第13章 氮族元素
化学奥赛无机元素化学习题 氮 族 元 素(含答案)
【高中化学奥林匹克竞赛辅导】无机元素化学习题第十三章氮族元素1. 试写出硝酸或硝酸盐被还原为六种不同产物的化学方程式。
2. 写出下列各种硝酸盐的热分解化学方程式:(1) NaNO 3 (2) NH 4NO 3 (3) LiNO 3 (4) Cu(NO 3)2 (5) AgNO 3 3. 试写出下列各物质的热分解方程式:(1) NH 4Cl (2) NH 4NO 2 (3) (NH 4)2Cr 2O 7 (4) (NH 4)2SO 4 (5) (NH 4)2CO 3 (6) NH 4ClO 4 (7) NH 4NO 3 (8) NH 4HCO 34. 指出下列各分子或离子中氮的氧化数:N 2,NH 4+,NaNO 3,N 2H 4,NH 2OH ,NO 2,N 2O 4,NH 4NO 3,N 2O ,NCl 3,Li 3N ,HN 35. 为什么硝酸能用于从Na 2CO 3制备CO 2而不能用于从Na 2SO 3制备SO 2?写出相应的反应方程式。
6. 什么叫同素异形体?磷有几种主要的同素异形体?它们的性质主要区别表现在哪些方面?7. 计算下列各分子中磷的氧化数:PH 3,H 3PO 2,H 3PO 3,H 3PO 4,H 4P 2O 7,PH 4I ,P 4,PCl 3 8. 写出NaH 2PO 4、NaNH 4HPO 4和NH 4MgPO 4的热分解方程式。
9. 试从HO -P -OH 的缩水过程表明焦磷酸,偏磷酸,链状三磷酸,环状三偏磷酸的结构式。
10. 已知H 3PO 2是一元酸,你能推断出此酸的结构式吗?11. 为什么NCl 3不稳定,易爆炸,而PCl 3则不然?写出它们与水反应的化学方程式。
12. 估计下列各酸的p K 1值:H 2CrO 4,HBrO 4,HClO ,H 5IO 6,HNO 3 13. 试写出下列各物质的反应方程式 (1) Mg + N 2−→ (2) NH 3 +CuO −→(3) HNO 3光或热−→−− (4) PCl 3 + H 2O −→(5) NaBiO 3 + MnCl 2 + HCl −→ (6) AsH 3 + AgNO 3 + H 2O −→ (7) As 2S 3 + HNO 3(浓) −→ (8) H 3AsO 4 + KI+ HCl −→14. 为什么用浓硝酸处理固体As 、Sb 和Bi 只能分别生成H 3AsO 4溶液、Sb 2O 5白色沉淀和Bi 3+离子溶液?15. 试说明为何无NX 5和BiI 5存在。
氮族元素PPT课件全文
(3) 叠氮酸 HN3
无色液体或气体
12
3
∶N-N=N∶
1 sp2 杂化 2 sp杂化 π34
H
N2H4+HNO2=HN3+2H2O
NaOH Zn
撞击
NaN3 Zn(N3)2+H2↑
N2↑ +H2↑
AgN3、Cu(N3) 2 、Pb(N3)2 、Hg(N3) 2作为雷管引爆剂 NaN3、KNO3、SiO2为主要成分用于汽车安全气囊
熔点63K,沸点75K,1mL水仅溶0.023mL,标况下密度为1.25g/L
(2)N2分子中1个σ键和2个π键,无未成对电子,反磁性 (3) N2 不活泼,具有特殊的稳定性,常温下不与任何元
素化合,升高温度可促进反应活性
(4)与锂、钙、镁等活泼金属可生成离子型化合物 室温下仅有 6Li + N2 → 2Li3N
2024/8/19
NH2OH 白色固体
N2H4 无色液体
14
联氨 (NH2-NH2,肼)性质
无色发烟液体,熔点275K,沸点386.5K,极性溶剂,与水 互溶,可溶解多种盐,溶液导电性好
热稳定性差(N-N键能小),250 ℃分解为NH3、N2和H2 二元弱碱(碱性小于NH3)
N2H4 + H2O N2H5+ + OH- K1= 1.7×10-6 N2H5+ + H2O N2H6+ + OH- K2= 7.6×10-15 氧化还原性 酸性溶液中强氧化剂,碱性溶液中是强还原剂 配位性 如 Co(N2H4)6Cl2 、 Fe(N2H4)2Cl2
氮族元素
2024/8/19
氮族元素ppt 人教课标版
3.NO2 红棕色,有刺激性,有毒的气体,溶于 水,跟水反应。 (l) NO2不能用排水法收集,只能用排空气法。 (2) NO2具有氧化性,可使KI淀粉试纸变蓝, 鉴别NO2和溴蒸气不能用淀粉KI试纸。可用加水 振荡法或加AgNO3溶液法。 (3)氮的氧化物都是大气污染物,其中NO2是 造成光化学污染的主要因素。
二、氮的氧化物 十l +2 +3 +4 +5 +6
1.五种正价,六种氧化物: N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5,只有N2O3 、
N2O5, 分别属于HNO2 和 HNO3的酸酐。
2.NO 无色有毒的气体,难溶于水,主要表 现还原性。 2NO+O2=2NO2(红棕色)(NO检验方法) 故:NO与 O2不能共存,收集NO只能用排水法 不能用排空气法。
(3)NO、O2混合气体溶于水用方程式 4NO+3O2+2H2O=4HNO3讨论分析计算 (4)NO2、NO、O2三种混合气体通入水中先用方程式: 3NO2+H2O=2HNO3+NO 求出NO2和水反应生成的NO,然后按(3)法进行分析 计算。
三、磷
2.P2O5 白色团体,易吸水,是一种酸性固 体干燥刑,属酸性氧化物
读一本好书,就是和许多高尚的人谈话。 ---歌德 书籍是人类知识的总结。书籍是全世界的营养品。 ---莎士比亚 书籍是巨大的力量。 ---列宁 好的书籍是最贵重的珍宝。 ---别林斯基 任何时候我也不会满足,越是多读书,就越是深刻地感到不满足,越感到自己知识贫乏。 ---马克思 书籍便是这种改造灵魂的工具。人类所需要的,是富有启发性的养料。而阅读,则正是这种养料。 ---雨果 喜欢读书,就等于把生活中寂寞的辰光换成巨大享受的时刻。 ---孟德斯鸠 如果我阅读得和别人一样多,我就知道得和别人一样少。 ---霍伯斯[英国作家] 读书有三种方法:一种是读而不懂,另一种是既读也懂,还有一种是读而懂得书上所没有的东西。 ---克尼雅日宁[俄国剧作家・诗人] 要学会读书,必须首先读的非常慢,直到最后值得你精读的一本书,还是应该很慢地读。 ---法奇(法国科学家) 了解一页书,胜于匆促地阅读一卷书。 ---麦考利[英国作家] 读书而不回想,犹如食物而不消化。 ---伯克[美国想思家] 读书而不能运用,则所读书等于废纸。 ---华盛顿(美国政治家) 书籍使一些人博学多识,但也使一些食而不化的人疯疯颠颠。 ---彼特拉克[意大利诗人] 生活在我们这个世界里,不读书就完全不可能了解人。 ---高尔基 读书越多,越感到腹中空虚。 ---雪莱(英国诗人) 读书是我唯一的娱乐。我不把时间浪费于酒店、赌博或任何一种恶劣的游戏;而我对于事业的勤劳,仍是按照必要,不倦不厌。 ---富兰克林 书读的越多而不加思索,你就会觉得你知道得很多;但当你读书而思考越多的时候,你就会清楚地看到你知道得很少。 ---伏尔泰(法国哲学家、文学家) 读书破万卷,下笔如有神。---杜甫 读万卷书,行万里路。 ---顾炎武 读书之法无他,惟是笃志虚心,反复详玩,为有功耳。 ---朱熹 读书无嗜好,就能尽其多。不先泛览群书,则会无所适从或失之偏好,广然后深,博然后专。 ---鲁迅 读书之法,在循序渐进,熟读而精思。 ---朱煮 读书务在循序渐进;一书已熟,方读一书,勿得卤莽躐等,虽多无益。 ---胡居仁[明] 读书是学习,摘抄是整理,写作是创造。 ---吴晗 看书不能信仰而无思考,要大胆地提出问题,勤于摘录资料,分析资料,找出其中的相互关系,是做学问的一种方法。---顾颉刚 书犹药也,善读之可以医愚。 ---刘向 读书破万卷,胸中无适主,便如暴富儿,颇为用钱苦。 ---郑板桥 知古不知今,谓之落沉。知今不知古,谓之盲瞽。 ---王充 举一纲而万目张,解一卷而众篇明。 ---郑玄
氮族元素氮族元素
氮族元素氮族元素氮族元素指的是元素周期表第15族元素,包括氮(N)、磷(P)、砷(As)、锑(Sb)和铋(Bi)等五个元素。
这些元素具有共同的特点和相似的性质,下面将逐一介绍它们的性质和应用。
首先是氮(N)元素,它是地壳中含量最丰富的元素之一,占据空气中78%的体积比例。
氮气是一种无色无味的气体,不可燃不支持燃烧。
它在自然界中主要以氮气(N2)的形式存在,但不能直接被生物利用,大部分生物体需要通过固氮作用将氮气转化为可利用的氨氮或硝态氮。
氮还是DNA和蛋白质等生物分子的组成元素,对维持生命活动有着重要的作用。
磷(P)元素是地壳中丰度较低的元素之一,主要以磷酸盐的形式存在于天然界中。
磷是生物体中的重要元素,是DNA、RNA和ATP等能量分子中的组成部分,对维持生物体的新陈代谢和生长发育起到重要作用。
此外,磷还是农业和工业中的重要原料,广泛应用于生产肥料、洗涤剂、防火剂等。
砷(As)元素是地壳中的稀有元素,存在于矿石、土壤和地下水等环境中。
砷是一种有毒的元素,对大多数生物有害,但也有一些微生物和植物能够耐受砷的毒性。
砷及其化合物在医学和农业上有一定的应用,比如用于治疗白血病和癫痫病等疾病,以及作为杀菌剂和杀虫剂使用。
锑(Sb)元素是一种具有金属和非金属特性的元素,它存在于矿石中,主要由锑矿石中提取得到。
锑有很高的导电性和热导性,在电子工业中得到了广泛应用,例如用于制备电子器件、半导体材料和光学仪器等。
此外,锑化合物还可以用作催化剂和防腐剂。
铋(Bi)元素是一种稀有的金属元素,地壳中含量较低。
铋的熔点非常低,是所有金属中最低的,因此被广泛应用于制备低熔点合金和制备火花塞等。
铋化合物也具有一些特殊的性质,在医学和化工领域中有一定的应用,例如用于制备妇科用药和染料等。
总的来说,氮族元素包括氮、磷、砷、锑和铋等,它们在自然界和人类社会中都具有重要的地位和广泛的应用。
这些元素既是生物体的重要组成元素,也是工业生产和科学研究中的重要原料和催化剂。
氮族元素教案范文
氮族元素教案范文一、教学目标:1.理解氮族元素的特点和周期表中的位置。
2.掌握氮族元素的性质、用途和产生的环境问题。
3.了解氮族元素在生活中的重要性,并能运用所学知识解决实际问题。
二、教学重点:1.氮族元素的特点和周期表中的位置。
2.氮族元素的性质和用途。
3.氮族元素在生活中的应用和环境问题。
三、教学内容:1.氮族元素的特点和周期表中的位置。
(1)氮族元素包括氮、磷、砷、锑和铋,它们位于周期表的第15族。
(2)氮族元素的原子结构特点:外层电子结构为ns2np3(3)氮族元素的原子半径增大、电离能减小、电负性和氧化态的正负两种。
2.氮族元素的性质和用途。
(1)氮:是一种气体,具有无色、无味、不可燃的性质。
在大气中占比最大,广泛应用于农业、化工和生物工程等领域。
(2)磷:是一种固体,具有多种颜色和形态。
广泛应用于农业、医药和化工等领域。
(3)砷:是一种固体,具有金属和非金属的性质。
广泛应用于化工和医药等领域。
(4)锑:是一种金属,具有脆性和导电性。
广泛应用于化工、电子和冶金等领域。
(5)铋:是一种金属,具有高密度和熔点。
广泛应用于化工、电子和冶金等领域。
3.氮族元素在生活中的应用和环境问题。
(1)氮族元素在农业中的应用:作为化肥、杀虫剂和农药等,提高农作物产量和质量。
(2)氮族元素在化工中的应用:用于制造肥料、药品和塑料等,满足人们对生活和工业产品的需求。
(3)氮族元素的环境问题:过量使用氮肥会导致土壤酸化、水体富营养化和大气污染等,对环境造成负面影响。
四、教学方法:1.启发式教学法:通过引导学生提出问题、讨论和实践探究,培养学生的思维能力和创新意识。
2.实验教学法:通过做实验观察氮族元素的性质变化,培养学生的动手操作能力和科学思维能力。
3.图片、视频和实物展示法:通过展示图片、视频和实物,直观地展示氮族元素的应用和环境问题。
五、教学过程:1.思维导图展示氮族元素的特点和周期表中的位置。
2.实验观察氮气和磷的性质变化。
第13章 氮族元素
稳定性增大
P(V)、 As (V)、 Sb (V)、 Bi (V)
稳定性增大
第四、第六周期高价态不稳定、强氧化性 (次周期性、6s2惰性电子对效应) -2 N2H4 -2 +1 P2H4 N2O +1 H3PO2
Li3N、Mg3N2、 Na3P遇水强烈水解成NH3、PH3
2011-6-20 2
二、氮和磷的成键情况 N 元素 2s2p 价轨道 C.N.max 4 sp sp2 sp3 杂化态
2011-6-20 3
§13-2 氮族元素单质
一、N2 1.物理性质 .
m.p. 63 K,b.p. 77 K,临界温度 , ,临界温度126 K(高于此温度, (高于此温度, 单靠增大压力无法使此气态物质液化)。 单靠增大压力无法使此气态物质液化)。
2.分子结构 .
(1) 价键理论(VB) 价键理论( ) N 2s2 2px1 2py1 2pz1 |σ |π |π N 2s2 2px1 2py1 2pz1 :N≡N: 1σ+2π 即
Bi2(-0.83) H4P2O(-1.13) HPO(-1.13) 6 H3PO(-2.07) 4
3-
Z
O (-0.79) H
-
HO (-2.46) 2
As(O )4 H (-2.04)
-
Sb(O 4 H) (-1.98) HPO (-5.18) 3
2-
Sb(O 6 H) (-2.78) AsO (-3.38) 4
2011-6-20
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中山大学合成的 一些具有抗癌活 性的配合物 刘杰,计亮年等
部分配合物具有抗 人白血病细胞株 (HL-60),肝癌细 胞株(HepG-2)、 (BEL-7402),艾 氏腹水癌细胞、肉 瘤188以及淋巴癌细 胞P388的效果
化学课件《氮族元素》优秀ppt 人教课标版
2.NO 无色有毒的气体,难溶于水,主要表 现还原性。
2NO+O2=2NO2(红棕色)(NO检验方法) 故:NO与 O2不能共存,收集NO只能用排水法 不能用排空气法。
3.NO2 红棕色,有刺激性,有毒的气体,溶于 水,跟水反应。
(l) NO2不能用排水法收集,只能用排空气法。 (2) NO2具有氧化性,可使KI淀粉试纸变蓝, 鉴别NO2和溴蒸气不能用淀粉KI试纸。可用加水 振荡法或加AgNO3溶液法。 (3)氮的氧化物都是大气污染物,其中NO2是 造成光化学污染的主要因素。
――[阿萨·赫尔帕斯爵士] 115.旅行的精神在于其自由,完全能够随心所欲地去思考.去感觉.去行动的自由。――[威廉·海兹利特]
116.昨天是张退票的支票,明天是张信用卡,只有今天才是现金;要善加利用。――[凯·里昂] 117.所有的财富都是建立在健康之上。浪费金钱是愚蠢的事,浪费健康则是二级的谋杀罪。――[B·C·福比斯] 118.明知不可而为之的干劲可能会加速走向油尽灯枯的境地,努力挑战自己的极限固然是令人激奋的经验,但适度的休息绝不可少,否则迟早会崩溃。――[迈可·汉默] 119.进步不是一条笔直的过程,而是螺旋形的路径,时而前进,时而折回,停滞后又前进,有失有得,有付出也有收获。――[奥古斯汀] 120.无论那个时代,能量之所以能够带来奇迹,主要源于一股活力,而活力的核心元素乃是意志。无论何处,活力皆是所谓“人格力量”的原动力,也是让一切伟大行动得以持续的力量。――[史迈尔斯] 121.有两种人是没有什么价值可言的:一种人无法做被吩咐去做的事,另一种人只能做被吩咐去做的事。――[C·H·K·寇蒂斯] 122.对于不会利用机会的人而言,机会就像波浪般奔向茫茫的大海,或是成为不会孵化的蛋。――[乔治桑] 123.未来不是固定在那里等你趋近的,而是要靠你创造。未来的路不会静待被发现,而是需要开拓,开路的过程,便同时改变了你和未来。――[约翰·夏尔] 124.一个人的年纪就像他的鞋子的大小那样不重要。如果他对生活的兴趣不受到伤害,如果他很慈悲,如果时间使他成熟而没有了偏见。――[道格拉斯·米尔多] 125.大凡宇宙万物,都存在着正、反两面,所以要养成由后面.里面,甚至是由相反的一面,来观看事物的态度――。[老子]
高中知识点规律大全《氮族元素》
高中知识点规律大全《氮族元素》氮族元素是元素周期表中第15族的元素,包括氮(N)、磷(P)、砷(As)、锑(Sb)和铋(Bi)。
氮族元素具有共同的电子配置ns2np3,其中n 代表主量子数。
1.氮(N):-原子序数:7- 原子半径:65 pm- 密度:1.25 g/cm³-熔点:-210.1°C-沸点:-195.8°C氮是一种无色、无味、无毒的气体,在常温下存在于大气中。
它是空气中的主要成分,占据了78%的体积比例。
氮具有高度的化学稳定性,因此在自然界中很少以单质形式存在。
氮气可以通过固体氨的热分解或通过空气经过液氮的冷却得到。
氮与氢可以形成氨气(NH3),它是一种无色气体,具有强烈的刺激性气味。
氨气是一种重要的化学试剂,广泛用于农业和工业生产中。
氮还可以与氧形成氮氧化物(NOx),它们是空气污染的主要成分之一2.磷(P):-原子序数:15- 原子半径:100 pm- 密度:1.82 g/cm³-熔点:44.1°C-沸点:280.5°C磷是一种多态元素,有黑磷、红磷和白磷等多种形式。
白磷是最常见和最活泼的形式,它是一种蜡状固体,具有强烈的气味。
白磷在空气中容易燃烧,产生白烟和脱氧酸气。
红磷是一种比较稳定的形态,它不易燃烧。
磷是生物体中的关键元素之一,它在骨骼和牙齿的形成中起着重要作用。
磷还是DNA、RNA和ATP等核酸和能量储存分子的组成成分。
3.砷(As):-原子序数:33- 原子半径:119 pm- 密度:5.776 g/cm³-熔点:817.0°C-沸点:613.0°C砷是一种灰色金属,常形成硫化物矿物,如砷矿。
纯砷以三价形式存在,它具有金属和非金属两类性质。
砷的化合物有毒,并且对人体和环境有害。
砷化氢是一种无色气体,具有强烈的臭酸味。
4.锑(Sb):-原子序数:51-原子质量:121.760- 原子半径:140 pm- 密度:6.687 g/cm³-熔点:630.63°C-沸点:1587°C锑是一种蓝白色的金属,具有良好的导电性和导热性。
高中化学-氮族元素知识点总结+练习
氮族元素一、氮和磷1.氮族元素:包括氮(7N)、磷、(15P)、砷(33As)、锑(51Sb)、铋(83Bi)五种元素.氮族元素位于元素周期表中第VA 族,其代表元素为氮和磷.2.氮族元素的原子结构(1)相似性:①最外层电子数均为5个;②主要化合价:氮有-3、+1、+2、+3、+4、+5价;磷和砷有-3、+3、+5价;锑、铋有+3、+5价.(2)递变规律:按氮、磷、砷、锑、铋的顺序,随着核电荷数的增加,电子层数增多,原子半径增大,失电子能力增强,得电子能力减弱,非金属性减弱,金属性增强.在氮族元素的单质中,氮、磷具有较明显的非金属性;砷虽然是非金属,但有一些金属性;锑、铋为金属. 3.氮族元素单质的物理性质(一).氮气1.(1)氮元素在自然界中的存在形式:既有游离态又有化合态.空气中含N 2 78%(体积分数)或75%(质量分数);化合态氮存在于多种无机物和有机物中,氮元素是构成蛋白质和核酸不可缺少的元素.(2)氮气的物理性质:纯净的氮气是无色气体,密度比空气略小.氮气在水中的溶解度很小.在常压下,经降温后,氮气变成无色液体,再变成雪花状固体. (3)氮气的分子结构:氮分子(N 2)的电子式为,结构式为N ≡N .由于N 2分子中的N ≡N 键很牢固,所以通常情况下,氮气的化学性质稳定、不活泼. (4)氮气的化学性质: ①N 2与H 2化合生成NH 3 N 2 +3H 22NH 3(该反应是一个可逆反应,是工业合成氨的原理.) ②N 2与O 2化合生成NO : N 2 + O 22NO (在闪电或行驶的汽车引擎中会发生以上反应.)(5)氮气的用途①合成氨,制硝酸;②代替稀有气体作焊接金属时的保护气,以防止金属被空气氧化; ⑧在灯泡中填充氮气以防止钨丝被氧化或挥发; ④保存粮食、水果等食品,以防止腐烂;⑤医学上用液氮作冷冻剂,以便在冷冻麻醉下进行手术; ⑥利用液氮制造低温环境,使某些超导材料获得超导性能. 2.NO 、NO 2性质的比较(1)电闪雷鸣时:N 2+O 22NO(2) 2NO + O 2= 2NO 2(3)下雨时:3NO 2 + H 2O =2HNO 3 + NO(4)生成的硝酸随雨水淋洒到土壤中,并与土壤中的矿物作用生成能被植物吸收的硝酸盐.4.光化学烟雾:NO 、NO 2有毒,是大气的污染物.空气中的NO 、NO 2污染物主要来自于石油产品和煤燃烧的产物、汽车尾气以及制硝酸工厂的废气.NO 2在紫外线照射下,发生一系列光化学反应,产生一种有毒的烟雾——光化学烟雾.因此,NO 2是造成光化学烟雾的主要因素.光化学烟雾刺激呼吸器官,使人生病甚至死亡. (二)磷 1.. (1)磷元素在自然界中的存在形式:自然界中无游离态的磷.化合态的磷主要以磷酸盐的形式存在于矿石中.动物的骨骼、牙齿和神经组织,植物的果实和幼芽,生物的细胞里都含有磷. (2)单质磷的化学性质: ①与O 2反应: 4P+5O 22P 2O 5②磷在C12中燃烧: 2P+3C12(不足量) 2PCl 3 2P+5Cl 2(足量)2PCl 52.磷的同素异形体——白磷与红磷240℃白磷、红磷在空气中燃烧,都生成白色的P 2O 5白磷与红磷燃烧都生成素形成的单质红磷证明白磷与红磷所含元素相同——互为同素异形体密封保存,防止吸湿切削白磷应在水中进行3.五氧化二磷、磷酸(1)五氧化二磷的性质:五氧化二磷是白色粉末状固体,极易吸水(因此可作酸性气体的干燥剂).P 2O 5是酸性氧化物,与水反应:P 2O 5+3H 2O 2H 3PO 4(2)磷酸的性质、用途:磷酸(H 3PO 4)是一种中等强度的三元酸,具有酸的通性.磷酸主要用于制造磷肥,也用于食品、纺织等工业.4.氮、磷元素及其单质、化合物性质的比较222P22NH22PH二.铵盐1.氨(1)氨的物理性质:①氨是无色、有刺激性气味的气体,比空气轻;②氨易液化.在常压下冷却或常温下加压,气态氨转化为无色的液态氨,同时放出大量热.液态氨气化时要吸收大量的热,使周围的温度急剧下降;③氨气极易溶于水.在常温、常压下,1体积水中能溶解约700体积的氨气(因此,氨气可进行喷泉实验);④氨对人的眼、鼻、喉等粘膜有刺激作用.若不慎接触过多的氨而出现病症,要及时吸入新鲜空气和水蒸气,并用大量水冲洗眼睛.(2)氨分子的结构:NH3的电子式为,结构式为,氨分子的结构为三角锥形,N原子位于锥顶,三个H 原子位于锥底,键角107°18′,是极性分子.(3)氨的化学性质:①跟水反应.氨气溶于水时(氨气的水溶液叫氨水),大部分的NH3分子与H2O分子结合成NH3·H2O(叫一水合氨).NH3·H2O 为弱电解质,只能部分电离成NH4+和OH-:NH3 + H23·H24++ OH-a.氨水的性质:氨水具有弱碱性,使无色酚酞试液变为浅红色,使红色石蕊试液变为蓝色.氨水的浓度越大,密度反而越小(是一种特殊情况).NH3·H2O不稳定,故加热氨水时有氨气逸出:NH4++ OH-NH3↑+ H2Ob.氨水的组成:氨水是混合物(液氨是纯净物),其中含有3种分子(NH3、NH3·H2O、H2O)和3种离子(NH4+和OH-、极少量的H+).c.氨水的保存方法:氨水对许多金属有腐蚀作用,所以不能用金属容器盛装氨水.通常把氨水盛装在玻璃容器、橡皮袋、陶瓷坛或内涂沥青的铁桶里.d.有关氨水浓度的计算:氨水虽然大部分以NH3·H2O形式存在,但计算时仍以NH3作溶质.②跟氯化氢气体的反应:NH3 + HCl = NH4C1说明: a.当蘸有浓氨水的玻璃棒与蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近时,产生大量白烟.这种白烟是氨水中挥发出来的NH3与盐酸挥发出来的HCl化合生成的NH4C1晶体小颗粒.b.氨气与挥发性酸(浓盐酸、浓硝酸等)相遇,因反应生成微小的铵盐晶体而冒白烟,这是检验氨气的方法之—.c.氨气与不挥发性酸(如H2SO4、H3PO4等)反应时,无白烟生成.③跟氧气反应: 4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O说明:这一反应叫做氨的催化氧化(或叫接触氧化),是工业上制硝酸的反应原理之一.(4)氨气的用途:①是氮肥工业及制造硝酸、铵盐、纯碱的原料;②是有机合成工业如合成纤维、塑料、染料、尿素等的常用原料;③用作冰机中的致冷剂.2.铵盐铵盐是由铵离子(NH4+)和酸根阴离子组成的化合物.铵盐都是白色晶体,都易溶于水.(1)铵盐的化学性质:①受热分解.固态铵盐受热都易分解.根据组成铵盐的酸根阴离子对应的酸的性质的不同,铵盐分解时有以下三种情况:a .组成铵盐的酸根阴离子对应的酸是非氧化性的挥发性酸时,则加热时酸与氨气同时挥发,冷却时又重新化合生成铵盐。
《高二化学氮族元素》课件
- 工业:合成氨、焊接、气瓶 - 农业:肥料、农药 - 化学:生产氮化物、硝化物,如硝酸铵
磷的应用
- 农业:磷肥、农药 - 工业:太阳能电池、LED、半导体材料 - 医药:治疗肾结石、骨折等疾病
砷的应用和危害
- 工业:染料、涂料、玻璃、农药 - 危害:长期接触砷化物可导致各种癌症和其他疾病
总结
高二化学氮族元素
这是一份关于氮族元素的 PPT 课件。我们将介绍氮族元素的概念、特点、性 质、应用价值以及它们在工业和生物体中的重要性。
概念和特点
氮族元素是第五族元素,包括氮、磷、砷等。这些元素具有电子亲和力小、电负性小、化学活性稳定等 特点,因此具有独特的化学性质。
氮
氮具有很高的稳定性,在自然界中是一种气体。它在生命体中的重要性体现在构成蛋白质、核酸等有机 化合物中。此外,氮气还是一种广泛运用于工业的气体,如合成氨、焊接等。
氮族元素的反应
氮族元素之间是可以相互反应氮和氧可以反应生成 二氧化氮,磷和氧反应会产生五氧化二磷等。
元素 氮 磷 砷
化合物 二氧化氮(N2O) 五氧化二磷(P4O10) 三氧化二砷(As2O3)
应用及危害
氮族元素在生命体中扮演重要的角色,也广泛应用于工业和生活中。例如,氮气广泛用于冶金、化学和 电力行业中;磷化物应用于LED、太阳能电池等产业。然而,它们也可能造成环境污染和生物毒性,需 要注意和严密控制。
工业中的砷化物
砷化物广泛应用于染料、涂料、 玻璃等领域,但长期暴露在砷 化物中会对人类健康造成危害。
磷
磷是一种非金属元素,常见的有磷酸盐矿物。磷具有很高的生物活性,是构成DNA、ATP等分子的重要 元素。此外,磷的化合物广泛用于农业生产、医疗、建筑材料等领域。
高三化学第一轮复习课件十三氮族元素
热分解
易分解
温分解
性
非金属性
非金属性逐渐减弱,金属性逐渐增强
1. 比较白磷和红磷
组成
结构 颜色 状态 气味 水溶性 CS2中溶解性 着火点 毒性
用途
相互转变 保存
白(黄)磷
PP4
P
P
P
淡黄 蜡状、质脆、固体
大蒜般的臭味 不溶 易溶
40℃(易自燃)
剧毒
用于制高纯度H3PO4、 制烟幕弹和燃烧弹
白磷
260℃ 416℃升华、冷凝
管口(产生白烟)
➢棉花团的作用: 防止与空气形成对流,
提高集气速度和纯度 ➢实验室中还可以用哪些方法制氨气? 图1 ①加热浓氨水法 气体的溶解性规律? ②浓氨水加碱石灰法 碱石灰吸水、溶解时放热, 增大OH-浓度平衡逆移.
➢实验室中能否用图2装置制氧气?
图2
知识预备 亚硝酸钠与氯化钠的性质对比
1.从物理性质鉴别亚硝酸钠和食盐 NaNO2:
NH4+ +OH-
氨水中存在三分子、三离子、三平衡
说明: 三氨分气子溶:于水大部分与水作用生成了 NH3·H2O,
而N三H3离·子H:2O 只有少数发了电离而生成 NH+4和
物质分类 构成微粒 主要性质 存在条件
液氨
纯净物 (非电解质) NH3分子 不具有碱性
常温常压下不(致能冷存剂在)
氨水
混合物(既不是电解质也 NH3 H2不O是非N电H3解·H质2O)
▪ 3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O
▪ 6Br-+2NO3-+8H+=3Br2+2NO↑+4H2O
第十三章(1)
第十三章氮族元素一、选择题1.下列单质中与CO是等电子体的是( )A. NOB. O2 C, N2D. NaH2.下面关于氨的用途中,错误的是( )A. 制化肥B. 制硝酸C. 作灭火剂D. 作制冷剂3.液氨溶解少量的金属钠,得到溶液的颜色为( )A. 银白色B. 红棕色C. 深蓝色D. 黄色4.室温下,下列气体在水中溶解度最大的是( )A. H2S B.HCl C. NH3D. SO25.高温下,氨和氧化铜反应,产生的气体是( )A. NOB. NO2 C. N2D. N2H46.对于合成氨反应,下列哪种条件可提高转化率( )A.升高温度B. 增大压力C. 使用以铁为主的催化剂D. 降低压力7.下列哪种物质沸点最低( )A. AsH3 B, PH3C. NH3D. SbH38.对于氨气和水1. 都能自偶电离2. 氨的还原性比水强3. 都可以和其它分子或离子形成配位键4. 都存在分子间氢键.判断下列哪个正确 ( )A. 除1外都正确B. 除4外都正确C. 除2外都正确D. 全都正确9.N2O4的颜色为( )A. 黄色B. 棕色C. 绿色D. 无色10.将NO2气体降温,其颜色将( )A. 不变B. 变深C. 变浅D. 变成淡蓝色11.NO2通入NaOH溶液,结果为( )A. 生成NaNO3 B. 生成NaNO2C. 生成NaNO3和NaMO2的混合物D. 二者不发生反应12.对NO2性质叙述正确的是( )A. NO2在碱性条件下发生歧化反应B. NO2具有强氧化性,不能作还原剂 C. 硫在NO2中易起火D. 易压缩成红棕色液体E. 与硫酸铁溶液形成棕色化合物13.112CA03某金属R的硝酸盐水溶液用Pt电极电解时,阳极产生的气体是( )A. O2 B. NO C. NO2D. N214.NO2同下列哪种物质反应时,表现出还原性( )A. COB. Cl2 C. Cu D. O3E. SO215.对于亚硝酸及其盐的性质,下列叙述错误的是( )A. 亚硝酸盐都有毒B.NO2-既有还原性又有氧化性C. 亚硝酸及其盐都很不稳定D. 亚硝酸是一元弱酸16.下列哪种方法可以生成亚硝酸盐( )A. 加热Pb(NO3)2固体 B. Pb和KNO3共热C. 加热AgNO3 D. 加热KNO3固体 E. 酸性溶液中Mn2+还原KNO317.以下叙述正确的是( )A. 溶解性AgNO2>AgNO3B. 酸性HNO2>HNO3C. 热稳定性NaNO2>NaNO3D. 热稳定性AgNO3>NaNO3E. 氧化性浓硝酸大于稀硝酸18.下列哪一组的两种金属遇到冷,浓硝酸都不发生反应(包括钝态)( )A. Au AgB. Ag CuC. Cu FeD. Fe Al19.对下列各组物质加热,同组的两种物质均产生红棕色气体的是( )A. NH4NO3NaNO3B. NaNO3HNO3C. AgNO3 Pb(NO3)2D. Pb(NO3)2NH4NO2E. Cu(NO3)2HNO320.对于白磷和红磷,以下叙述正确的是( )A. 它们都有毒B. 它们都易被硝酸氧化成磷酸C, 红磷不溶于水而白磷溶于水D. 白磷在空气中能自燃,红磷不能E. 它们都溶于CS221.可与热的浓碱溶液反应,产生气体的是磷的哪种同素异形体( )A. 黄磷B. 红磷C. 黑磷D. 都不能22.在P4中,P—P—P的键角最接近以下哪个数值( )A. 180°B. 120°C. 108.5°D. 60°23.在实验室中,如何存放白磷( )A. 放在水中B. 放在CS2中 C. 放入棕色玻璃瓶D. 放入棕色塑料瓶24.黄磷与KOH溶液共热,反应产物为( )A. K3PO4和K3P B. KH2PO4和PH3C. KH2PO3和K3P D. KH2PO2和PH325.下列氯化物中,氮族元素电正性最大的是( )A. NCl3 B. PCl3C. AsCl3D. BiCl326.等摩尔下列卤化物完全水解后,酸性最强的是( )A. PCl3 B. PCl5C. AsCl3D. SbCl327.在磷酸二氢钠溶液中加入硝酸银溶液.以下叙述正确的是( )A. 析出白色AgH2PO4B. 析出黄色Ag2HPO4沉淀C. 析出黄色Ag3PO4沉淀 D. 不析出沉淀28.下列酸中,酸性最强的是( )A. H3PO2B. H3PO4C. H3PO3D. H4P2O729.以下叙述不正确的是( )A. As2O3为酸性氧化物 B. 铋酸钠是强氧化剂C. Sb2O3为两性氧化物 D. Bi2O3为碱性氧化物30.氧化数为+5的As、Sb、Bi化合物,氧化强度不同.以下叙述正确的是( )A.H3AsO4可将盐酸氧化成氯气B. H3SbO4可将盐酸氧化成氯气C.NaBiO3不能将盐酸氧化成氯气D. H3AsO4可将Mn2+氧化成MnO4-E. NaBiO3可将Mn2+氧化成MnO4-31.As2S5和Sb2S5的酸性分别比相应的M2S3( )A. 强B. 弱C. 相同D. As2S5的酸性强于As2S3,Sb2S5的酸性弱于Sb2S332.下列化合物中,既溶于浓盐酸,又溶于硫化钠的是( )A. Sb2S5B. As2S3C. Bi2S3D, As2S5E. Sb2S333.下列硫化物中,不溶于碱的是( )A. As2S3B. As2S5C. Sb2S3D. Bi2S334.Bi2S3的颜色是( )A. 黑色B. 棕黑C. 棕色D. 红色35.下列化合物中,不溶于水的橙红色物质是( )A. As2O3B. K2Cr2O7C. K2CrO4D. Sb2S336.AsS33-和酸反应的产物是( )A. As2S3B. As2S5C. As2S3和S D. As2S3和H2S37.As2S3和S22-反应的产物是( )A. AsS33- B. AsS43- C, AsS43-和S D. AsS32-和S38.以下结果正确的是( )A. 碱性Sb(OH)3>Bi(OH)3B. 酸性 As2O3<As2O5C. 氧化性Na3AsO4>NaBiO3D. 还原性 As2O3>Bi2O3E. 热稳定性 Bi2O5>Bi2O339.用FeSO4鉴定NO3-和NO2-,其反应条件不同的是( )A. 前者用强酸性,后者弱酸性溶液B. 前者用中性,后者用碱性溶液C. 鉴定NO2-时要通入空气 D. 鉴定NO3-时要加热40.可用来区分NO3-和NO2-的有( )A.NaOHB. KMnO4 C. AgNO3D. Pb(NO3)2E. BaCl241.黑火药的主要成份( )A. KNO3 S C B. NaNO3S CC. KNO3 P C D. KNO3S P42.下列物质中极性最强的是( )A. NH3 B. PH3C. AsH3D. SbH343.下列物质按氧化性增强的顺序排列正确的是( )A. H3PO4HNO3H4AsO4HNO2B. H3PO4H4AsO4HNO2HNO3C. H3PO4H4AsO4HNO3HNO2D. H4AsO4H3PO4HNO3HNO244.在磷的含氧酸中,可作为还原剂使用的是( )A. H3PO4B. H3PO3C. H3PO2D. H4P2O7E. (HPO3)n45.利用惰性电子对效应可解释下列哪些事实( )A. 酸性硝酸大于磷酸B. 热稳定性硝酸钠大于硝酸C. 热稳定性: P4O10>Bi2O5D. 单质汞的活泼性低E. 氧化性硝酸大于磷酸46.下列热分解产物中没有亚硝酸盐的有( )A. Ca(NO3)2B. NaNO3C. Ba(NO3)2D. AgNO3 E. Pb(NO3)247.已知E°(AsO43-/AsO33-)=0.58V E°(I2/I-)=0.54V 下述反应AsO43-+2I-+2H+===== AsO33-+I2+H2O的平衡常数为 ( )A. 1.15B. 11.4C. 22.7D. 1.3648.AsS43-和酸反应的产物是( )A. As2S3B. As2S5C. As2S5和H2S D. H3AsS4和 As2S549.能鉴别NO2-离子的试剂是( )A. 柰斯勒试剂B. α—柰胺C. CS2D. 对-氨基苯磺酸和α—柰胺50.下列关于氨的性质的叙述中,错误的是( )A. 金属钠可取代干燥氨气中的氢原子,放出氢气B. 氨气可在空气中燃烧生成氮气和水C. 氨以NH2—取代COCl2中的氯原子,生成CO(NH2)2D. 氨气与氯化氢气相遇,可生成白烟E. 液氨可以导电,因为它有比水大的离子积常数51.NO中含有微量NO2,用下列哪种方法除去( )A. 用浓硫酸吸收B. 用P2O5吸收C. 用NaOH溶液吸收D. 进行蒸馏52.实验室配制SnCl2 SbCl3BiCl3等溶液必须事先加入少量浓盐酸,才能得到澄清的溶液,这是由于( )A. 同离子效应B. 盐效应C. 缓冲溶液D. 盐类水解的原因53.以下几种常见干燥剂中,干燥效率最高的是( )A. CaCl2 B. NaOH C. 浓H2SO4D.P4O1054.有一能溶于水的混合物,已检出有Ag+和Ba2+存在,则在阴离中可能存在的是( )A. PO43- B. NO3- C. PO3- D. I-55.下列物质酸性大小排列顺序正确的是( )A. HN3>HNO2>H4P2O7>H3PO4B. HNO2>H4P2O7>HN3>H3PO4C. H4P2O7>H3PO4>HNO2>HN3D. H3PO4>HN3>HNO2>H4P2O756.下列关于酸碱性叙述正确的是( )A. NH2-的碱性比OH-小 B. NH4+的酸性比H3O+小C. NH3的酸性比NH4+的大 D. 氨和水都是两性物质E. 氨和水中.只有水是两性物质57.NH4NO3热分解制得的N2O中,混有少量NO,如何除去( )A. 用浓硫酸吸收B. 用FeSO4溶液吸收 C. 用生石灰吸收D. 用CaCl2溶液吸收二、填空题1. 磷酸水溶液中,含有H3PO4H2PO4- HPO42- PO43-按酸碱质子理论,只有碱行为的是_______.既是酸又是碱的是_______,________2. As2O3俗称______,As2O3溶于NaOH溶液生成____________. 3. 3. 氮气在____________的条件下,可以同氢化合,在_______的条件下,可同氧化合4. 实验室通常用________制备少量氨气,用____法收集氨气5. 在ⅤA族元素的氢化物中氨气具有相对最高的沸点,这种反常行为是由于它在_____态的分子间存在_______6. NO和FeSO4反应,产物为_____________呈棕色,将其隔绝空气加热,则生成______气体7. 硝化反应是指硝酸以其所含的_______,取代有机物分子中1个或多个_____ 的反应.8. 王水是用_____和____按体积比1:3配成的.9. 浓硝酸见光后,会逐渐变黄,这是基于下面的反应(方程式表示)________________,该反应属于__________________反应10. AgNO3热分解生成的固体是________,生成的气体是_________.11. 硝酸铜热分解的固体产物是______,气体产物是___________.12. 现有127克铜,能与浓硝酸反应生成375g Cu(NO3)2,与稀硝酸生成_______ g Cu(NO3)2.但两种情况耗酸量不同,工业上采用___硝酸成本合算13. PH3有较强的______.它能与Ag+ Cu2+ Hg2+反应,使这些金属离子转变为 ________14. 马氏试砷法是把砷的化合物与锌和盐酸作用,产生分子式为________的气体,气体导入玻璃管中,在管中加热的部位呈现_________.15. 配制SbCl3溶液时,为阻止溶液变混浊,应加入_______.否则SbCl3在水中的反应将这样进行:__________________________________16. 若As---Sb---Bi的顺序,三种元素的三氯化物的水解程度逐渐_____因为它们+Ⅲ价氧化物的水合物碱性逐渐______.17. 磷酸铵盐热分解得到_______和_________18. 三氧化二锑与浓硫酸形成_______.与NaOH生成________.19. 砷分族按As---Sb---Bi的顺序,氧化态(+3)的化合物的还原性______.氧化态(+5)的化合物的氧化性______.20. As2S3和Sb2S3都具有还原性,与多硫化物生成______,而Bi2S3的还原性极弱,____与多硫化物作用21. As2S3溶于碱生成_______和_________.22. 将红磷燃烧,产物溶于水后加蛋白质溶液,现象为______.这是因为溶液中含有______.23. 按Bi(OH)3 Sb(OH)3H3AsO3的顺序,碱性依次___________,还原性依次_____.24. NaBiO3和氯化锰在酸性介质中反应其现象为__________,反应方程式为_________________________.25.在NaOH溶液中,Cl2和Bi3+反应,产物中有一黄色沉淀,该反应的化学方程式 _____________________.此黄色沉淀是一种_____剂26. 硝酸只能将Bi氧化成Bi(NO3)3,而得不到+5价Bi+5的化合物.因为Bi+5的 ______性极强.因此Bi2O5的稳定性_______.27. PCl5的分子构型为________形,磷原子以__________杂化轨道成键28. 硝酸分子中氮原子采取_______杂化,氮与氧之间除有三条σ键外还有一个 _____.29. 次磷酸的结构式为______.它是___元酸30. 焦磷酸的酸性比正磷酸_____,在冷水中会慢慢变为__________.31.氮族元素随原子序数的增大,在价电子中两个S电子的稳定性增大,难于失去,这种现象叫______________.这就使得氮族元素的氧化数从上到下___氧化态趋于稳定。
无机化学 氮族
2. 羟氨
制备:使较高氧化态的化合物还原。 讨论: NH4NO3+NH4HSO3+SO2+2H2O==[NH3OH]+HSO4-+(NH4)2SO4 NH3 、N2H4、 NH2OH的碱性 + + OH- == NH OH + H O [NH3OH] 2 2 的强弱?说明 它们减弱的 性质 原因。 1、易分解:3NH2OH = NH3↑+ N2↑+ 3H2O 4NH2OH = 2NH3↑+ N2O↑+ 3H2O
国家最高科学技术奖报请国家主席签署
并颁发证书和奖金。奖金数额由国务院规 定。获奖者的奖金额为500万元人民币。该 奖项2000年设立。
历届获奖情况 历年获奖人物 2000年 吴文俊(1919— ,世界著名数学家) 袁隆平(1930— ,杂交水稻之父) 2001年 王选(1937—2006,汉字激光照排系统创始人) 黄昆(1919—2005,著名物理学家) 2002年 金怡濂(1929— ,高性能计算机领域的著名专家) 2003年 刘东生(1917— ,著名地球环境科学家) 王永志(1932— ,著名航天技术专家) 2004年 【空缺】 2005年 叶笃正(1916— ,世界著名气象学家) 吴孟超(1922— ,世界著名肝脏外科学家) 2006年 李振声(1931— ,遗传学家,小麦远缘杂交的奠基人) 2007年 闵恩泽(1924— ,石油化工催化剂专家) 吴征镒(1919— ,著名植物学家) 2008年 王忠诚(1925.12.20— ,神经外科专家,中国神经外科 事 业的开拓者。) 徐光宪(1920— ,著名物理化学家,无机化学家,教育家。)
2、弱碱性 NH2OH + H2O = NH3OH+ + OH-
氮族元素PPT课件
实验室:氯化铵和亚硝酸钠饱和溶液相互作用 NH4Cl + NaNO2 NaCl + NH4NO2 NH4NO2 煮沸 N2(g) + 2H2O
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2、氮的氢化物
-3 -2 -1
-1/3
NH3 N2H4 NH2OH HN3
-3 -3
最大配
位数 4
6
-3 (-3) 两性 碱性
氨 膦 胂 SbH3 BiH3 碱性减弱,稳定性下降
氮、磷是非金属元素,砷和锑为准金属,铋是金属元素
氮族价电子层结构是ns2np3
最高氧化数为+5;与电负性较大元素结合氧化值主要是+3和+5 自上而下,+3化合物稳定性增强,+5的化合物稳定性减弱
与有空轨道的化合物直接化合,如:F3B NH3、NH4+ 2)取代反应 (氨解反应)
Na + 2 NH3 623K 2NaNH2 + H2
Ca + 2 NH3
CaNH + H2
2Al + 2 NH3
2AlN + 3H2
COCl2 + 2NH3 = CO(NH2)2 + 2HCl
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3)氧化反应
氢化物的酸碱性取决于与氢直接相连原子上
的电子云密度, 电子云密度越小,酸性越强。
(1)氨和铵盐
NH3分子中N采取不等性sp3杂化,三角锥形分子结构 NH3制备
实验室: (NH4)2SO4 + CaO → CaSO4 + H2O + NH3 2NH4Cl Ca(OH)2 CaCl2 2H2O 2NH3 (g)
《氮族元素》课件
03
氮族元素的重要化合物
氮的化合物
01
02
03
氮的氧化物
一氧化氮、二氧化氮、三 氧化二氮等,是大气的主 要污染物之一,对人类健 康和生态环境造成危害。
氮的氢化物
氨气和联氨等,是重要的 化工原料,可用于合成化 肥、药物等。
氮的卤化物
氯化铵、溴化铵等,是重 要的无机盐,可用于制造 炸药、染料等。
氮族元素的绿色合成方法研究
绿色氢化物合成法
利用氢化物作为还原剂,在温和条件 下合成氮族元素化合物,具有节能、 环保、高效等优点。
生物合成法
利用微生物或酶催化,将氮气转化为 氮族元素化合物,具有可持续性和环 境友好性。
氮族元素在新能源领域的应用研究
燃料电池催化剂
氮族元素化合物如铂、钯等具有良好的电化学活性,可用作燃料电池的催化剂,提高电 池性能。
3
金属表面处理
氮族元素化合物可以用于金属表面处理,如镀锌 、镀铬等,可以提高金属的耐腐蚀性和美观度。
05
氮族元素的未来发展
氮族元素的新材料研究
氮化物陶瓷
氮化物陶瓷具有高硬度、高熔点、高 化学稳定性等优点,在高温、耐磨、 耐腐蚀等领域有广泛应用。
氮化物薄膜
氮化物薄膜具有良好的光学、电学和 力学性能,在光电器件、传感器、太 阳能电池等领域有潜在应用。
磷的化合物
磷的氧化物
五氧化二磷和三氧化二磷 等,是制备磷酸和磷肥的 重要原料。
磷的氢化物
磷烷和磷化氢等,是制备 磷化合物的重要中间体。
磷的卤化物
氯化磷和溴化磷等,可用 于制备有机磷农药和染料 等。
砷的化合物
砷的氧化物
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2NH3(aq) + 3H2O2 (aq) = N2(g) + 6H2O
② Lewis 碱性(络合作用) AgCl (s) + 2 NH3 (aq) = [Ag(NH3)2]+ + Cl-(aq) (Cu2+、Co2+、Co3+、Ni2+ …) BF3 + NH3 = F3B←NH3 Lewis acid Lewis base 酸碱加合物 H2O + NH3 = NH4+ + OHHCl(g) + NH3(g) = NH4Cl(s)
4 3 2 1 0 -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8
Bi2O5(4.16)
N 2 H4 (2.31) N 2 H5 (0.46)
+
NO2 (1.24)
-
NO2 (2.12)
H3AsO4(1.914) SbO5(1.91) NO3 (1.27) H3AsO3(0.744)
Bi2(-0.83) H4P2O6(-1.13) H3PO4(-2.07)
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§13-2 氮族元素单质
一、N2 1.物理性质
m.p. 63 K,b.p. 77 K,临界温度126 K(高于此温度, 单靠增大压力无法使此气态物质液化)。
2.分子结构
(1) 价键理论(VB) N 2s2 2px1 2py1 2pz1 | | | N 2s2 2px1 2py1 2pz1 即 :N≡N: 1+2
Cl C Cl O
+ 4 H
H2N NH2 H2N C O
+ 2 NH4Cl
光气(二氯碳酰)
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尿素
23
三、铵盐(酸性,热稳定性,还原性)
1.质子酸(阿伦尼乌斯理论--水解) NH4+ + H2O = NH3 + H3O+ 2.鉴定 与碱共热放出氨气。晶体受热易分解。 NH4Cl = NH3↑ + HCl ↑ (NH4)2SO4 = NH3↑ + NH4HSO4 强氧化性的酸的铵盐受热时,可发生自氧化还原反应而分解: NH4NO3 = N2O + 2 H2O 爆炸 (NH4)2Cr2O7 = N2 ↑+ Cr2O3 + 2 H2O 3.热分解:3种类型(自学教材p.84-85)
3-
Z
OH (-0.79)
-
H2O(-2.46)
As(OH)4 (-2.04)
-
Sb(OH)4 (-1.98) HPO3 (-5.18)
2-
Sb(OH)6 (-2.78) AsO4 (-3.38)
PO4 (-7.28)
3-
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氮族元素 的△G° / F — 图 Z
17
二、氨及其衍生物
φ(P/PH3) = -0.87V φ(Sb/SbH3) = -1.34V
还原性:AsH3 > SbH3 >PH3 >NH3
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16
△
G°/ F( ) V
NO3 (6.21)
-
6
AsH3(4.29) SbH3(4.02) PH3(2.61) BiH3(2.4) NH3H2O(2.20) AsH3(1.62) SbH3(1.53) PH3(0.089) NH4 (0.81)
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(2)分子轨道理论(MO) N2 [KK(2s) 2 (2s* ) 2 (2py , 2pz)4(2px)2] 键级 =(8-2)/ 2 = 3 Li~N:E2p – E2s < 15 eV,较小, 2s与2p线性组合成分子轨道,使 Li2 ~ N2 : E (2px) > E (2p) 对比 :O2、F2 、Ne2: E (2px) < E (2p)
红磷
黑磷
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石墨状的片状 结构,可导电。
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(1)强还原性
P4(s) + 5O2(g) = P4O10(s) △rH = -298.3 kJ· -1 mol 部分能量以光能形式转化,40 ℃,P4自燃 P4(s )+ 6Cl2 = 4 PCl3 (或PCl5) 3P + 5HNO3+2H2O = 3H3PO4 + 5NO↑ 2P + 5CuSO4+ 8H2O = 5Cu + 2H3PO4 +5H2SO4 11P + 15CuSO4+ 24H2O = 5Cu3P + 6H3PO4 +15H2SO4 可以置换Au+、Ag+、Cu2+、Pb2+
稳定性增大
第四、第六周期高价态不稳定、强氧化性 (次周期性、6s2惰性电子对效应)
-2 N2H4
-2 +1 P2H4 N2O
+1 H3PO2
Li3N、Mg3N2、 Na3P遇水强烈水解成NH3、PH3
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二、氮和磷的成键情况 元素 N 价轨道 2s2p C.N.max 4 杂化态 sp sp2 sp3
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例:4NH3 3O2 ( 纯) 2N2 6H2O 4NH3 5O2 (空气 ) Pt 4 NO 6H2 O
2 NH3 (g) + 3 CuO(s) 3 Cu(s) + N2 (g) + H2O(g)
2NH3 (g) + 3Cl2 (g) = N2 (g) + 6 HCl
Na + xNH3 = Na+ + e (NH3)x碱金属的液氨溶液是产生电子的试剂:
570C
K O 2 液氨 KO2 K xNH3 液氨 K e(NH3 ) x
-
O 2 e(NH3 ) x 液氨 O 2 xNH3
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④取代反应 两种类型 (a) NH3中H被取代: 例1 2Na + 2NH3 → 2Na+NH2- + H2(g) 对比 2Na + H2O → 2NaOH + H2(g) 2Al + 2NH3 → 2AlN + 3H2(g) AlN是原子晶体,熔点高,硬度大。 原子晶体:质点间作用力强,靠共价键结合; 键能大,熔点高,硬度大,延展性差,不导电。
第13章 氮族元素 §13-1 氮族元素通性
一、元素基本性质
基本性质
价电子构型 主要 氧化数
N
-3~ -1,0, +1~ +5
P
-3, 0, +1,+3,+5
As
ns2np3 -3,0, +3,+5
Sb
0,+3,+5
Bi
0,+3,+5
r
I1 电负性
小
大 3.04 2.19 2.18 2.05
大
小 2.02
液氨 水
例2: 一些反应的方向
2AgCl(s) + Ba(NO3) 2
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2AgNO3 + BaCl2
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金属液氨溶液:导电(似金属) K + x NH3(l) = K+ + [e(NH3)x]稀溶液蓝色,浓溶液青铜色 金属液氨溶液:高浓度时是强的还原剂:
2NH3 2Na 2NaNH2 H 2
d (Ru2+)
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π* (N2)(空)
d →π*反馈π键
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原子轨道对称性匹配示意图
s–s
s – px
p x – px
(a)原子轨道关于键轴(设为x轴)所在平面呈对称分布,可形成σ键
p–p
p–d
d–d
(b)原子轨道关于键轴(设为x轴)所在平面呈反对称分布,可形成 键
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(2)在热碱溶液中歧化
P4 3KOH 3H2O PH3 3KH2PO2
类似Cl2、Br2、I2、S
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(次磷酸钾 )
三.砷、锑、铋 1. 结构 砷 黄砷 As4 分子晶体 灰砷 金属状晶体(层状) 锑 黄锑 Sb4 分子晶体 灰锑 金属状晶体(层状) 铋 金属晶体,(层状)(教材p.80,图3-4) 2. As、Sb、Bi皆为亲硫元素→以硫化物存在 As2S3, As2S5 Sb2S3, Sb2S5 Bi2S3
Lewis碱性 强 弱
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还原性
酸性介质 φ(N2/NH4+) = 0.27V φ(P/PH4+) = -0.03V φ(As/AsH4+)= - 0.54V φ(Sb/SbH4+) = -0.51V
碱性介质 φ(N2/NH3) = -0.73V φ(As/AsH3)= - 1.43V
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BF3
NH3
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③液氨自偶电离
NH3(l) + NH3(l) = NH4+ + NH2240 K, K =10-29, 很小 → 液氨是电不良导体
类似 H2O + H2O = H3O+ + OH- 295 K, Kw =1.0×10-14
∵μ(NH3) < μ(H2O) ∴极性弱的化合物在液氨中溶解度↑ 例1: 水中溶解度 液氨中溶解度 AgF > AgCl > AgBr > AgI AgF < AgCl < AgBr < AgI
+
NO2(5.38) HNO2(4.31) NO(3.32) N2O(1.77) N2O(0.94) NO (1.70) BiO (0.96) SbO (0.63) H3PO2(-0.51) Bi2O3(-1.38) H3PO3(-1.51) H2PO2 (-2.05)