 4=Ag ++BrF 4-SbF 5+BrF 3=BrF 2++SbF 6-KI +I 2=KI 3 CsBr +IBr =CsIBr 2 CsI +Br 2=CsIBr 2 KCl +ICl =KICl 2 KI 3=KI +I 2△CsBrCl 2=CsBr +Cl 2 △ CsBrCl 2=CsCl +BrCl △ 2HClO =2HCl +O 2↑ h ν 3HClO =2HCl +HClO 3↑ △ 2HClO =Cl 2O ↑+H 2O 干燥剂 3BrO -=2Br -+BrO 3-△ 3I 2+6OH -=5I -+IO 3-+3H 2O HClO +HCl =Cl 2↑+H 2O2KI +NaClO +H 2SO 4=NaCl +I 2+K 2SO 4+H 2O NaClO +MnSO 4+2NaOH =MnO 2↓+Na 2SO 4+NaClCl 2O +H 2O =2HClO 2Cl 2+2HgO =HgCl 2·HgO +Cl 2O 2Cl 2+2HgO +H 2O =HgCl 2·HgO +2HClO2Cl 2+H 2O =H ++Cl -+HClO Cl 2+H 2O +CaCO 3=CaCl 2+CO 2+2HClOCl 2+2OH -=ClO -+Cl -+H 2O 8HClO 2=6ClO 2+Cl 2↑+4H 2O 2NaClO 3+SO 2+H 2SO 4=2ClO 2+2NaHSO 4 2ClO 2+2OH -=ClO 2-+ClO 3-+H 2O2ClO 2+Na 2O 2=2NaClO 2+O 2 Ba(ClO 2)2+H 2SO 4=BaSO 4+2HClO 23NaClO 2=2NaClO 3+NaCl 受热或撞击2HClO 3=2HCl +3O 2↑ h ν 4HClO 3=3HClO 4+2HCl△ 8HClO 3(浓)=4HClO 4+2Cl 2↑+3O 2↑+2H 2O△ 4HBrO 3(浓)=2Br 2↑+5O 2↑+2H 2O△ 2KClO 3=2KCl +3O 2↑ MnO 2,△ 4KClO 3=3KClO 4+KCl400℃2Zn(ClO 3)2=2ZnO +2Cl 2+5O 2△ 2HIO 3=I 2O 5+H 2O443K HClO 3+6I -+5H +=3I 2+Cl -+3H 2O2KClO 3+3S =3SO 2↑+2KCl 研磨 3X 2+6OH -=5X -+XO 3-+3H 2O 3I 2+10HNO 3=6HIO 3+10NO ↑+2H 2O KBr +3Cl 2+3H 2O =KBrO 3+6HCl Ba(ClO 3)2+H 2SO 4=BaSO 4↓+2HClO 3 4HClO 4(浓)=2Cl 2↑+7O 2↑+2H 2O 2HClO 4+I 2+4H 2O =2H 5IO 6+Cl 2↑ △ Zn +2HClO 4=Zn(ClO 4)2+H 2↑5H 5IO 6+2Mn 2+=2MnO 4-+5IO 3-+11H ++7H 2OKClO 4+H 2SO 4(浓)=KHSO 4+HClO 4 NaBrO 3+XeF 2+H 2O =NaBrO 4+Xe +2HF NaBrO 3+F 2+2NaOH =NaBrO 4+2NaF +H 2OCl 2+IO 3-+3OH -=H 3IO 62-+2Cl - △ Ba 5(IO 6)2+5H 2SO 4=BaSO 4↓+2H 5IO 6IO 3-+H 2O =IO 4-+H 2↑ 通电 HCOONH 4=HCN +2H 2O P 2O 5 NH 3+CH 4=HCN +3H 2 1200℃,Pt NaNH 2+C =NaCN +H 2↑ 600℃ CaCN 2+Na 2CO 3+C =2NaCN +CaCO 3熔融 CaC 2+N 2=CaCN 2+C 1000℃ (NH 4)2CO =HCNO +NH 3↑ △ 2AgSCN +Br 2=2AgBr +(SCN)22CuSO 4+4KCN =Cu 2(CN)2+(CN)2↑+2K 2SO 4 △ CN -+2OH -+Cl 2=CNO -+Cl -+H 2O2CNO-+4OH-+3Cl2=2CO2+6Cl-+N2+2H2O (CN)2+H2O=HCN+HCNO(CN)2+2OH-=CN-+CNO-+H2O]-+Na+AgCN+NaCN=[Ag(CN)2]-Hg(SCN)2+SCN-=[Hg(SCN)3]-+I-AgI+2CN-=[Ag(CN)2]3-x(x=1~6)Fe3++x SCN-=[Fe(SCN)x第十七章氢和稀有气体化学方程式(或离子方程式)条件H2+2Na=2NaH 高温H2+Ca=CaH2高温CuO+H2=Cu+H2O 高温WO3+3H2=W+3H2O 高温CaO+Mg+H2=CaH2+MgO 高温PdCl2+H2=Pd↓+2HClTiCl4+2H2=Ti+4HCl 高温2LiCl+Mg+H2=2LiH+MgCl2△FeS2+2H2=Fe+2H2S >900℃CO+2H2=CH3OH(g) 温度、压力,催化剂CH4+H2O=CO+3H2高温,催化剂CH4+CO2=2CO+2H2高温,催化剂H2O+CO=H2+CO2500℃,催化剂CaC2+5H2O(g)=CaCO3+CO2+5H2高温(CH3)2Be+LiAlH4=BeH2+LiAlH2(CH3)2乙醚(C4H9)2Be=BeH2+2C4H8△NaH+H2O=H2↑+NaOH2CO2+BaH2=2CO+Ba(OH)2△4LiH+AlCl3=LiAlH4+3LiCl 乙醚2LiH+B2H6=2LiBH4乙醚(CH3O)3B+4NaH=NaBH4+3CH3ONa 250℃Xe+F2=XeF2△Xe+2F2=XeF4△,加压XeF4+Xe=2XeF2400℃Xe+3F2=XeF6△,加压XeF2+H2=Xe+2HF 400℃XeF6+3H2=Xe+6HFXeF 2(aq)+2HCl(aq)+H 2O =NaBrO 4+Xe ↑+2HF XeF 2+H 2O =Xe ↑+ 12O 2↑+2HF3XeF 4+6H 2O =XeO 3+2Xe ↑+12HF + 32O 2↑3XeF 4+6H 2O =2XeO +XeO 4+12HF2XeO =O 2+2Xe XeO 4= 12O 2+XeO 3XeF 6+3H 2O =XeO 3+6HF XeF 6+H 2O =XeOF 4+2HF XeO 3+OH -⇌HXeO 4-HXeO 4-+2OH -=XeO 64-+Xe ↑+O 2↑+2H 2O XeO 3+4NaOH +O 3+6H 2O =Na 4XeO 6·8H 2O +O 22XeF 6+3SiO 2=2XeO 3+3SiF 4↑ BaXeO 6+2H 2SO 4=XeO 4+2BaSO 4+2H 2OCl 2+2OH -=Cl -+ClO -+H 2O 4P +3NaOH +H 2O =Na 2SiO 3+2H 2↑ Be +2NaOH +2H 2O =Na 2[Be(OH)4]+H 2↑第十八章 铜、锌副族元素化学方程式(或离子方程式)条件 2Cu +O 2=2CuO△ 2Cu +O 2+H 2O +CO 2=Cu(OH)2·CuCO 3 2Cu +8NH 3+O 2+2H 2O =2[Cu(NH 3)4]2++4OH - 2Cu +8CN -+2H 2O =2[Cu(CN)4]3-+2OH -+H 2↑2Cu +4HCl +O 2=2CuCl 2+2H 2O 4Ag +4HCl +O 2=4AgCl +2H 2O 2Cu +2H 2SO 4+O 2=2CuSO 4+2H 2O Cu +4HNO 3(浓)=Cu(NO 3)2+2NO 2↑+2H 2O 3Cu +8HNO 3(稀)=3Cu(NO 3)2+2NO ↑+4H 2O Cu +2H 2SO 4(浓)=CuSO 4+SO 2↑+2H 2O △ 5Cu +4H 2SO 4(浓)=Cu 2S ↓+3CuSO 4+4H 2O Ag +2HNO 3(浓)=AgNO 3+NO 2↑+H 2O 3Ag +4H ++NO 3-=3Ag ++NO ↑+2H 2O 2Ag +2H 2SO 4(浓)=Ag 2SO 4+SO 2↑+2H 2O △ Au +HNO 3+4HCl =H[AuCl 4]+NO ↑+2H 2O4CuCl +O 2=2CuO +2CuCl 2 2CuI +3MnO 2=2CuO +Mn 3O 4+I 2△ Cu 2O +BaO 2=2CuO +BaO △ 2CuI +2Hg(g)=Hg 2I 2+2Cu CuBr +Fe 2+=Fe 3++Cu +Br - 2Cu +(aq)=Cu +Cu 2+(aq) Cu 2O +H 2SO 4=CuSO 4+Cu +H 2O2Ag ++Mn 2++4OH -=2Ag ↓+MnO(OH)2↓+H 2O2AgOH =Ag 2O +H 2O △ 2Ag 2O =4Ag +O 2↑△2Ag2X=4Ag+X2↑(X=Cl、Br、I)光照]-+4OH-4Ag+O2+8CN-+2H2O=4[Ag(CN)2]-+4OH-4Au+O2+8CN-+2H2O=4[Au(CN)22Cu+8HCl(热、浓)=2H3[CuCl4]+H2↑CuO+H2SO4=CuSO4+H2OCu(OH)2+H2SO4=CuSO4+2H2O2Cu2++4I-=2CuI↓+I2↓2Cu2++4CN-=(CN)2+2CuCN↓]2-2Cu2++8CN-(过量)=(CN)2+2[Cu(CN)3Cu2++Cu+6Cl-=2[CuCl3]2-△[CuCl3]2-=CuCl↓+2Cl-2CuCl2+SO2+2H2O=2CuCl↓+H2SO4+2HClCu(OH)2=CuO+H2O 微热4CuO=2Cu2O+O2↑>1000℃CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4+Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4](OH)2+4H2O NH4 3Au+=Au3++2Au↓AuCl3+H2O=H[AuCl3(OH)]2CuO+2KO2=2KCuO2+O2↑△AgNO3+2KCl+2F2=KAgF4+KNO3+Cl2△2CuFeS2+O2=Cu2S+2FeS+SO2焙烧2FeS+3O2=2FeO+2SO2高温FeO+SiO2=FeSiO3高温2Cu2S+3O2=2Cu2O+2SO2高温2Cu2O+Cu2S=6Cu+6SO2↑高温]-+4OH-4Au+8CN-+2H2O+O2=4[Au(CN)22[Au(CN)2]-+Zn=[Zn(CN)4]2-+2Au4Ag+8CN-+2H2O+O2=4[Ag(CN)2]-+4OH-2[Ag(CN)2]-+Zn=[Zn(CN)4]2-+2AgAgCl+2CN-=[Ag(CN)2]-+Cl-Ag2S+4NaCN=2Na[Ag(CN)2]+Na2S2Zn+O2=2ZnO △2Cd+O2=2CdO △2Hg+O2=2HgO △Hg+S=HgS 研磨4Zn+2O2+CO2+3H2O=ZnCO3·3Zn(OH)2Zn+2H+=Zn2++H2↑Hg+2H2SO4(热、浓)=HgSO4+SO2↑+2H2OHg+4HNO3=Hg(NO3)2+2NO2↑+2H2O6Hg(过量)+8HNO3(冷)=3Hg2(NO3)2+2NO↑+4H2OHg+4HI=H2[HgI4]+H2↑Zn+2NaOH+2H2O=Na2[Zn(OH)4]+H2↑ZnO+H2SO4=ZnSO4+2H2OM(OH)2=MO+H2O △Hg2++2OH-=HgO↓+H2O2HgO=2Hg+O2↑HgS+O2=Hg+SO2焙烧2ZnS+3O2=2ZnO+2SO2焙烧2HgO+N2H4=2Hg+N2↑+2H2OHg2++Cu=Hg+Cu2+2HgCl2+H2C2O4=Hg2Cl2↓+2HCl+2CO2↑HgCl2+H2O2+2NaOH=Hg↓+O2↑+2NaCl+2H2OZnCl2+H2O=Zn(OH)Cl+HClFeO +2H[ZnCl 2(OH)]=Fe[ZnCl 2(OH)]2+H 2O 2Hg(NO 3)2+H 2O =HgO ·Hg(NO 3)2+2HNO 3HgCl 2+H 2O =Hg(OH)Cl +HCl HgCl 2+2NH 3=Hg(NH 2)Cl ↓+NH 4ClHg 2++2KI =HgI 2↓+2K + HgI 2+2KI =K 2[HgI 4] Hg 2Cl 2=Hg +HgCl 2h ν Hg 22++2OH -=Hg ↓+Hg(OH)2↓Hg(OH)2=HgO +H 2O Hg 2Cl 2+Cl 2=2HgCl 23Hg 2(NO 3)2+8HNO 3(热)=6Hg(NO 3)2+2NO ↑+4H 2O 2Hg 2(NO 3)2+2NH 2OH(冷)=4Hg +N 2O ↑+4HNO 3+H 2OHg 22++Cu =2Hg +Cu 2+ Hg 22++2OH -=Hg ↓+[HgI 4]2- Hg 2CO 3=Hg +HgO +CO 2↑ h ν Hg 2Cl 2+2NH 3=Hg +Hg(NH 2)Cl +NH 4Cl2ZnS +3O 2=2ZnO +2SO 2 焙烧 2CdS +3O 2=2CdO +2SO 2 焙烧 ZnO +C =Zn(g)+CO(g) >1100℃Cd 2++Zn =Cd +Zn 2+第十九章钛、钒副族元素化学方程式(或离子方程式)条件Ti+O2=TiO2高温3Ti+2N2=Ti3N4高温Ti+2Cl2=TiCl4高温2Ti+6HCl(浓)=2TiCl3+3H2↑△Ti+6HF(aq)=[TiF6]2-+2H++2H2↑△TiO2+2H2SO4(浓)=Ti(SO4)2+2H2O △TiO2+H2SO4(浓)=TiOSO4+H2O △Ti4++H2O⇌TiO2++2H+Ti(SO4)2+H2O⇌TiOSO4+H2SO4TiO2+2KHSO4=TiOSO4+K2SO4+H2O 熔融TiO2+MgO=MgTiO3熔融TiO2+BaCO3=BaTiO3+CO2↑熔融FeTiO3+3H2SO4=Ti(SO4)2+FeSO4+3H2O △H2TiO3=TiO2+H2O 煅烧TiBr4+4NaOH=Ti(OH)4↓+4NaBrTi(SO4)2+4H2O=Ti(OH)4↓+2H2SO4TiCl4+2H2O=TiO2↓+4HClTiCl4+H2O=TiOCl2↓+2HCl 在盐酸中Ti+2Cl2=TiCl4>300℃TiO2+2Cl2+C=TiCl4+CO2煅烧2TiCl4+Zn=2TiCl3+ZnCl22TiCl4+H2=2TiCl3+2HCl 800℃3TiCl4+Ti=4TiCl3600℃Ti3++Fe3++H2O=TiO2++Fe2++2H+2NH2OH+2Ti2(SO4)3+2H2O=(NH4)2SO4+4TiOSO4+H2SO42FeTiO3+7Cl2+6C=2TiCl4+2FeCl3+6CO 900℃TiCl 4(g)+2Mg(l)=Ti +2MgCl 2(l) △ TiO 2+2CaH 2=Ti +2CaO +2H 2 900℃ ZrOCl 2+(x +1)H 2O =ZrO 2·x H 2O +2HClZr +4KOH =K 4ZrO 4+2H 2↑ 熔融 ZrSiO 4+K 2[SiF 6]+2SiO 2高温 4V +5O 2=2V 2O 5 660℃ V +2Cl 2=VCl 4高温 V +8HNO 3=V(NO 3)4+4NO 2↑+4H 2O 2NH 4VO 3=V 2O 5+2NH 3↑+H 2O >400℃2VOCl 3+3H 2O =V 2O 5↓+6HCl V 2O 5+6NaOH =2Na 3VO 4+3H 2O V 2O 5+H 2SO 4(稀)=(VO 2)2SO 4+H 2O V 2O 5+6HCl(稀)=2VOCl 3+3H 2O V 2O 5+6HCl(稀)=2VOCl 2+Cl 2↑+3H 2OV 2O 5+2H 2=V 2O 3+2H 2O△ 6VSO 4+2KMnO 4+H 2O =2V 2(SO 4)3+V 2O 3↓+2MnO 2↓+2KOHV 2O 3+NH 2OH =2VO 2↓+NH 3↑ 2VO 2+2HNO 3=V 2O 5↓+2NO 2↑+H 2OV 2O 5+2H 2O 2=2HVO 4+H 2O KVO 4+H 2O =KVO 3+H 2O 2 [VO 2(O 2)2]3-+4H +⇌[V(O 2)2]++2H 2O2H 3VO 4+H 2S +4H +=2VO 2++6H 2O +S ↓ 2H 3VO 4+HCOOH +4H +=2VO 2++CO 2↑+6H 2OH 3VO 4+2HI +3HCl =VCl 3+4H 2O +I 2↓ 2VO 2++3Zn +8H +=2V 2++3Zn 2++4H 2O 5V 2++MnO 4-+8H +=5V 3++Mn 2++4H 2O 5V 3++MnO 4-+H 2O =5VO 2++Mn 2++2H +5VO 2++MnO 4-+H 2O =5VO 2++Mn 2++2H +4FeO ·V 2O 3+5O 2=4V 2O 5+2Fe 2O 3 焙烧 2V 2O 5+4NaCl +O 2=4NaVO 3+2Cl 2 焙烧 V 2O 3+Na 2CO 3+O 2=2NaVO 3+2CO 2焙烧 4Nb +5O 2=2Nb 2O 5 高温 4Ta +5O 2=2Ta 2O 5 高温 3NbCl 5+Nb 2O 5=5NbOCl 3 高温 3TaCl 5+Ta 2O 5=5TaOCl 3 高温 Nb 2O 5+3H 2=2NbO +3H 2O 1200℃ Ta 2O 5+3C =2TaO +3CO ↑1100℃ 2NbOCl 3+(x +3)H 2O =Nb 2O 5·x H 2O +6HCl第二十章 铬、锰副族元素化学方程式(或离子方程式)条件 4Cr +3O 2=2Cr 2O 3 加强热 Cr +2HCl =CrCl 2+H 2↑ 4CrCl 2+4HCl +O 2=4CrCl 3+2H 2O 2Cr(OH)2=Cr 2O 3+H 2O +H 2↑ 干燥 Cr 3++3OH -=Cr(OH)3 Cr(OH)3+OH -=[Cr(OH)4]- Cr 2O 3+3H 2SO 4=Cr 2(SO 4)3+3H 2O Cr 2O 3+2NaOH +3H 2O =2Na[Cr(OH)4]Cr(OH)3+3H +=Cr 3++3H 2O CrCl 3·6H 2O =Cr(OH)Cl 2+5H 2O +HCl ↑ △ 2Cr 3++CO 32-+6H 2O =2Cr(OH)3↓+3CO 2↑+3H 2O2Cr 3++3S 2-+6H 2O =2Cr(OH)3↓+3H 2S ↑ 2[Cr(OH)4]-+3H 2O 2+2OH -=2CrO 42-+8H 2O 4Cr 2O 3+16KClO 3=8K 2CrO 4+14ClO 2↑+Cl 2↑ 熔融 Cr 2O 3+2HClO 4=2CrO 3+Cl 2↑+H 2O +2O 2↑ 2Cr 3++3PbO 2+H 2O =3Pb 2++Cr 2O 72-+2H +Cr 3++3NH 3·H 2O =Cr(OH)3+3NH 4+K 2Cr 2O 7+4KCl +3H 2SO 4(浓)=2CrO 2Cl 2↑+3K 2SO 4+3H 2O△ K 2Cr 2O 7+14HCl =2KCl +2CrCl 3+3Cl 2↑+7H 2O△ 4CrO 3=2Cr 2O 3+3O 2↑ △ 2CrO 2Cl 2+3H 2O =H 2Cr 2O 7+4HClPb 2++CrO 42-=PbCrO 4↓2Pb 2++Cr 2O 72-+H 2O =2PbCrO 4↓+2H + 4Fe(CrO 2)2+8Na 2CO 3+7O 2=8Na 2CrO 4+2Fe 2O 3+8CO 2△。
宋天佑版无机化学氮族元素
宋天佑版无机化学氮族元素无机化学是研究无机化合物的性质、合成、结构和反应的学科,其中氮族元素是无机化学中一个重要的元素族群。
氮族元素包括氮、磷、砷、锑、和铋,它们的特点是具有类似电子构型和化学性质。
首先,我们来讨论氮元素。
氮是地壳中的第七大元素,占地壳总质量的0.025%,在空气中的含量约为78%。
氮的电子构型为1s²2s²2p³,有5个外层电子。
氮是一种非金属元素,没有明显的金属光泽。
氮分子是由两个氮原子通过共用电子对形成的双原子分子,其化学式为N₂。
在常温常压下,氮气是一种无色、无味、无臭的气体。
氮元素具有较高的电负性,因此它喜欢与其他元素形成共价键。
它与氢原子结合形成氨气(NH₃),与氧原子结合形成氧化氮(N₂O、NO、NO₂等),与卤素原子结合形成卤化氮(NF₃、NOCl、NCl₃等)等。
此外,氮还可以形成与氧原子和氢原子交替排列的环状结构,如硝酸盐(NO₃⁻)和亚硝酸盐(NO₂⁻),这些化合物在环境中起到重要的生物和化学过程。
相比之下,磷(P)是地壳中的第14大元素,其电子构型为1s²2s²2p⁶3s²3p³。
磷是一种多态元素,常见的有白磷(P₄)、红磷和黑磷。
白磷是一种有毒的、具有刺激性气味的固体。
磷还形成一系列的氧化物和氧酸盐,如氧化磷(P₂O₅)、磷酸盐(H₃PO₄)等。
磷还可以形成有机磷化合物,如磷酸二酯和磷酰氯等,它们在生物和化学中发挥着重要的作用。
砷(As)、锑(Sb)和铋(Bi)是氮族元素中的其他元素。
砷是地壳中的第20大元素,电子构型为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³。
砷是一种具有多种化合价的元素,它的主要氧化态有-3、+3和+5、锑是地壳中的第51大元素,电子构型为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p⁶4d¹⁰5s²5p³。
第十五章氮族元素
共价型
2019年9月11日星期三
氮与非金属元素如C,Si,P等可形成共 价型氮化物,这类化合物中,氮元素 氧化数为-3,如AlN, BN, GaN, Si3N4 等,它们都是大分子物质,熔点高。23
4. 氢叠氮酸 (HN3)
联氨被亚硝酸氧化时便可生成氢叠氮酸 HN3 (或用叠氮酸盐与酸进行复分解反应): N2H4 + HNO2 ==== 2 H2O + HN3
773K 铁触媒
(NH4)2SO4 (s) + Ca(OH)2 (s) == CaSO4 (s) + 2 NH3↑+ 2H2O
化学性质 还原性反应
配位反应
2019年9月11日星期三
3Cl2+2NH3==N2+6HCl
3Cl2(过量)+NH3==NCl3+3HCl
NH弱3分碱子性中反的应孤电子对取倾代向反于应和别
由于放热很大,因此它及其烃 基衍生物可作为火箭的燃料。
(1)燃烧反应:N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) △H=-624kJ·mol-1
(2)弱碱性 联氨有两对孤电子对,因此表现出
二元弱碱性,碱性比氨弱:
N2H4+H2O==N2H5++OH- K1=1.0×10-6(298K)
201N9年29H月151日++星期三H2O==N2H62++OH-
K2=9.0×10-16(298K) 20
(3)还原性 在碱性溶液中,联氨具有较强的还 原性,被氧化的产物一般为N2 ,如: N2H4+4OH-==N2+4H2O+4e ф =-1.15 V 4CuO+N2H4=2Cu2O+N2↑+2H2O
201N9年H9月121O日星H期三+2Fe(OH)2+H2O=2Fe(OH)3+NH3 22
第15章-氮族元素ppt课件
杂质:NH3 ,NO ,O2 , H2O等
(NH4 )2 Cr2O7 (s) N2 (g) Cr2O3 4H2O
8NH3 3Br2(aq) N2(g) 6NH4Br 2NH3 2CuO(s) N2(g) 3H2O 3Cu
2Na 2NH3 350 C 2NaNH2 H2 2Mg 2NH3 Mg3N2 3H2
K3[Cr(CN)6 ] 3K 液氨 K6[Cr(CN)6 ] K2[M(CN)4 ] 2K 液氨 K4[M(CN)4] (M Ni, Pd, Pt)
4. 氨 参 与 的主要 化 学 反 应
a. 配 位 反 应 : NH3 是Lewis碱
F3B + :NH3 = F3B:NH3
NH3 + HCl → NH4Cl
Zn2 2NH2 Zn(NH2 )2 2NH2 Zn(NH2 )42
3. 形成氨合电子
活泼的碱金属或碱土金属液氨稀溶液呈蓝色, 浓溶液呈青铜色;溶液的导电能力强于任何电解质 溶液,类似金属,顺磁性,强还原性。
M1+(x+y)NH3 =M1(NH3)+y +e(NH3)x-(蓝色) M2+(2x+y)NH3 =M2(NH3)2+y +2e(NH3)x-(蓝色)
N2 具有很高的稳定性, 实验表明3000℃时 只有0.1%N2 解离.
N2 分子是已知的双原子分子中最稳定的.
15-1-2 N2的化学性质
一. 与活泼金属形成晶格能大的离子型化合物
室温下,N2 仅能与Li反应: 6Li + N2 = 2Li3N
( 有实际意义的反应温度为250℃)
ⅡA族金属都要在加热条件下才能形成氮化物:
第 15 章 氮族元素
无机化学 第15章 氮族元素习题解答 20120319
第15章氮族元素习题解答1.下图为部分氮元素不同存在形态物质之间的转化图,请写出具体的反应方程式。
答案见教材各章节。
2.下图为部分磷元素不同存在形态物质之间的转化图,请写出具体的反应方程式。
答案见教材各章节。
3.解释为什么NH3的沸点是-33 ︒C,而NF3的沸点是-129 ︒C?答:因为NH3分子之间形成强的氢键,而NF3分子之间不形成氢键。
It is ammonia that has the “anomolous” boiling point as a r esult of the strong hydrogen bonds between neighboring ammonia molecules.4.利用热力学数据解释下列事实:(1)NCl3不稳定、易爆炸,NF3却很稳定;(2)NCl3不稳定、易爆炸,PCl3却不具备这样的性质;(3)NCl3和PCl3水解产物有什么不同?∆f H/(kJ⋅mol-1):NCl3(l) 230.0 NF3(g) -132.0 PCl3(l) -319.7键能/(kJ⋅mol-1):N-Cl 389 N-F 301 P-Cl 289Cl-Cl 243 F-F 157答:(1)根据NCl3(l) 及NF3(g) ∆f H可推测出分解反应2NX3 = N2 + 3X2,NCl3(l) 是放热反应,而NF3(g) 是放热反应。
而且根据键能推测生成的Cl2比F2更稳定。
因此NCl3不稳定、易爆炸,NF3却很稳定。
(2)N是第二周期元素,无与Cl 3p轨道能量接近的空轨道,而P是第三周期元素,最低空轨道是3d轨道,与Cl的3p轨道能量接近,形成的PCl3中的P-Cl键除σ键以外,还有p-d 反馈π键,使P-Cl 键键级大于1,相对稳定。
所以NCl3不稳定、易爆炸,PCl3却不具备这样的性质。
(3)NCl3水解是亲电水解,产物是NH3和HOCl;PCl3水解是亲电加亲核水解,产物H3PO3和HCl。
第15章氮族元素
NH4HCO3 —△— NH3 + CO2 + H2O
氧化性酸的铵盐,分解产物 中的 NH3 可能被氧化。
NH4NO3 —— N2O + 2 H2O
4. 氨的主要用途 氨是其它含氮化合物的生产 原料,例如制造硝酸及其盐。 氨盐都可以作为化肥。
氨也是有机合成工业的重要 原料, 例如用于尿素、染料、医 药用品和塑料的生产。
放电
N2 + O2 ——— 2 NO
高温下,N2 和 Mg,Ca,Sr, Ba 反应
3 Mg + N2 ——△ — Mg3N2
N2 和 Sr 反应 380 ℃, 和 Ca 反应 410 ℃。
N2 和 Li 反应, 250℃ 时 已经很快
6 Li + N2 —— 2 Li3N
15. 1. 3 N2的制备
工业上,分馏液态空气制 N2。
制取高纯 N2,需将 N2 通过灼 热铜网以除去 O2。
通过 P2O5 除去 H2O,之后储 入钢瓶。
实验室中制 N2,常采用加热 分解亚硝酸钠和氯化铵的饱和溶液 的方法
NH4Cl + NaNO2 —— NaCl + 2 H2O + N2
也可分解其它氧化性酸的 铵盐制 N2 (NH4)2Cr2O7(s)—△— Cr2O3 + 4 H2O + N2
酸中的电极电势如下
N2H5+ / NH4+ N2 / N2H5+
E ⊖ = + 1.275 V E ⊖ = - 0.23 V
从氧化数和电极电势看,联氨 既有氧化性又有还原性。
但联氨作氧化剂,反应都非常 慢,以致于没有实际意义。
故联氨只是一个好的还原剂。
氮族元素
N2H4 + H2O = N2H5++OH- K1 = 1.0×10-6 (298 K) N2H5+ + H2O = N2H62++OH- K2 = 9.0×10-16 (298 K)
湖南城市学院材料与化学工程学院
氮族元素
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氮族元素
弱碱性
:NH3 + H2O = NH4+ + OHNH3 + HCl = NH4Cl
在任何铵盐中加入强碱并加 热,就会释放出NH3,这是 检验是否是铵盐的反应。
NH4+ + OH- = NH3↑ + H2O
石蕊试纸
铵盐的另一种 鉴定方法是
奈斯勒试剂法
Hg
NH4+ + 2[HgI4]2- + 4OH- =[O NH2]I↓
Pb(粉末) + NaNO3 = PbO + NaNO2
亚硝酸盐遇到仲胺可形成亚硝酰,可引起消化系统癌症
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氮族元素
亚硝酸盐 的性质
亚硝酸盐除 黄色的AgNO2不溶于水外,一般 都易溶于水,亚硝酸盐有毒,是致癌物质。 重要的盐有亚硝酸钠和亚硝酸钾,主要用于 有机合成和染料工业
这就是工业制备硝酸的重要反应。
遇到强氧化剂时 表现还原性
NO2是一种强氧化剂。碳、硫、磷等 在NO2中容易起火燃烧,它和许多有 机物的蒸气混合可形成爆炸性气体。
10NO2 + 2MnO4- + 2H2O = 2Mn2+ + 10NO3- + 4H+
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3、亚硝酸盐
第15课 氮族元素
第15课 氮族元素(建议2课时)[课程目标]1.认识氮族元素以及在周期表中的位置和原子结构特点2.掌握N 2的性质、了解氮的主要用途3.掌握NO 、NO 2的重要性质及其与环境的关系4.了解氨的物理性质,掌握氨的化学性质及氨的实验室制法5.了解铵盐的性质,掌握铵根离子的检验方法6.掌握硝酸的化学性质,了解硝酸的用途[要点精讲]一、氮族元素氮族元素包括N (氮)、P (磷)、As (砷)、Sb (锑)、Bi (铋)5种元素。
在元素周期表中位于ⅤA 族,最高正化合价为+5价,最高价氧化物的通式为R 2O 5 ,其对应水化物通式为HRO 3或H 3RO 4 。
最低负化合价为–3价,其氢化物通式为RH 3 。
氮族元素原子结构的异同点:相同点——最外层都是5个电子;不同点——电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大。
氮族元素化学性质上主要递变规律:从上到下,元素的非金属性逐渐减弱,金属性逐渐增强。
最高价氧化物的水化物的酸性逐渐减弱;气态氢化物(RH 3)的热稳定性逐渐减弱,还原性逐渐增强;二、氮气与氮的固定1、氮气的物理性质:无色、无味气体,难溶于水,难液化,空气中含78%(体积分数)的氮气。
沸点为–195.8℃,熔点为–209.9℃2、分子结构:N ;N ≡N ;氮氮叁键键能很高。
3、化学性质:常温稳定,高温活泼。
(1)还原性:N 2 + O 2 ==== 2NO(2)氧化性:N 2 + 3H 2 2NH 34、用途:合成氨、制硝酸、作保护气等。
5、氮的固定:使空气中游离态的氮转化为含氮化合物的方法叫做氮的固定。
氮的固定主要有自然固氮和人工固氮。
自然固氮的途径主要有两种:一种是通过闪电等产生含氮化合物的高能固氮(约占自然固氮的10%);另一种是生物固氮,即自然界中的一些微生物种群(如豆科植物的根瘤菌)将空气中的氮气通过生物化学过程转化为含氮化合物(约占自然固氮的90%)。
合成氨属于人工固氮,即工业固氮。
此外还发现某些金属有机化合物可以起到根瘤菌的作用,以此做催化剂实现了常温、常压固氮,即仿生固氮。
第15章 氮族元素
氧化性酸形成的铵盐:
Δ NH4 NO3 N2O 2H2O
N2+O2
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第15章 氮族元素
15.2 氮的氢化物
15.2.2 联氨(NH2-NH2 或 N2H4,Hydrazine)
结构
联氨又叫 “肼”,可以看成
是氨的一个氢原子
PH3、磷的氧化物及相应含氧酸的性质; 砷锑铋的氢化物、氧化物及其水合物、三卤化物以及硫化 物的性质。
3
第15章 氮族元素 金属
IIIA 5 B 硼 IVA 6 C 碳 14 Si 硅
32 Ge 锗 50 Sn 锡 82 Pb 铅
概 非金属
0 2 He 氦 10 Ne 氖
述
电子层
VA
7 N 氮
N2 3H2 2NH3 (g)
450 ~500℃, 30 MPa ,Fe
• 实验室制备
2NH4Cl Ca (OH)2 CaCl2 2H2O 2NH3 (g)
Mg3N2 + 6H2O → 3Mg(OH)2 + 2NH3↑
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第15章 氮族元素
15.2 氮的氢化物
4、 化学性质 性质一:易形成配合物 性质二:弱碱性 性质三:取代性 性质四:氨解反应 性质五:还原性
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第15章 氮族元素
15.2 氮的氢化物
性质一:易形成配合物
Ag 2NH3 [Ag( NH3 )2 ] H NH3 NH
性质二:弱碱性 易溶于水,形成一元弱碱
4
NH3 H2O
4AgBr + N2H4 → 4Ag + N2 + 4HBr 性质二:弱碱性(二元弱碱,比NH3略弱) 性质三:形成配合物 性质四:热力学的不稳定性(其盐能稳定存 在),存在催化剂剂时会分解: N2H4 → N2 + 2H2
宋天佑版无机化学-第15章氮族元素
鉴定:
N H 4 + + O H -△ N H 3 ↑ + H 2 O
〔气室法,红石蕊试纸变蓝〕
NH4CI+2K2[HgI4]+KOH(奈氏试剂法) Hg
=[O Hg NH2]I↓+KCI+7KI+3H2O (红棕色沉淀)
除溶液中铵离子:用热的硝酸和盐酸的混合 物氧化铵离子成N2或NOx(复原性NH4+> NH3〕
对效应 同族元素自上而下,低氧化态物质比高 氧化态物质稳定的现象。
22002211//1122//2299 4 第四页,共82页。
元素(二) Li Be B C N O F
电离能(I1)
520
900
801
1086
140 2
131 4
168 1
元素(三) Na Mg AL Si P S CL
电离能(I1)
22002211//1122//22第99十五页,共812页5。
联氨〔肼〕:N2H4 。可看作是NH3分
子中的一个H被-NH2〔氨基〕取代的衍
生物。 H
H
NN
H
H
物理性质:无色可燃性液体,吸湿性强,在空气中 发烟,能与水或酒精无限混合。
22002211//1122//2299第十六页,共1182页66。
宋天佑版无机化学-第15章氮族元素
第一页,共82页。
§15-1 氮族元素的通性
元素符号
N P As Sb Bi
价电层结构 2s22p3 3s23p3 4s24p3 5s25p3 6s26p3
主氧化数 -3→+5-+33,,++15,-3,+5+3,+3,+5 +3,+5
无机化学教学课件 15章 氮族元素
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d.铵盐的热分解
(i) 酸是不挥发的
(NH4)2SO4 (NH4)3PO4
∆ NH3↑+ NH4HSO4 ∆ 3NH3↑+ H3PO4
(ii) 酸是挥发性的
NH4Cl
∆ NH3↑+ HCl↑
(iii) 酸根离子有强氧化性
15 — 1 — 2 N2的化学性质 Chemical Property of N2
许多氮化物的fHm >0(吸热),而rS<0(因为N2为气体),所以 rGm 总是大于零,因此氮化物在热力学上不稳定,易分解。
在通常条件下,N2是化学惰性的,在一定条件下,N2与金属、非金属 反应
6Li + N2 → 2Li3N Mg、Ca、Sr、Ba在炽热温度与N2直接化合 N2 + O2 → 2NO N2 + 3H2 → 2NH3 (中温,高压,催化剂)
2.26
Sn
0
GaAs
1.42
InAs
0.36
5. 聚合能力:三族中不少元素具有较强的 成簇能力,例如由B原子构
成簇骨架的硼烷和由 B,C
原子构成簇骨架的硼碳烷.
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氮族元素通性
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15 — 1 氮的单质 Nitrogen Simple Substance
氮 (Nitrogen):大气的主要成分,大规模制备是通过分馏液态空气实 现的. 但因需求量太大仍然促使人们谋求建立某种成本更低的制备工艺.最大 的用途是用于制造氮肥、其他含氮 化合物和作保护气体. 高纯 N2 要进一步 除水和氧. 液氮 ( b.p. -196 ℃ )是一种重要的致冷剂.
氮族元素(氮磷砷锑铋)
第15章氮族元素(氮磷砷锑铋) 氮 1. 铵根与亚硝酸根:NH4++NO-△N2↑+2H2O2. 亚硝酸钠与浓硝酸:NaNO2(g)+2HNO3(浓)=2NO2↑+NaNO3+H2O3. 二氧化氮与氢氧化钠:2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O4. 亚硝酸钠受热分解:2NaNO2△Na2O+NO2↑+NO↑5. 氨气与氧化铜:2NH3+3CuO△N2+3Cu+3H2O6. 2NH2OH+2AgBr=N2+2Ag+2HBr+2H2O7. 叠氮化铅受热分解:Pb(N3)2△Pb+3N28. 金与王水:Au+HNO3+4HCl=HAuCl4+NO+2H2O9. 铂与王水:3Pt+4HNO3+18HCl=3H2PtCl6+4NO+8H2O10. 硝酸与磷:3P4+20HNO3+8H2O=12H3PO4+20NO11. H3PO2+4AgNO3+2H2O=4Ag↓+H3PO4+4HNO312. 2AsH3+12AgNO3+3H2O=As2O3+12HNO3+12Ag↓13. 浓硝酸与三氧化二锑:Sb2O3+4HNO3(浓)+H2O=2H3SbO4+4NO2↑14. 二氧化氮与水:3NO2+H2O=2HNO3+NO15. 二氧化氮与氢氧化钠:2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O16. 亚硝酸根与高锰酸根:2MnO4-+5NO2-+6H+=2Mn2++5NO3-+3H2O17. 亚硝酸与碘离子:2HNO2+2I-+2H+=I2+2NO↑+2H2O18. 亚硝酸根与碘酸根:2IO3-+5NO2-+2H+=I2+5NO3-+H2O19. 硝酸与一氧化氮:2HNO3+NO=3NO2+H2O20. 一氧化氮与硫酸亚铁:NO+FeSO4=Fe(NO)SO421. 硝酸钠分解:2NaNO3△2NaNO2+O2↑22. 硝酸钾分解:2KNO3=2KNO2+O2↑23. 硝酸锂分解:4LiNO3=2Li2O+4NO2↑+O2↑24. 硝酸铅分解:2Pb(NO3)2=2PbO+4NO2↑+O2↑25. 硝酸铋分解:4Bi(NO3)3=2Bi2O3+12NO2↑+3O2↑26. 硝酸银分解:2AgNO3=2Ag+2NO2↑+O2↑27. 硝酸亚铁分解:4Fe(NO3)2=2Fe2O3+8NO2↑+O2↑28. 氮气与氢气:N2+3H2高温高压催化剂2NH329. 氮气与氧气:N2+O放电2NO30. 氮气与锂:N2+6Li△2Li3N31. 氮气与镁:N2+3Mg△Mg3N232. 铬酸铵受热分解:(NH4)2Cr2O7△N2↑+Cr2O3+4H2O33. 氨气与溴:8NH3+3Br2(aq)=N2↑+6NH4Br34. 氯化铵与氢氧化钙:2NH4Cl+Ca(OH)2△CaCl2+2NH3↑+2H2O35. 氮化镁与水:Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑36. 液氨与钠:2NH3(l)+2Na=2NaNH2+H2↑37. 氨气与硫酸:2NH3+H2SO4=(NH4)2SO438. 氨气与镁:2NH3+3Mg△Mg3N2+3H239. 氨气与光气:4NH3+COCl2=CO(NH2)2+2NH4Cl40. 氨气与亚硫酰氯:4NH3(aq)+SOCl2=SO(NH2)2+2NH4Cl41. 氨水与氯化汞:2NH3(aq)+HgCl2=Hg(NH2)Cl+NH4Cl42. 氨气与氧气:4NH3+3O点燃6H2O+2N243. 4NH3+5O2Pt 燃烧4NO+6H2O44. 亚硝酸铵分解:NH4NO2△N2↑+2H2O45. 硝酸铵受热分解:NH4NO3△N2O↑+2H2O46. 硝酸铵高温分解:2NH4NO高温2N2↑+O2↑+4H2O47. 碳酸氢铵分解:NH4HCO3△NH3↑+CO2↑+H2O48. 氯化铵分解:NH4Cl△NH3↑+HCl↑49. 硫酸铵分解:(NH4)2SO4△2NH3↑+H2SO450. 磷酸铵分解:(NH4)3PO4△3NH3↑+H3PO451. 氨气与次氯酸跟:2NH3+ClO-=N2H4+Cl-+H2O52. 尿素与次氯酸钠:CO(NH2)2+NaClO+2NaOH=N2H4+NaCl+Na2CO3+H2O53. 联氨分解:N2H催化剂N2↑+2H2↑54. 联氨分解:3N2H4催化剂N2↑+4NH3↑55. 联氨与溴化银:4AgBr+N2H4(aq)=4Ag+N2↑+4HBr56. 联氨与二氧化氮:2N2H4(aq)+2NO2=3N2+4H2O57. 联氨与过氧化氢:N2H4(aq)+2H2O2=N2↑+4H2O58. 2NH2OH(aq)+2AgBr=2Ag+N2↑+2HBr+2H2O59. 2NH2OH(aq)+4AgBr=4Ag+N2O↑+4HBr+H2O60. 联氨与亚硝酸:N2H4(aq)+HNO2=HN3+2H2O61. 硝酸钠与氨基钠:NaNO3+3NaNH2175℃NaN3+3NaOH+NH3↑62. 氧化氮与氨基钠:N2O+2NaNH2190℃NaN3+NaOH+NH3↑63. 硝酸铵受热分解:NH4NO3△N2O↑+2H2O64. 稀硝酸与铜:8HNO3+3Cu=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O65. 一氧化氮与二氧化氮:NO+NO2低温N2O366. 三氧化二氮分解:N2O3=NO+NO267. 硝酸与五氧化二磷:6HNO3+P2O5=3N2O5+2H3PO468. 二氧化氮与臭氧:2NO2+O3=N2O5+O269. 二氧化氮与一氧化氮与水:NO2+NO+H2O冰水2HNO270. 二氧化氮与一氧化氮:NO2+NO+2OH-冰水2NO2-+H2O71. 硝酸钠与铅粉:NaNO3+Pb(粉)高温PbO+NaNO272. 亚硝酸根与氢离子:HNO2+H+=NO++H2O73. 2INO=2NO↑+I274. 亚硝酸分解:2HNO2=N2O3↑+H2O75. 亚硝酸分解:3HNO2=HNO3+2NO↑+H2O76. 硝酸银分解:AgNO2>140℃Ag+NO2↑77. 一氧化氮与氧气:2NO+O2=2NO278. 二氧化氮与水:3NO2+H2O=2HNO3+NO79. 硝酸分解:4HNO3△2H2O+4NO2↑+O2↑80. 4HNO3(浓)+Cu=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O81. 4HNO3(浓)+Hg=Hg(NO3)2+2NO2↑+2H2O82. 8HNO3(稀)+6Hg=3Hg2(NO3)2+2NO↑+4H2O83. 10HNO3(较稀)+4Zn=4Zn(NO3)2+N2O↑+5H2O84. 10HNO3(极稀)+4Zn=4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O85. 4HNO3(浓)+3Sn=3SnO2↓+4NO↑+2H2O86. 5HNO3+3Sb+8H2O△3H[Sb(OH)6]+5NO↑87. 浓硝酸与硫:2HNO3(浓)+S=H2SO4+2NO↑88. 浓硝酸与磷:5HNO3(浓)+3P+2H2O△3H3PO4+5NO↑89. 硝酸汞分解:Hg2(NO3)2100℃2HgO+2NO2↑90. 硝酸锰分解:Mn(NO3)2△MnO2+2NO2↑91. 硝酸铵分解:NH4NO3>200℃N2O↑+2H2O92. 2NH4NO3>300℃2N2↑+O2↑+4H2O93. 六水硝酸镁分解:Mg(NO3)2·6H2O△Mg(OH)NO3+HNO3+5H2O94. 二水硝酸铜分解:Cu(NO3)2·2H2O△Cu(OH)NO3+HNO3+H2O95. 碱式硝酸铜分解:Cu(OH)NO3△CuO+HNO396. 氯化铵与氯气:NH4Cl(aq)+3Cl2=NCl3+4HCl97. 三氯化氮与水: NCl3+3H2O=NH3+3HClO98. 氨气与氟气:4NH3+3F2CuNF3+3NH4F99. 三氟化氮与水:2NF3+3H2O(g)火花NO+NO2+6HF磷 1. 磷与溴:2P+3Br2+6H2O=6HBr+2H3PO32. 磷与硝酸:3P4+20HNO3+8H2O=12H3PO4+20NO3. 次磷酸与硝酸银:H3PO2+4AgNO3+2H2O=4Ag↓+H3PO4+4HNO34. 三氯化磷与氧气:2PCl3+O2=2POCl35. 次磷酸与氢氧化钠:H3PO2+NaOH=NaH2PO2+H2O6. 亚磷酸与氢氧化钠:H3PO3+2NaOH=Na2HPO3+2H2O7. 磷与氧气:P4+3O2=P4O68. 磷与水:P4+6H2OHI2H3PO3+2PH39. 磷与氯气:P4+6Cl2=4PCl310. 磷化氢与氯气:PH3+3Cl2=PCl3+3HCl11. 三氧化二磷与氧气:P4O6+2O2=P4O1012. 三氧化二磷与水:P4O6+6H2O(冷)=4H3PO313. 三氯化磷与水:PCl3+3H2O=H3PO3+3HCl↑14. 三氯化磷与氯气:PCl3+Cl2=PCl515. 亚磷酸与过氧化氢:H3PO3+H2O2=H3PO4+H2O16. 五氧化二磷与水:P4O10+6H2O=4H3PO417. 五氯化磷与水:PCl5+4H2O=H3PO4+5HCl18. 磷酸根与银离子:3Ag++PO43-=Ag3PO4↓(黄色)19. 2Ca3(PO4)2+6SiO2+10C1100~1450℃6CaSiO3+P4+10CO↑20. 磷与氢氧化钠:4P+3NaOH+3H2O△3NaH2PO2+PH3↑21. 磷与浓硝酸:3P+5HNO3(浓)+2H2O△3H3PO4+5NO↑22. 磷与硝酸铜:2P+5CuSO4+8H2O=5Cu+2H3PO4+5H2SO423. 11P+15CuSO4+24H2O=5Cu3P+6H3PO4+15H2SO424. 磷化钙与水:Ca3P2+6H2O=3Ca(OH)2+2PH3↑25. PH4I+NaOH(aq)=NaI+H2O+PH3↑26. 磷与氯气2P+3Cl点燃2PCl327. 磷化氢与硫酸铜:8CuSO4+PH3+4H2O=H3PO4+4H2SO4+4Cu2SO428. 磷化氢与硫酸亚铜:4Cu2SO4+PH3+4H2O=H3PO4+4H2SO4+8Cu↓29. 磷化氢与硫酸亚铜:3Cu2SO4+2PH3=3H2SO4+2Cu3P↓30. 磷化氢与氧气:PH3+2O250℃H3PO431. 五氧化二磷与水:P4O10+6H2O加热HNO34H3PO432. 磷酸钙与硫酸:Ca3(PO4)2+3H2SO4=3CaSO4+2H3PO433. 2H3PO强热H2O+H4P2O7 (焦磷酸)34. 3H3PO强热2H2O+H5P3O10 (三磷酸)35.nH3PO强热nH2O+(HPO3)n (偏磷酸)36. nH3PO4=(n-1)H2O+H n+2P n O3n+1 (链状多磷酸)37. nH3PO4=nH2O+(HPO3)n (环状多磷酸)38. 焦磷酸与水:H4P2O7+H2O=2H3PO439. 磷酸二氢钠分解:2NaH2PO4170℃H2O+Na2H2P2O740. nNa2H2P2O7625℃nH2O+Na2n(PO3)2n41. 磷酸氢二钠分解:2Na2HPO4△H2O+Na4P2O742. NaH2PO4+2Na2HPO4△2H2O+Na5P3O1043. 磷与氢氧化钠:P4+3NaOH(热浓)+3H2O=3NaH2PO2+PH3↑44. H2PO2-+2Ni2++6OH-=PO43-+2Ni↓+4H2O45. 亚磷酸分解:4H3PO3△3H3PO4+PH3↑46. 亚磷酸与热水:P4O6+6H2O(热)=PH3↑+3H3PO447. 三氯化磷与乙醇:PCl3+3C2H5OH=P(C2H5O)3+3HCl↑48. 五氯化磷与水:PCl5+H2O=POCl3+2HCl↑49. 次磷酸与氢氧化钠:H3PO2+NaOH=NaH2PO2+H2O砷 1. 砷化氢与硝酸银:2AsH3+12AgNO3+3H2O=As2O3+12HNO3+12Ag↓2. 三硫化二砷与氢氧化钠:As2S3+6NaOH=Na3AsO3+Na3AsS3+3H2O3. 三硫化二砷与硫化钠:As2S3+3Na2S=2Na3AsS34. 2Na3AsS4+6HCl=As2S5↓+3H2S+6NaCl5. 砷化氢受热分解:2AsH3△2As+3H26. 砷化钠与水:Na3As+3H2O=AsH3↑+3NaOH7. 三氧化二砷与锌:As2O3+6Zn+12HCl(aq)=2AsH3↑+6ZnCl2+3H2O8. 砷与次氯酸钠:2As+5NaClO+3H2O=2H3AsO4+5NaCl9. 砷化氢与氧气:2AsH3+3O自燃As2O3+3H2O10. NaH2AsO3+4NaOH(aq)+I2=Na2AsO4+2NaI+3H2O11. H3AsO4+2HI(aq)=H3AsO3+I2+H2O12. 三硫化二砷与硫化钠:As2S3+3Na2S(aq)=2Na3AsS313. 五硫化二砷与硫化钠:As2S5+3Na2S(aq)=2Na3AsS414. 三硫化二砷与氢氧化钠: As2S3+6NaOH(aq)=Na3AsO3+Na3AsS3+3H2O15. As2S3+2Na2S2(aq)=As2S5+2Na2S16. 2Na3AsS3+6HCl(aq)=As2S3↓+3H2S↑+6NaCl17. 砷与浓硝酸:As+5HNO3(浓)=H3AsO4+5NO2↑+H2O锑 1. 五硫化二锑与氢氧化钠:4Sb2S5+24NaOH=3Na3SbO4+5Na3SbS4+12H2O2. 三氧化二锑与浓硝酸:Sb2O3+4HNO3(浓)+H2O=2H3SbO4+4NO2↑3. 三硫化二锑与氧气:2Sb2S3+9O2△2Sb2O3+6SO24. 三硫化二锑与碳:Sb2O3+3C△2Sb(g)+3CO(g)5. 锑离子与氢氧根离子:Sb3++6OH-=SbO33-+3H2O6. 三氯化锑与水:SbCl3+H2O=SbOCl↓+2HCl7. 三硫化二锑与铁:Sb2S3+3Fe高温2Sb+3FeS8. SbO33-+3Zn+9H+=SbH3+3Zn2++3H2O9. 锑化氢分解:2SbH3=2Sb+3H210. 三硫化二锑与硫化钠:Sb2S3+3Na2S(aq)=2Na3SbS311. 五硫化二锑与硫化钠:Sb2S5+3Na2S(aq)=2Na3SbS412. 三硫化二锑与氢氧化钠:Sb2S3+6NaOH(aq)=Na3SbO3+Na3SbS3+3H2O13. 三硫化二锑与盐酸:Sb2S3+12HCl(aq)=2H3SbCl6+3H2S↑14. 2(NH4)3SbS4+6HCl(aq)=Sb2S5↓+3H2S↑+6NH4Cl15. 三硫化二锑与浓硝酸:Sb2O3+4HNO3(浓)+H2O=2H3SbO4+4NO2↑铋 1. 三氯化铋与水:BiCl3+H2O=BiOCl↓+2HCl2. 氢氧化铋与氯气:Bi(OH)3+Cl2+3NaOH(aq)=NaBiO3+2NaCl+3H2O3. 铋酸钠与锰离子:5NaBiO3+2Mn2++14H+=5Bi3++2MnO4-+5Na++7H2O4. 三硫化二铋与氧气:2Bi2S3+9O2△2Bi2O3+6SO25. 三氯化铋与氯气:BiCl3+Cl2+6NaOH(aq)=NaBiO3↓+5NaCl+3H2O6. 铋离子与氢氧根离子:Bi3++3OH-=Bi(OH)3↓7. 铋离子与锡离子:3Sn2++2Bi3++18OH-=2Bi↓+3[Sn(OH)6]2-8. 硝酸铋分解:4Bi(NO3)3=2Bi2O3+12NO2↑+3O2↑9. 硝酸铋与水:Bi(NO3)3+H2O=BiONO3↓+2HNO310. 铋与浓硝酸:Bi+6HNO3(浓)=Bi(NO3)3+3NO2↑+3H2O11. 氢氧化铋与氯气:Bi(OH)3+Cl2+3NaOH(aq)=NaBiO3+2NaCl+3H2O12. 三硫化二铋与盐酸:Bi2S3+6HCl(aq)=2BiCl3+3H2S↑。
无机化学第15章氮族元素习题
无机化学第15章氮族元素习题(总11页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除第15章氮族元素15-1 给出下列物质的化学式。
(1)雄黄;(2)雌黄;(3)辉锑矿;(4)锑硫镍矿;(5)辉铋矿;(6)砷华;(7)锑华;(8)铋华解:(1)As4S4;(2)As2S3;(3)Sb2S3;(4)NiSbS;(5)Bi2S3;(6)As2O3;(7)Sb2O3;(8)Bi2O315-2 在稀硫酸介质中完成并配平下列反应的方程式。
(1)I-+NO2- ------(2)NH4++NO2- ------(3)MnO4-+NO2- ------(4)MnO4-+As2O3------(5)NaBiO3+Mn2+ ------(6)H3PO3+NO2- ------(7)I-+AsO43- ------(8)N2H4+NO2- ------(9)N2H4+AgCl------(10)As2O3+Zn------解:(1)2I-+2NO2-+4H+ ═== I2+2NO↑+2H2O(2)NH4++NO2-∆===N2+2H2O(3)4MnO4-+5NO2-+6H+ === 2Mn2++5NO3-+5H2O(4)4MnO4-+5As2O3+9H2O+2H+ ===4 Mn2++10H2AsO4-(5)5NaBiO3+2Mn2++14H+ === 5Bi3++2MnO4-+5Na++7H2O (6)H3PO3+NO2-+2H+ === H3PO4+2NO↑+H2O(7)2I-+AsO43-+2H+ === I2+AsO33-+H2O(8)N2H4+NO2-+H+ === HN3+2H2O(9)N2H4+4AgCl === 4Ag+N2↑+4HCl(10)As2O3+6Zn+12H+ === 2AsH3↑+6Zn2++H2O15-3 完成并配平下列NaOH溶液参与的反应。
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(NH4)2SO4=NH3↑+NH4HSO4
(NH4)3PO4=3NH3↑+H3PO4 NH4NO2=N2↑+2H2O NH4NO3=N2O↑+2H2O=N2↑+1/2O2↑+2H2O 2NH4CIO4=CI2↑+2O2↑+N2↑+4H2O
(H2SO4,H3PO4)
氧化性酸
(NH4)2Cr2O7 =N2↑+Cr2O3+4H2O
CL
电离能(I1) 496 738 578 787 1012 1000 1251
3.易形成共价化合物
N、P半径较小,可形成少数氧化数为-3的 固态离子化合物。Li3N ; Ca3P2 ; Mg3N2等,但 遇水强烈水解,溶液中无N3-,P3-离子。
电负性较小的Sb、Bi能形成部分氧化数为 +3的离子化合物Sb2(SO4)3;Bi(NO3)3.但金属性 很弱,溶液中强烈水解,阳离子是SbO+,BiO+, 无游离的Sb3+,Bi3+。
铵盐在晶型、颜色、溶解度等方面都与相 应的钾盐、铷盐类似。有相同的沉淀试剂,均 为无色晶状化合物,易溶于水,强电解质。
⑴ 易水解 强酸的铵盐水解显酸性
+ NH4 +H2O
NH3〃H2O+H
+
⑵ 热稳定性差 受热易分解
固态铵盐→NH3↑+ 酸(或酸式铵)
挥发酸
(H2CO3 ,HCl) 难挥发酸 NH4Cl=NH3↑+ HCl↑ NH4HCO3=NH3↑+CO2↑+H2O
同族氢化物中NH3具有最高的溶沸点、凝固点、熔解热、
2NH3(l)
NH4 +NH2 xNH3(l)+Na +
Na
+
+е(NH3)x
液氨能溶解碱金属、Ca、Sr、Ba等生成兰色溶液。将溶液蒸 干,就可得到原来的金属。氨合电子是金属液氨溶液显兰色 的原因,也是它具有强还原性和导电性的根据。
⑷化性 A 加合反应 : NH3·2O ; NH3·+ ; Ag(NH3)2+ ; * CaCL2· 3 ; H H 8NH Cu(NH3)42+ B 取代反应 :
5HNO2+2MnO4-+H+=5NO3-+2Mn2++3H2O
Pb+NaNO3
高温
PbO+NaNO2
亚硝酸盐的性质
⑴ 稳定性 ⅠA、ⅡA盐的稳定性较高。 ⑵ 溶解性 AgNO2↓浅黄,余一般溶于水。 ⑶ 氧化还原性 ⑷ 配位性 K3[Co(NO2)6] 工业用盐含大量NaNO2 (甜但不咸),亚硝 酸盐大量用于染料和有机合成工业,均有毒, 致癌。肉类加工中常加入硝酸盐和亚硝酸盐做 发色剂。
·· ∶N ∶ O ···
奇分子,有磁性
物性:无色有毒气体,微溶于水,但不与水作 用,不助燃。
化性:还原性 加合性 2NO+O2=2NO2 FeSO4+NO=[Fe(NO)SO4]
硫酸亚硝酰合铁(Ⅱ),棕色溶液,不稳定。
NO2 N:1s22s22p3杂化后形成3个杂化轨道 - - 结构: N .. O.
四、氮的含氧化合物
1.氧化物 N 2O NO N 2O 3 NO2 N 2O 4 N 2O 5
状态
颜色
g
无
g
无
l
蓝
g
棕红
g
无
s
白
NO
(CO,N2O)中性氧化物,不成盐氧化物
2 2 2 2 2 KK(2S (* S (2PY) 2PZ) 2PX) * PY) ) 2) ( ( ( 2 1 结构:
3.硝酸及其盐
HNO3的制法 工业 4NH3+5O2=4NO+6H2O 2NO2+H2O=2HNO3+NO 实验室 NaNO3+H2SO4 = NaHSO4+HNO3 2NO+O2=2NO2
HNO3的结构
H
氢键
N:sp2
Π 34
90° O N· 130° · 115° · O
O ·
HNO3的性质 物性:纯酸为无色液体,易溶于水,易挥发。 溶解了过多NO2的浓HNO3常显黄棕色。 化性:⑴ 不稳定 见光受热易分解 4HNO3=2H2O+4NO2+O2 ⑵ 强酸性 稀酸在水中全部电离 ⑶ 强氧化性 HNO3 作氧化剂,其还原产物由HNO3 浓度、 还原剂活性及反应条件决定 HNO3→NO2、HNO2、NO、N2O、N2、NH3(NH4+)等
-3, -3, +1, +3, 主氧化数 -3→+5 +3,+5 +3,+5 +3,+5 +5 共价、离子半径 依次增大 第一电离能 1402.3 1011.8 944 831.6 703.3 -1 (kJ〃mol ) 电负性 3.04 2.19 2.18 2.05 2.02 (非)金属性 非金属 准金属 金属
硝酸的氧化性规律
⑴ 非金属中除Cl2、O2和稀有气体外,都能 与硝酸反应→对应高价氧化物或含氧酸+NO 3C+4HNO3=3CO2↑+4NO↑+2H2O S+2HNO3=H2SO4+ 2NO↑ 3P+5HNO3+2H2O=3H3PO4+5NO↑ 10HNO3+3I2=6HIO3+10NO+2H2O
2、结构: 3、性质 ⑴与非金属反应 ⑵ 与金属反应 ⅠA
N2+3H2
∶N≡N∶
[KK ( 2s )2 (* s )2 ( 2p y )2 ( 2p z )2 ( 2p )2 ] 2
高温、高压 催化剂 放电
2NH3
N2+O2
2NO
6Li+N2=2Li3N(常温),余不直接作用。
ⅡA
3Ca+N2=Ca3N2 (加热)
Tl
Pb
Bi
ns和np的钻穿效应差异增大,6s电子被稳定.
1.惰性电子对效应 同族元素自上而下,低氧 化态物质比高氧化态物质稳定的现象。
2.电离能
元素(二) Li Be B C N O F
电离能(I1) 520 900 801 1086 1402 1314 1681
元素(三) Na
Mg
AL
Si
P
S
鉴定:
+ NH4 +OH
△
NH3↑+H2O
(气室法,红石蕊试纸变蓝)
NH4CI+2K2[HgI4]+KOH(奈氏试剂法) Hg = [O NH2]I↓+KCI+7KI+3H2O Hg (红棕色沉淀)
除溶液中铵离子:用热的硝酸和盐酸的混 合物氧化铵离子成N2或NOx(还原性NH4+>NH3)
3.氨的衍生物
2.亚硝酸及其盐
HNO2的制备
NaNO2+HCI
冷冻
NaCI+HNO2 2HNO2
sp2 杂 化
NO+NO2+H2O
冷冻
HNO2的结构
HNO2的性质 ⑴ 不稳定性:仅存在于冷的稀溶 液中,浓缩或加热即分解。
⑵ 弱酸性 HNO2
H
+
+NO2 K=5×10-4
⑶ 氧化还原性
亚硝酸盐制备
2HNO2+2I-+2H+=2NO+I2+2H2O
本族元素特点:
P→Bi
+Ⅴ氧化态的氧化性依次增强,即稳定性减弱;
+Ⅲ氧化态的还原性依次减弱,即稳定性增强。
H3PO4非常稳定;NaBiO3+Mn2+→Bi(Ⅲ)+MnO4H3PO3有较强的还原性, BiCI3稳定
As、Sb :
+Ⅲ
+Ⅴ
B
Al
C
Si
N
P
ns2np1~3
Ga
In
Gen-1)d10np1~3 6s24f145d106p1~3
白热条件 2B+N2=2BN(大分子化合物)
B、Al
4、制备 工业分馏液态空气:少量的O2可通过红热的铜丝或CrCl2除去, 痕量水用P2O5吸收。 实验室:NH4Cl(饱和)+NaNO2→NH4NO2+NaCl NH4NO2→N2↑+2H2O (NH4)2Cr2O7=N2↑+Cr2O3+4H2O (火山爆发) 8NH3+3Br2(aq)=N2↑+6NH4Br * 2NH3+3CuO= N2↑+3H2O+3Cu(除N2中的NH3) 化学模拟生物固氮
sp2等性杂化
-
2个σ键
.O
1个Π34
物性:红棕色有特殊臭味的有毒气体,易压缩 成无色N2O4气体。
N2O4
无色
升温 加压
2NO2
>150℃
2NO+O2↑
红棕色
化性: 易溶水、碱 3NO2+H2O=2HNO3+NO
2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O
强氧化性 弱还原性 C、P、S等在NO2中易起火燃烧。 MnO4-+5NO2+H2O=Mn2++2H++5NO3-
SbCl3+H2O→SbOCl↓+2HCI
§15-2 氮和它的化合物
一、氮的成键特征和价键结构 二、氮元素的氧化态-吉布斯自由能图 三、氮在自然界的分布和单质氮 四、氮的氢化物 五、氮的含氧化物 六、氮的卤化物