14第十四章氮族元素
合集下载
无机化学课件氮族元素
(iii) 王水的氧化性：浓HNO3：浓HCl为3：1 叫做 王水，它的氧化性比硝酸更强，可溶解金、铂等不活 泼金属（实际上是多种氧化剂+配位剂Clˉ在起作用）
D.硝化反应—— 与有机化合物发生反应，生成 硝基化合物(RNO2).
硝酸盐NO3ˉ: (i) 结构: 正三角形，sp2杂化，有个大π36键
盐溶液显酸性（水解） 与碱溶液的反应：
NH4+ + OH- == NH3 + H2O
(iii) NH4+ 的鉴别： A. 若NH4+量多，可用加强碱加热，用湿润的蓝 色石蕊试纸（变兰）检验气体；
B. 若NH4+量少，加Nessler试剂(K2[HgI4]的KOH 溶液)检验（通常为红棕色）
NH4+ + [HgI4]2- + OH-
白磷、红磷的物理性质
白磷
红磷
色、态
白色蜡状
红棕色粉末
溶解性 毒性
着火点
不溶于水，溶于CS2 剧毒
40℃ , 易自燃
不溶于水和CS2 无毒 240℃
保存 用途 分子结构
相互转化
密封，保存于冷水中
密封，防止吸湿
制高纯度磷酸
制安全火柴、火药
P4 正四面体 键角60°
结构复杂
白磷
隔绝空气加热到260℃ 红磷
氨气的化学性质：
可发生三类反应：
A. 加合反应：NH3作为一种典型的Lewis碱，可与许多 金属离子(如Ag+、Cu2+、Co3+、Ni2+)形成配合物；与某些盐 晶体加合(如8NH3+CaCl2 → CaCl2·8NH3 )
B. 取代反应：NH3中的氢可被活泼的金属取代生成氨 基化合物(－NH2)和氢气。
第14章 氮族元素
神奇的一氧化氮 —— “两面人”
我们知道汽车尾气中的 NO 会造成大气的公害。大气中的 氧可将NO 氧化为 NO2，但在低浓度条件下的氧化速率极慢。 这使得某些大都市上空的 “光化学烟雾” 长期弥漫，NO 是造 成光化学烟雾的祸首。 “ 天不转地在转 ” ，这个祸首当今竟成 了 “明星”。科学家发现NO可以令血管放松和扩阔，帮助血液 流通；美国 Pfizer 药厂利用这个发现，生产出 Viagra 。 NO 气 体还具有治疗哮喘和关节炎，抵御肿瘤，杀死感性细菌、真 菌和寄生虫的能力。三位美国药理学家由于发现NO的药理作 用而获得1998年诺贝尔医学奖。
28
水解：
δ-
. .
NF3 NCl3 sp3杂化，三角锥形
N F F F
NCl3 + 3H2O = NH3+ 3HClO Cl 原因有二：
·· N
δ+
Cl
Cl
NCl3: NH3 + 3Cl2 = NCl3 + 3HCl 在90℃，爆炸分解： NCl3 = 1/2N2 + 3/2Cl2
△rHmӨ = －295.5 kJ·mol-1
第14章 氮族元素
§1 §2 §3 §4 氮族元素的通性 氮和氮的化合物 磷及其化合物 砷、锑、铋
§1
N +5 | －3
氮族元素的通性
P +5 +3 －3 As +5 +3 －3 Sb Bi +5 (+5) +3 +3 (－3)
§2
氮和氮的化合物
一、 氮族元素概述
ⅤA N P As Sb Bi ns2np3
8
♦ 取代反应：
2NH3 + 2Na = 2NaNH2 (白色) + H2 HgCl2 + 2NH3 = Hg(NH2)Cl↓+ NH4Cl
14氮族元素
2、PH3 P2H4（不稳定） Ca3P2+H2O→PH3+Ca（OH）2 P4（g）+H2→4PH3 3、含氧酸 ① H3PO2 一元酸 ② H3PO3 二元酸 P4O6+H2O→H3PO3 P+Br2+H2O→H3PO3+ HBr PCl3+H2O→H3PO3 + HCl
H3PO4 2H3PO4﹣H2O→H4P2O7 焦磷酸 3H3PO4 ﹣2H2O→H5P3H10 三磷酸 4H3PO4﹣4H2O→（HPO3）4 四偏磷酸 注：磷酸正盐，常难溶；二氢盐，常可溶。 检验：H3PO4+Ag+→Ag3PO4↓（黄） H4P2O7+Ag+→Ag4P2O7↓（白） 4、磷卤化物：PCl3、PCl5、 POCl3 易水解，注意NCl3的水解，NF3 呢？
3.氧化物及其水合物酸碱性
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿碱 Bi2O3 ∣As2O3（砒霜） Sb2O3 ∣两性偏酸 中、碱性 碱性 ↓ As2O5 Sb2O5 （Bi2O5） 酸
均难溶于水： Sb(OH)3 Bi(OH)3 (碱性) H3AsO3 ↓HCl↓OH﹣ ↓HCl ↓OH﹣ ↓HNO3 AsCl3 AsO33﹣ SbCl3 Sb(OH)4﹣ Bi(NO3)3
AsH3(剧毒) SbH3 (BiH3)
Na3As+3H2O→AsH3+3NaOH As2O3+6Zn+6H2SO4→2AsH3+6ZnSO4+3H2O 2AsH3+12AgNO3+3H2O→12Ag↓+As2O3+12HNO3 （古氏试砷法，可检出0.005mgAs2O3） 2AsH3→2As（砷镜）+3H2（绝O2 加热）——马氏 试砷法 SbH3（锑镜）类似 但：2As+5NaClO+3H2O→2H3AsO4+5NaCl Sb则不溶解
【优】高中化学氮族元素PPT资料
条件 氢化物的稳定
性
*与同周期氧族，卤族元素相比较：
5、某元素R原子的最外层上有5个电子，它的含氧酸的钾盐的化学式不可能是（ ）
N、O、F 三元素性质比较。 三、有关氮氧化物的计算
磷是生物体不可缺少的元素之一。
练习1：用大试管收集满NO2气体，倒扣在盛水的水槽中，不久看到红棕色消失，试管里水面上升到容积的_______处，再往试管里通
④最高价含氧酸的酸性减弱：
氢化物的稳定 注意： 的酸酐是 ，而不是 NO2
N表现-3，+1→+5价。
性
分解温度： 800°C
分解温度 1000°C
不分解
P、S、Cl三元素性质比较。
第三周期元素
P
S
Cl
氢化物分子式
PH3
H2S
HCl
氢化物的生成 条件
磷蒸气和 H2 能 硫蒸气和 H2 能
反应生成 PH3，反应生成 H2S，
3、砷、锑、铋在地壳中的含量不大，它们可以以游离态存在 自然界中，但主要以硫化物矿存在。例如：雄黄（As4S4）雌黄
（As2S3）辉锑矿（Sb2S3）辉铋矿（Bi2S3）。
很难
加热
光照，点燃
氢化物的稳定 很不稳定，易
性
分解
加热至高温 加热能分解 （ 3000°C 以
上）少许分解
最高价含氧酸 的酸性
H3PO4 中强酸
H2SO4 强酸
HClO4 最强酸
小结：
2、磷在自然界中总是以磷酸盐的形式出现的，例：Ca3(PO4)2——磷酸钙，Ca5F(PO4)3——磷灰石。
①非金属性较氧族、卤族元素弱； 在植物体中磷主要含于种子的蛋白质中，在动物体中，则含于脑、血液和神经组织的蛋白质中，骨骼中也含有磷。
性
*与同周期氧族，卤族元素相比较：
5、某元素R原子的最外层上有5个电子，它的含氧酸的钾盐的化学式不可能是（ ）
N、O、F 三元素性质比较。 三、有关氮氧化物的计算
磷是生物体不可缺少的元素之一。
练习1：用大试管收集满NO2气体，倒扣在盛水的水槽中，不久看到红棕色消失，试管里水面上升到容积的_______处，再往试管里通
④最高价含氧酸的酸性减弱：
氢化物的稳定 注意： 的酸酐是 ，而不是 NO2
N表现-3，+1→+5价。
性
分解温度： 800°C
分解温度 1000°C
不分解
P、S、Cl三元素性质比较。
第三周期元素
P
S
Cl
氢化物分子式
PH3
H2S
HCl
氢化物的生成 条件
磷蒸气和 H2 能 硫蒸气和 H2 能
反应生成 PH3，反应生成 H2S，
3、砷、锑、铋在地壳中的含量不大，它们可以以游离态存在 自然界中，但主要以硫化物矿存在。例如：雄黄（As4S4）雌黄
（As2S3）辉锑矿（Sb2S3）辉铋矿（Bi2S3）。
很难
加热
光照，点燃
氢化物的稳定 很不稳定，易
性
分解
加热至高温 加热能分解 （ 3000°C 以
上）少许分解
最高价含氧酸 的酸性
H3PO4 中强酸
H2SO4 强酸
HClO4 最强酸
小结：
2、磷在自然界中总是以磷酸盐的形式出现的，例：Ca3(PO4)2——磷酸钙，Ca5F(PO4)3——磷灰石。
①非金属性较氧族、卤族元素弱； 在植物体中磷主要含于种子的蛋白质中，在动物体中，则含于脑、血液和神经组织的蛋白质中，骨骼中也含有磷。
氮族元素氮气及固氮
无色气体 -195.8℃ ℃ 无色液体 -209.9℃ ℃
如何收集 氮气? 氮气?
雪花状固体
自然界中含有大量的氮元 但占空气体积78％ 素，但占空气体积78％的氮气 却不能被大多数植物直接利用。 却不能被大多数植物直接利用。 这是什么原因呢？ 这是什么原因
原子结构示意图 原子的电子式 分子的电子式 分子的结构式 键能
生物固氮: 生物固氮:
N2
NH3
自然界中的氮循环
大气中的N 大气中的N2
尿素及动 植物遗体 土壤中的微生物
NO3NH3
NO3-
氮素化肥
作业
1、练习册P11 5.4（一） 练习册P11 5.4（ 走进新课程》P272、《走进新课程》P27-29
氮族元素
氮族元素
第VA族：氮7N、磷15P、砷33As、锑51Sb、铋83Bi 族 、 、 、 、
氮是植物体内蛋白质, 氮是植物体内蛋白质,叶绿素的重要组成元素
书P20
氮肥的种类
铵态氮肥：常用的有NH4HCO3、NH4NO3 铵态氮肥：常用的有 硝态氮肥：常用的有KNO3、NH4NO3 氮肥 硝态氮肥：常用的有 、 有机氮肥：主要有尿素［ 有机氮肥：主要有尿素［CO(NH2)2］
氮肥的功用
充足的氮肥能使农作物枝叶茂盛，叶片增大， 充足的氮肥能使农作物枝叶茂盛，叶片增大，促 的形成， 光合作用， 叶绿素的形成 从而有利于光合作用 进叶绿素的形成，从而有利于光合作用，提高农作物 产量和质量。 的产量和质量。
1．相似性： ．相似性：
(1) 最外层均为 个电子，能结合 个电子达到稳定 最外层均为5个电子 能结合3个电子达到稳定 个电子， (2)最高价氧化物通式：R2O5 最高价氧化物通式： 最高价氧化物通式 (3)氢化物：RH3 氢化物： 氢化物 (Sb、Bi金属无负价 、 金属无负价 金属无负价) (4)最高从价氧化物对应水化物：H3RO4、HRO3 最高从价氧化物对应水化物： 最高从价氧化物对应水化物 (5) 主要化合价： 氮－3、+1、+2、+3、+4、+5 主要化合价： 、 、 、 、 、 磷和砷：－ ：－3、 、 锑和铋： 、 磷和砷：－ 、+3、+5 锑和铋：+3、+5
如何收集 氮气? 氮气?
雪花状固体
自然界中含有大量的氮元 但占空气体积78％ 素，但占空气体积78％的氮气 却不能被大多数植物直接利用。 却不能被大多数植物直接利用。 这是什么原因呢？ 这是什么原因
原子结构示意图 原子的电子式 分子的电子式 分子的结构式 键能
生物固氮: 生物固氮:
N2
NH3
自然界中的氮循环
大气中的N 大气中的N2
尿素及动 植物遗体 土壤中的微生物
NO3NH3
NO3-
氮素化肥
作业
1、练习册P11 5.4（一） 练习册P11 5.4（ 走进新课程》P272、《走进新课程》P27-29
氮族元素
氮族元素
第VA族：氮7N、磷15P、砷33As、锑51Sb、铋83Bi 族 、 、 、 、
氮是植物体内蛋白质, 氮是植物体内蛋白质,叶绿素的重要组成元素
书P20
氮肥的种类
铵态氮肥：常用的有NH4HCO3、NH4NO3 铵态氮肥：常用的有 硝态氮肥：常用的有KNO3、NH4NO3 氮肥 硝态氮肥：常用的有 、 有机氮肥：主要有尿素［ 有机氮肥：主要有尿素［CO(NH2)2］
氮肥的功用
充足的氮肥能使农作物枝叶茂盛，叶片增大， 充足的氮肥能使农作物枝叶茂盛，叶片增大，促 的形成， 光合作用， 叶绿素的形成 从而有利于光合作用 进叶绿素的形成，从而有利于光合作用，提高农作物 产量和质量。 的产量和质量。
1．相似性： ．相似性：
(1) 最外层均为 个电子，能结合 个电子达到稳定 最外层均为5个电子 能结合3个电子达到稳定 个电子， (2)最高价氧化物通式：R2O5 最高价氧化物通式： 最高价氧化物通式 (3)氢化物：RH3 氢化物： 氢化物 (Sb、Bi金属无负价 、 金属无负价 金属无负价) (4)最高从价氧化物对应水化物：H3RO4、HRO3 最高从价氧化物对应水化物： 最高从价氧化物对应水化物 (5) 主要化合价： 氮－3、+1、+2、+3、+4、+5 主要化合价： 、 、 、 、 、 磷和砷：－ ：－3、 、 锑和铋： 、 磷和砷：－ 、+3、+5 锑和铋：+3、+5
14 无机化学 第十四章 氮族元素
ns2 np3
1、最高氧化态为+5价。
其中，Bi(V)不稳定，是强氧化剂
2、基态原子都有半充满的p轨道，与同周期 前后的元素相比，有较大的电离能数据。
除氮外，其它元素的电负性都不太大。因此，本
族元素易和电负性较大的元素形成共价型的化合
物。如: NF3、PCl5、AsF5、SbF5 。
3、最低氧化态为-3价。
：
H
下列化合物热稳定性最高的是（
(A)NaN3 (B)AgN3 (C) Pb(N3)2
）。
(D)Ba(N3)2
用何种原理 来解释？
制备
NaN3+H2SO4===HN3+NaHSO4 N2H4+HNO2===2H2O+HN3
比较HN3、N2H4、 NH2OH的酸碱 性、还原性、 稳定性的大小？
根据HN3有弱酸性，可用强酸和对应的盐制备：
从而降低了弱酸与强酸之间 强度差异,称NH3为强、弱酸 的拉平溶剂。
Na+ +xNH3
e- + yNH3
e(NH3)y-
碱金属可以溶解在液氨中， 并呈现特征颜色
化 （1）还原性： 学 4NH3 + 3O2 (纯氧) === 2N2+6H2O 4NH3 + 5O2 === 4NO + 6H2O 性 2NH3 + 3CuO === 3Cu + N2 + 3H2O 质
由于NH4+与K+（或Rb+）的电荷相等，半径相近，因 此同类型的K+盐（或Rb+盐）与NH4+盐性质相似。
例如： KCl 、 NH4Cl 、 K2SO4 、 (NH4)2SO4 应该具有差不多 的晶格能。
第十四章氮族元素
第十四章氮族元素§本章摘要§1.氮和氮的化合物单质氮的氢化物氮的含氧化合物2.磷和磷的化合物单质磷的氢化物磷的含氧化合物磷的卤化物和硫化物3.砷、锑、铋单质砷锑铋的氢化物砷、锑、铋的氧化物及其水合物砷、锑、铋的三卤化物砷、锑、铋的硫化物3B: 杂化，与2也是一种拟卤离子。
反应类似于卤除浅黄色的一般易溶。
盐，生成沉淀物。
但以氧化性为主，N 不等性杂化，大键中电亚硝酸的分子结构阳离子离子电场较弱一个电子形成第十四章氮族元素§本章摘要§1.氮和氮的化合物单质氮的氢化物氮的含氧化合物2.磷和磷的化合物单质磷的氢化物磷的含氧化合物磷的卤化物和硫化物3.砷、锑、铋单质砷锑铋的氢化物砷、锑、铋的氧化物及其水合物砷、锑、铋的三卤化物砷、锑、铋的硫化物: 由于动力学原因，这种歧化只有在碱中才能成为现实。
PH轨道相互成键，+2°氧化物的性质离子形成可溶性配合物所以分析中常用做为的掩蔽剂D)缩合性链聚多磷酸的通式B)、Array B) 歧化反应的鸡蛋清溶液，使蛋白溶按顺序X第十四章 氮族元素§本章摘要§ 1.氮和氮的化合物单质 氮的氢化物 氮的含氧化合物 2.磷和磷的化合物单质 磷的氢化物 磷的含氧化合物 磷的卤化物和硫化物3.砷、锑、铋单质 砷锑铋的氢化物 砷、锑、铋的氧化物及其水合物 砷、锑、铋的三卤化物 砷、锑、铋的硫化物可与F 2反应有五价化合物生成。
，在碱性介质中而在强酸中，即] =1时，可以氧化，在酸介质中却弱酸，碱性比，若用浓盐酸抑制水解，体系中会有存在，但用水解，溶液中也不会有。
则要在浓盐酸中通入只有在浓盐酸中才会有存在，通入H无.。
氮族元素
（3）强氧化性、 ①与金属反应（除Au、Pt外，大部分金属能与硝 酸反应） a．Cu与浓、稀硝酸均能反应，其反应方程式分别为： 。 b．铁、铝遇冷的浓硝酸能发生钝化，原因是故可用铁、铝容器运输冷的浓硝酸。 ②与非金属的反应 碳、硫、磷与浓硝酸反应的化学方程式分别为： 。
二、氮气 1．分子结构 电子式为
，结构式为 ， 氮氮三键很牢固。 2．化学性质 (1)与H2的反应：N2+3H2 2NH3 (2)与O2的反应： 。 (3)与Mg的反应： Mg3N2与H2O反应的化学方程式为： Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑。
3．氮的氧化物 (1)氮的五种正价能生成六种氧化物，它们均有 毒，能污染空气。其中属于酸酐的有亚硝酸 酐： N2O3 ，硝酸酐： N2O5 。 (2)NO是无色、难溶于水的 气 体，在常温下 它很容易与空气中的O2化合，生成红棕色、刺激 性气味的有毒的NO2，反应方程式为 ，NO与O2 不能 (填“能”或“不能”)共存。 实验室常用 Cu 和 稀硝酸 反应制取NO，反应方程 式为 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O ， 排水集气 收集方法为 。 工业上用氨氧化法制取NO。
一、氨 1．分子结构 电子式： ，结构式： ，三角锥形， 极性 分子 2．物理性质 无色，有 刺激性 气味的气体，比空气轻， 易 液化， 700 极易溶于水(1: )。
3．化学性质 氨水呈碱性，密度 小于 3 1g/cm NH3+H2O NH3•H2O NH4++ OH– NH3+HCl→ (白烟，可用于检验) NH3+HNO3→ (用于制造氮肥、炸药) 2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4 (肥田粉) NH3+O2→ + H2O(工业制硝酸) NH3+Cl2→N2+NH4Cl（产生白烟，可用于检验Cl2） NH3 +Al3++ H2O→ + NH4+ 4．用途：制氮肥、硝酸、铵盐、纯碱、化纤，作制 冷剂。
武汉大学版无机化学课后习题答案--14氮族元素
武汉大学版无机化学课后习题答案--14氮族元素第十四章 氮族元素1． 用MO 理论讨论N 2和NO 分子中的成键情况，并指出两者键级是多少？ 答：N 2 ：2222222*222pp p s s KK σππσσ 键级3 NO ：1*22222222*222pp p p s s KK πσππσσ 键级2.5。
2．解释下列问题：（1）虽然氮的电负性比磷高，但是磷的化学性质比氮活泼？（2）为什么Bi(V)的氧化能力比同族其他元素强?答：(1) 氮的电负性比P 高，但氮不如P 活泼，这是由俩者单质的结构不同决定的。
N 的半径很小，但N 原子间形成三重键，叁键的键能很高，难以断开，因而N 2很不活泼。
P 原子半径很大，而使P 原子间的p 轨道重叠很小，不能形成多重键。
P-P 单键键能很小，很容易断开。
特别白磷的P-P-P 键角小张力大，更活泼。
(2) Bi(v)的氧化能力比同族其他元素强的多，出现了充满4f、5d，而4f、5d对电子的屏蔽作用较小，而6s具有较大的穿透能力，所以6s电子能级显著降低，不易失去，有“惰性电子对效应”。
失去2 个6s电子的Bi(v 更倾向于得到2个电子形成更稳定的Bi3+。
3．试从分子结构上比较NH3、HN3、N2H4和NH2OH等的酸碱性。
答：NH3结构见书648HN3结构见书658N2H4结构见书655NH2OH结构见书658得出酸性HN3> NH2OH > N2H4> NH3碱性相反。
4．试比较下列化合物的性质：（1）NO-3和NO-2的氧化性；（2）NO2、NO和N2O在空气中和O2反应的情况；（3）N2H4和NH2OH的还原性。
答：(1) 氧化性NO2->NO3-;(2) NO2不与空气反应；NO与空气在常温下即可反应，产生红棕色烟雾。
N2O也不与空气反应。
(3)还原性：N2H4 >NH2OH5．硝酸铵可以有下列两种热分解方式：NH4NO3(s)=NH3(g)+HNO3(g)ΔHθ=171kJ·mol-1NH4NO3(s)= N2O(g)+2 H2O(g) ΔHθ=-23 kJ·mol-1根据热力学的观点，硝酸铵固体按照哪一种方式分解的可能性较大。
高中化学氮族元素知识点
2NO + O2= 2NO2
②NO 中的氮为+2 价，处于中间价态，(工业制 HNO3 原理．在此反应中，
既有氧化性又有还原性
二氧化氮(NO2) 为红棕色、有刺激性气味、有毒的 气体，易溶于水
与 H2O 反应：
3NO2 + H2O＝2HNO3 + NO
NO2 同时作氧化剂和还原剂)
2NO (2) 2NO + O2= 2NO2(3)下雨时：3NO2 + H2O＝2HNO3 + NO
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(N2)的电子式为
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：
①N2 与 H2 化合生成 NH3 N2 +3H2
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，系电，通力根1保过据护管生高线产中敷工资设艺料技高试术中卷0资不配料仅置试可技卷以术要解是求决指，吊机对顶组电层在气配进设置行备不继进规电行范保空高护载中高与资中带料资负试料荷卷试下问卷高题总中2体2资，配料而置试且时卷可，调保需控障要试各在验类最；管大对路限设习度备题内进到来行位确调。保整在机使管组其路高在敷中正设资常过料工程试况1卷中下安，与全要过，加度并强工且看作尽护下可1都关能可于地以管缩正路小常高故工中障作资高；料中对试资于卷料继连试电接卷保管破护口坏进处范行理围整高，核中或对资者定料对值试某，卷些审弯异核扁常与度高校固中对定资图盒料纸位试，置卷编.工保写况护复进层杂行防设自腐备动跨与处接装理地置，线高尤弯中其曲资要半料避径试免标卷错高调误等试高，方中要案资求，料技编试术写5、卷交重电保底要气护。设设装管备备置线4高、调动敷中电试作设资气高，技料课中并3术试、件资且中卷管中料拒包试路调试绝含验敷试卷动线方设技作槽案技术，、以术来管及避架系免等统不多启必项动要方高式案中，；资为对料解整试决套卷高启突中动然语过停文程机电中。气高因课中此件资，中料电管试力壁卷高薄电中、气资接设料口备试不进卷严行保等调护问试装题工置，作调合并试理且技利进术用行，管过要线关求敷运电设行力技高保术中护。资装线料置缆试做敷卷到设技准原术确则指灵：导活在。。分对对线于于盒调差处试动，过保当程护不中装同高置电中高压资中回料资路试料交卷试叉技卷时术调，问试应题技采，术用作是金为指属调发隔试电板人机进员一行，变隔需压开要器处在组理事在；前发同掌生一握内线图部槽 纸故内资障，料时强、，电设需回备要路制进须造行同厂外时家部切出电断具源习高高题中中电资资源料料，试试线卷卷缆试切敷验除设报从完告而毕与采，相用要关高进技中行术资检资料查料试和，卷检并主测且要处了保理解护。现装场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
14第十四章氮族元素-PPT精品文档
液氨溶解活泼金属生成蓝色溶液： Na →Na+ + eNa+ + xNH3＝ Na(NH3)x+ e- + yNH3 ＝ (NH3)y- （蓝色） 该溶液能导电，较稳定，有强还原性，蒸干得到原来的碱金 属，放置产生氢气。金属液氨溶液的特性是含“氨合电子”。 T4、分别写出Mg3N2和 Li3N的水解反应式。（思考） 2-5 氮的含氧化物（P659） T5、写出NO的MO式，说明键级，比较NO与N2的稳定性。
11 3.04
34 2.19
47 2.18
2019/2/25
2
§14-2 氮和它的化合物 2-1 氮的成键特征（P641）
1. 离子键：如Mg 3N2，Li3N等。 2. 共价键： 三个共价单键，如NH3、NCl3， N以sp3杂化； 一个共价单键和一个共价双键，如Cl-N=O，N以sp2杂化；
实验室法： NH4Cl+NaNO2 = NaCl+N2↑+ 2H2O 除O2，使气体通过炽热的铜丝； 除NH3，使气体通过浓硫酸洗涤； 除H2O，使气体通过碱石灰干燥剂。 其它反应： (NH4)2Cr2O7(s) = N2↑+ Cr2O3 + 4H2O 8NH3 + 3Br2(aq) = N2↑+ 6NH4Br T2、写出NH4Cl、 (NH4)2SO4、 (NH4)3PO4 和NH4NO3热分解 反应式。（P654）
2019/2/25 4
T3、写出NH3、N2H4（l）、NH2OH（s）和HN3（s）的结构 式；指出N原子的杂化方式；比较碱性的大小，并说明碱 性大小原因。（P655－659）
1 2 3
∶N＝N≡N∶
N3-
H
顺式联氨（肼） N以sp3杂化 羟氨 N以sp3杂化
11 3.04
34 2.19
47 2.18
2019/2/25
2
§14-2 氮和它的化合物 2-1 氮的成键特征（P641）
1. 离子键：如Mg 3N2，Li3N等。 2. 共价键： 三个共价单键，如NH3、NCl3， N以sp3杂化； 一个共价单键和一个共价双键，如Cl-N=O，N以sp2杂化；
实验室法： NH4Cl+NaNO2 = NaCl+N2↑+ 2H2O 除O2，使气体通过炽热的铜丝； 除NH3，使气体通过浓硫酸洗涤； 除H2O，使气体通过碱石灰干燥剂。 其它反应： (NH4)2Cr2O7(s) = N2↑+ Cr2O3 + 4H2O 8NH3 + 3Br2(aq) = N2↑+ 6NH4Br T2、写出NH4Cl、 (NH4)2SO4、 (NH4)3PO4 和NH4NO3热分解 反应式。（P654）
2019/2/25 4
T3、写出NH3、N2H4（l）、NH2OH（s）和HN3（s）的结构 式；指出N原子的杂化方式；比较碱性的大小，并说明碱 性大小原因。（P655－659）
1 2 3
∶N＝N≡N∶
N3-
H
顺式联氨（肼） N以sp3杂化 羟氨 N以sp3杂化
第14章 氮族元素
的电子云密度, 电子云密度越小，酸性越强。
1 氨
制 备
2NH
4
结构（略）
Cl Ca(OH)
Fe,Ru
2
CaCl
2
2H
2
O 2NH
3
(g)
2N2+3H2 == 2NH3
Haber F. 获1916年诺贝尔奖
性质
极易溶于水
液氨溶剂 碱金属液氨溶液 重要配位体
Ag
2NH3 = NH4+ + NH2——氨合电子生成
次磷酸
P4+Ba(OH) 2+H2O
△
H3PO3
亚磷酸 P4O6+6H2O(冷)=4H3PO3
△
PH3↑+Ba(H2PO2) 2 ↓H SO H3PO2+BaSO4 ↓
2 4
2 联氨(肼）、羟胺、氢叠氮酸
NH2OH
OH－
无色固体
－NH2
N2H4 无色液体
水溶液为碱性
NH3 + H2 O
>
N2H4 + H2 O
> NH2OH
+ H2 O
K≈10－9
K ≈10－5
K≈10－6
NH4++OH－
N2H5++OH－ +H2O
K≈10
－16
NH3OH++OH－
N2H62++OH－
二.氮气的性质
常温下不活泼,用做保护气.
为什么氮的金属性比磷和 硫都强,但常温下不如它 们活泼? N2分子中叁键键能 大,不易破坏
高温下可发生很多反应 N2+3H2=2NH3
1 氨
制 备
2NH
4
结构（略）
Cl Ca(OH)
Fe,Ru
2
CaCl
2
2H
2
O 2NH
3
(g)
2N2+3H2 == 2NH3
Haber F. 获1916年诺贝尔奖
性质
极易溶于水
液氨溶剂 碱金属液氨溶液 重要配位体
Ag
2NH3 = NH4+ + NH2——氨合电子生成
次磷酸
P4+Ba(OH) 2+H2O
△
H3PO3
亚磷酸 P4O6+6H2O(冷)=4H3PO3
△
PH3↑+Ba(H2PO2) 2 ↓H SO H3PO2+BaSO4 ↓
2 4
2 联氨(肼）、羟胺、氢叠氮酸
NH2OH
OH－
无色固体
－NH2
N2H4 无色液体
水溶液为碱性
NH3 + H2 O
>
N2H4 + H2 O
> NH2OH
+ H2 O
K≈10－9
K ≈10－5
K≈10－6
NH4++OH－
N2H5++OH－ +H2O
K≈10
－16
NH3OH++OH－
N2H62++OH－
二.氮气的性质
常温下不活泼,用做保护气.
为什么氮的金属性比磷和 硫都强,但常温下不如它 们活泼? N2分子中叁键键能 大,不易破坏
高温下可发生很多反应 N2+3H2=2NH3
《氮族元素》课件
例如，氨气与氯化银反应可以生成氯氨络合物，这是配位反应。
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
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
14第十四章氮族元素
T14．说明为什么Au、Pt易溶于王水，写出反应方程式（P667-） Au + HNO3 + 3HCl =AuCl3 + NO↑ + 2H2O
AuCl3 + HCl=HAuCl4
3Pt + 4HNO3 + 12HCl = 3PtCl4 + 4NO↑ + 8H2O
PtCl4 + 2HCl = H2[PtCl6] 有配合物和气体生成，金、铂的还原型增强而会溶解。
T5、写出NO的MO式，说明键级，比较NO与N2的稳定性。
NO[KK(σ2s)2 (σ*2s)2 (σ2px)2 (π2py)2 (π2pz)2 (π*2py)1]
有1个3电子键，键级=2. 5，比N2活泼。
05.04.2021
6
T6、画出N2O、NO2、N2O4、N2O3和N2O5 的结构式，指出N 原子杂化方式和分子中大键情况。 (p660，表14-5)
磷酸钙矿：Ca3(PO4)2·H2O、氟磷灰石Ca5F(PO4)3 磷是生命元素，存在于细胞、蛋白质、骨骼、牙齿中， 所有含磷化合物大都通过氧与其它原子连接。
T17. 工业上怎样制备单质磷？（P673）
2Ca3(PO4)2+ 6SiO2 + 10C 高 温6CaSiO3 + P4(白磷) + 10CO
4Zn +10HNO3（稀1:10）= 4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O （气室法检验NH4+）
05.04.2021
9
T13．分别写出NaNO3、Pb（NO3）2和AgNO3的热分解反应 式，用离子极化理论说明产物不同的原因。（p668-669） 离子极化能力：Ag＋>Pb2＋>Na+ 产物的稳定态： Ag 、PbO、 NaNO2
AuCl3 + HCl=HAuCl4
3Pt + 4HNO3 + 12HCl = 3PtCl4 + 4NO↑ + 8H2O
PtCl4 + 2HCl = H2[PtCl6] 有配合物和气体生成，金、铂的还原型增强而会溶解。
T5、写出NO的MO式，说明键级，比较NO与N2的稳定性。
NO[KK(σ2s)2 (σ*2s)2 (σ2px)2 (π2py)2 (π2pz)2 (π*2py)1]
有1个3电子键，键级=2. 5，比N2活泼。
05.04.2021
6
T6、画出N2O、NO2、N2O4、N2O3和N2O5 的结构式，指出N 原子杂化方式和分子中大键情况。 (p660，表14-5)
磷酸钙矿：Ca3(PO4)2·H2O、氟磷灰石Ca5F(PO4)3 磷是生命元素，存在于细胞、蛋白质、骨骼、牙齿中， 所有含磷化合物大都通过氧与其它原子连接。
T17. 工业上怎样制备单质磷？（P673）
2Ca3(PO4)2+ 6SiO2 + 10C 高 温6CaSiO3 + P4(白磷) + 10CO
4Zn +10HNO3（稀1:10）= 4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O （气室法检验NH4+）
05.04.2021
9
T13．分别写出NaNO3、Pb（NO3）2和AgNO3的热分解反应 式，用离子极化理论说明产物不同的原因。（p668-669） 离子极化能力：Ag＋>Pb2＋>Na+ 产物的稳定态： Ag 、PbO、 NaNO2
第十四章氮族元素
3Zn 8HNO3 (稀1: 2) 3Zn(NO3 )2 2NO 4H 2O
4Zn 10HNO3 (较稀,2mol·L-1)
4Zn(NO3 )2 N2O 5H2O 4Zn 10HNO3 (很稀,1:10)
4Zn(NO3 )2 NH4 NO3 3H2O
规律：HNO3越稀，金属越活泼， HNO3 被还原的氧化值越低。
冷的浓硝酸使Fe, Al, Cr钝化 王水：（氧化配位溶解）
Au HNO3 4HCl H[AuCl4 ] NO 2H2O 3Pt 4HNO3 18HCl 3H2[PtCl6 ] 4NO 8H2O
② 热稳定性差，保存在棕色瓶中
4HNO 3 4NO 2 O2 2H 2O
③ 与有机化合物发生硝化反应
K 223K
1.9 10 33
H2O H2O H3O OH
K
298
1.0 10 14
Na x NH 3 (l) Na e (NH 3 )x 氨合电子，蓝色，可导电
③ 加合反应（NH3为Lewis碱）
H NH3 NH4
Ag 2NH3 [Ag(NH3 )2 ]
④ 取代反应
例如，从N→Bi，+3化合物稳定性↑ N、P不易形成N3+、P3+（易水解） 而Sb、Bi→Sb3+、Bi3+（盐）
+5 含氧阴离子稳定性从P →Bi↓， N、P能以NO3- ,PO43- 存在
Sb
Sb
(OH
)
6
,
As
H
3As
O4
而Bi(Ⅴ)的化合物为强氧化剂
Bi 2O5 , NaBiO 3
成键情况：最高氧化态+5；np轨道半充满，电离势
14第十四章 氮族元素1
e- + yNH3
e(NH3)y2017/4/13
14
（4）化学性质 A.加合反应
如:NH3 + H2O
加H+ 加OH-
NH3· H2 O
生成铵盐 NH4+
NH4+ + OH-
即强碱置换弱碱，释放NH3 用于实验室制NH3， Ag+ + 2NH3 =[Ag(NH3)2]+ Cu2+ + 4NH3 =[Cu(NH3)4]2+ CaCl2 + 8NH3 = CaCl2· 8NH3
[Ru（NH3 ）3(N2)]2+ [(NH3)3Ru-N2-Ru(NH3)3]4+
Ru2+ 的d电子反馈到N2的π* 空轨道，形成d →π*反馈π键，
2017/4/13 使N-N键级降低，N2分子被“活化”——“固氮工程”。 12
2-4 氮的氢化物 一、、氨 （1）氨的制备 工业合成: N2 + 3H2 实验室制备: 2NH4Cl + Ca(OH)2 CaCl2 + 2NH3↑+ 2H2O 2NH3
对应氧化态的元素要强得多。
NaBiO3、PbO2能把Mn2+、氧化为MnO4-,Tl2O3能把HCl氧化成 Cl2,Hg2+能把Sn2+氧化成Sn4+。 2017/4/13 3
氮族元素的基本性质
性质 原子序数 原子量 共价半径/pm 3离子 M 3+ 半径 M 5+ /pm M 第一电子亲和 势(KJ/mol) 第一电离势 (KJ/mol) 电负性 N 7 14.01 55 171 16 13 -7 1402 3.04 P 15 30.9 7 110 212 44 35 71.7 1011 .8 2.19 As 33 74.92 121 222 58 46 77 859.7 2.18 Sb 51 Bi 83 208.98
无机化学下册：第十四章 氮族教学内容
b. 性质：
I. 二聚：
2NO N2O2
II. 易被氧化： 2NO+O2==2NO2
31
III. 形成配位化合物：
NO3-的检验：
在待测溶液中加入FeSO4，在沿着试管壁滴加浓硫酸，若出现棕 色环，则证明有NO3-存在
NO3-+3Fe2+4H+＝3Fe3++ NO↑ +2H2O Fe2++NO= [Fe(NO)]2+
26
4. 氮化物 离子型 间充型 共价型
离子型氮化物只存在于固态，水溶液中 水解为氨： 3Mg＋N2＝Mg3N2 Mg3N2＋6H2O＝3Mg(OH)2＋2NH3
间充型氮化物不服从一般化合价定律，如 TiN、Mn5N2、W2N3等，氮原子填充在金 属晶格的间隙中，化学性质稳定，熔点高， 硬度大，用于作高强度材料。
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。
5. 氢叠氮酸 a. 结构： b. 性质：
I. 易爆炸：
•
•
••
N •• N N
•
••
•
H
纯HN3是无色液体，是一种爆炸物，受热或 受撞击就爆炸，常用于引爆剂。
6
ⅤA
氮(N) 磷(P) 砷(As) 锑(Sb) 铋(Bi)
原子序数
7
15
33
51
83
价层电子构型 典2型s22非p3金属3s23p3 4准s24金p属3 5s25p3金属6s26p3
主要氧化数 金++-313属、、、+0+性24 -+增33、、加+05，-+33非、、+0金5 (+属-33、) 、性+50降(+-33、低) 、+50
氮族元素介绍
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+。
As、Sb :
+Ⅲ
+Ⅴ
2018/11/16 3
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
CL
电离能(I1) 496 738 578 787 1012 1000 1251
2018/11/16 4
N2O4
无色
升温 加压
2NO2
＞150℃
2NO+O2↑
2018/11/16 28
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 2NO2+C=CO2+2NO C、P、S等在NO2中易起火燃烧。 MnO4-+5NO2+H2O=Mn2++2H++5NO3-
SbCI3+H2O→SbOCI↓+2HCI
2018/11/16 5
§14-2 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
无机化学[第十四章氮族元素]课程预习
![无机化学[第十四章氮族元素]课程预习](https://img.taocdn.com/s3/m/753880ec5f0e7cd185253620.png)
第十四章氮族元素知识点归纳一、氮的单质单质氮在常况下是一种无色无味的气体，在标准状况下密度为1．25g／dm3。
工业上生产氮一般是由分馏液态空气在15．2MPa压力下装入钢瓶备用,或做成液氮存在于液瓶中,实验室中制备少量氮气。
N2分子是已知的双原子分子中最稳定的.在高温高压并有催化剂存在的条件下，氮气可以和氢气反应生成氨：二、氦的成键特征N原子价最子层结构为2s2p3,即有3个成单电子和一个孤电子对，在形成化合物时，其成键特征如下:（1）形成离子键N原子有较高的电负性，它同电负性较低的金属形成一些二元氮化物即能够获得部分负电荷而形成N3-离子。
（2）形成共价键N电子同电负性较高的非金属形成化合物时它总是以不同的共价键同其他原子相结合，这些共价键一般有以下几种:三、氮的氢化物1．氨（1）氨的制备氨是氮的最重要化合物之一，在工业上氨的制备是用氮气和氢气在高温高压和催化剂存在下合成的：（2）氨分子的结构在NH3中，氨采取不等性sp3杂化，有一对孤电子对，分子呈三角锥形结构，键角为107。
18’。
这种结构使得NH3分子有较强的极性。
(3)氨的物理性质和化学性质NH3具有相对高的凝固点、溶解热、蒸发热、溶解度和介电常数，氨极易溶于水。
在水中的溶解度比任何气体都大，237K时1 dm3的水能溶解1200dm3的氨。
氨的主要化学性质有:①还原性KH3和NH4+离子中N的氧化价为+3，因此它们在一定条件下只能有失去电子的倾向而显还原性。
常温下，氨在水溶液中能被Cl2，H2O2，KMnO4等氧化。
例如：③加合反应氨中氮原子上的孤电子对能与其他离子或分子形成配位键,结果形成了各种形式的氨合物，氨能与许多金属离子形成氨配合物如［Ag(NH3)2］+。
④弱碱性氨极易溶于水,它在水中主要是形成水合分子，同时在水中只有一部分水合氨分子发生电离作用。
NH3·H2O的K b=1．8×10—5，可与酸发生中和反应.(4）铵盐氨和酸作用可得到相应的铵盐,铵盐一般是无色晶体，易溶于水，而且是强电解质。
无机化学第十四章 氮族元素
第十四章氮族元素§本章摘要§1.氮和氮的化合物单质氮的氢化物氮的含氧化合物2.磷和磷的化合物单质磷的氢化物磷的含氧化合物磷的卤化物和硫化物3.砷、锑、铋单质砷锑铋的氢化物砷、锑、铋的氧化物及其水§1. 氮和氮的化合物一.单质1 氮气的化学性质常温下N2很稳定，表现出惰性，高温下活泼些。
1°和非金属的反应N 2 + 3H2－－2NH3催化剂，一定T.P下反应，高中讨论过。
2°和金属单质的反应高温下和Mg、Ca、Sr、Ba反应3Ca + N2---Ca3N2（ Ca:410℃,Sr:380℃ ,Ba:260 ℃)和Li反应250℃就很快了6Li + N2 --- 2Li3N二氮的氢化物1、氨(NH3)1°NH3的分子结构2 °液氨的性质(和H2O相比较)：-33.4℃液化，可作非水溶剂。
它是路易斯碱。
故液氨和H2O一样，很难电离和Na反应，H2O 和Na反应迅速，NH3和Na反应极慢，放置时反应如下：H 2逸出后，蒸干得白色固体NaNH2，即氨基钠。
NH3（l）能溶解碱金属，稀溶液显蓝色氨合电子是金属液氨溶液显蓝色的原因，也是金属液氨溶液显强的还原性和导电性的依据。
它的导电性超过任何电解质溶液，类似金属。
3°氨的化学性质A)络合反应氨分子中有一个孤电子对，所以可与许多金属离子配位形成络离子。
B: 杂化，与3个F形成三个键，B中还有一个空的2P轨道，NH3的孤电子对填到B的2P空轨道中。
2、联氨 N2H41°结构N2H4可以看成是NH3中的一个H被NH2取代，联氨又叫肼，N上仍有孤对电子。
2°联氨的性质纯的联氨是无色液体, m.p.1.4 ℃, b.p.113.5 ℃。
A)显碱性其碱性的机理与NH3一样是二元弱碱，比NH3略弱。
B)氧化还原性N2H4N显－2价，既有氧化性又有还原性不论在酸中、碱中，联氨作氧化剂，反应都非常慢，故只是一个好的还原剂。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
实验室法：
NH4Cl+NaNO2 = NaCl+N2↑+ 2H2O 除O2，使气体通过炽热的铜丝； 除NH3，使气体通过浓硫酸洗涤； 除H2O，使气体通过碱石灰干燥剂。
其它反应：
(NH4)2Cr2O7(s) = N2↑+ Cr2O3 + 4H2O
8NH3 + 3Br2(aq) = N2↑+ 6NH4Br T2、写出NH4Cl、 (NH4)2SO4、 (NH4)3PO4和NH4NO3热分解
中心N原子sp杂化
N原子sp2杂化
2个N原子sp2杂化
2个N原子sp2杂化
2020/4/22
2个N原子sp2杂化
固体为NO2+·NO3-
7
T7. 什么棕色环反应，其用途是什么？
NO+FeSO4＝Fe(NO)SO4（棕色）
硫酸亚硝酰合铁（Ⅱ）
检验NO3-
T8、饱和NaNO2 与稀H2SO4反应时，一开始显淡蓝色然后 又消失，为什么？
液氨溶解活泼金属生成蓝色溶液： Na →Na+ + e- Na+ + xNH3＝ Na(NH3)x+ e- + yNH3 ＝ (NH3)y- （蓝色） 该溶液能导电，较稳定，有强还原性，蒸干得到原来的碱金 属，放置产生氢气。金属液氨溶液的特性是含“氨合电子”。
T4、分别写出Mg3N2和 Li3N的水解反应式。（思考） 2-5 氮的含氧化物（P659）
反应式。（P654）
2020/4/22
4
T3、写出NH3、N2H4（l）、NH2OH（s）和HN3（s）的结构 式；指出N原子的杂化方式；比较碱性的大小，并说明碱 性大小原因。（P655－659）
12
3
∶N＝N≡N∶
N3-
H
有1个π43
有2个π
4 3
顺式联氨（肼） N以sp3杂化
羟氨 N以sp3杂化
T5、写出NO的MO式，说明键级，比较NO与N2的稳定性。
NO[KK(σ2s)2 (σ*2s)2 (σ2px)2 (π2py)2 (π2pz)2 (π*2py)1]
有1个3电子键，键级=2. 5，比N2活泼。
2020/4/22
6
T6、画出N2O、NO2、N2O4、N2O3和N2O5 的结构式，指出N 原子杂化方式和分子中大键情况。 (p660，表14-5)
T14．说明为什么Au、Pt易溶于王水，写出反应方程式（P667-） Au + HNO3 + 3HCl =AuCl3 + NO↑ + 2H2O
➢ 形成一个共价叁键，C≡N-；N3-中间的 N原子以sp杂化；
➢ 氮的氧化物大多形成不定域大π键；
➢ NO2-、NO3- 、HNO3有大π键。 3. 配位键：Cu(NH3)42+、[Os(NH3)5(N2)]2+、Pt(NH3)2(N2H4)2 2+ 2-2 氮元素的氧化态-吉布斯自由能图 （P644）
As 4s24p3
-3, +3, +5
共价半径/pm
75
110
122
M3-离子半径/pm
171
212
222
M3+离子半径/pm
M5+离子半径/pm
11
电负性（Pauling） 3.04
69
34
47
2.19
2.18
锑 Sb 5s25p3
+3, +5 143 245 92 62 2.05
铋 Bi 6s26p3
有1个π43
2020/4/22
8
T11．画出HNO3 和NO3- 结构式，说明大π键情况。
H O -------氢键--------
O
N
4 3
O
6 4
N以sp2杂化
T12．写出Zn（ 或Fe）与HNO3的反应式。
Zn +4HNO3（浓）=Zn(NO3)2 +2NO2+2H2 O
3Zn + 8HNO3（稀1:2）=3Zn(NO3)2+2NO+4H2O 4Zn +10HNO3（热、稀）= 4Zn(NO3)2+N2O+5H2O
2HNO2（冷）= N2O3 （蓝）+ H2O N2O3=NO2+NO
T9、分别写出NaNO2与MnO4-、I-、Cl2、Ag+ 的反应方程式。 （p663）
T10．画出NO2+、NO2和NO2- 的结构，说明N的杂化方式。(p663)
NO2+ 直线形
有2个π43
NO2 V形 有1个π33
NO2V形
+3, +5 152
108 74 2.02
2020/4/22
2
§14-2 氮和它的化合物
2-1 氮的成键特征（P641） 1. 离子键：如Mg 3N2，Li3N等。 2. 共价键：
➢ 三个共价单键，如NH3、NCl3， N以sp3杂化；
➢ 一个共价单键和一个共价双键，如Cl-N=O，N以sp2杂化；
4Zn +10HNO3（稀1:10）= 4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O （气室法检验NH4+）
2020/4/22
9
T13．分别写出NaNO3、Pb（NO3）2和AgNO3的热分解反应 式，用离子极化理论说明产物不同的原因。（p668-669） 离子极化能力：Ag＋>Pb2＋>Na+ 产物的稳定态： Ag 、PbO、 NaNO2
N2和 NH4+是热力学稳定状态； 0～+5之间的氧化态易发生歧化。
2020/4/22
3
2-3 氮在自然界中的分布和单质氮（P644）
T1、实验室中怎样制备N2 ，怎样除去其中的O2、H2O、 NH3 杂质?（P646—647）
N2[KK(2s)2(*2s)2(2py)2(2pz)2(2p)2] N2的键能941. 69kJ·mol-1，是最稳定的双原子分子
§14-1 氮族元素的通性 §14-2 氮和它的化合物 §14-3 磷和它的化合物 §14-4 砷、锑、铋 §14-5 盐类的热分解
重点掌握
2020/4/22
1
§14-1 氮族元素的通性
表14-1 氮族元素的性质
氮
磷
砷
元素符号 价电子构型 主要氧化数
N
P
2s22p3
3s23p3
-3, -2, -1, -3， +1……+ 5 +1,+3, +5
氢叠氮酸 1是sp2，2是sp杂化
氨的衍生物： NH3 N的氧化数： -3
N2H4 -2
NH2OH -1
HN3 -1/3
Kθ： 10-5
10-6
10-9
质子酸
与氢相连的N原子电子云密度小，酸性强、碱性弱。
2020/4/22
5
氨的衍生物制备方法：
2NH4Cl + Ca(OH)2 = CaCl2 + 2NH3↑+ 2H2O 2NH3 + ClO- = N2H4 + Cl- + H2O 在催化剂作用下，H2还原NO2得到NH2OH(s)
NH4Cl+NaNO2 = NaCl+N2↑+ 2H2O 除O2，使气体通过炽热的铜丝； 除NH3，使气体通过浓硫酸洗涤； 除H2O，使气体通过碱石灰干燥剂。
其它反应：
(NH4)2Cr2O7(s) = N2↑+ Cr2O3 + 4H2O
8NH3 + 3Br2(aq) = N2↑+ 6NH4Br T2、写出NH4Cl、 (NH4)2SO4、 (NH4)3PO4和NH4NO3热分解
中心N原子sp杂化
N原子sp2杂化
2个N原子sp2杂化
2个N原子sp2杂化
2020/4/22
2个N原子sp2杂化
固体为NO2+·NO3-
7
T7. 什么棕色环反应，其用途是什么？
NO+FeSO4＝Fe(NO)SO4（棕色）
硫酸亚硝酰合铁（Ⅱ）
检验NO3-
T8、饱和NaNO2 与稀H2SO4反应时，一开始显淡蓝色然后 又消失，为什么？
液氨溶解活泼金属生成蓝色溶液： Na →Na+ + e- Na+ + xNH3＝ Na(NH3)x+ e- + yNH3 ＝ (NH3)y- （蓝色） 该溶液能导电，较稳定，有强还原性，蒸干得到原来的碱金 属，放置产生氢气。金属液氨溶液的特性是含“氨合电子”。
T4、分别写出Mg3N2和 Li3N的水解反应式。（思考） 2-5 氮的含氧化物（P659）
反应式。（P654）
2020/4/22
4
T3、写出NH3、N2H4（l）、NH2OH（s）和HN3（s）的结构 式；指出N原子的杂化方式；比较碱性的大小，并说明碱 性大小原因。（P655－659）
12
3
∶N＝N≡N∶
N3-
H
有1个π43
有2个π
4 3
顺式联氨（肼） N以sp3杂化
羟氨 N以sp3杂化
T5、写出NO的MO式，说明键级，比较NO与N2的稳定性。
NO[KK(σ2s)2 (σ*2s)2 (σ2px)2 (π2py)2 (π2pz)2 (π*2py)1]
有1个3电子键，键级=2. 5，比N2活泼。
2020/4/22
6
T6、画出N2O、NO2、N2O4、N2O3和N2O5 的结构式，指出N 原子杂化方式和分子中大键情况。 (p660，表14-5)
T14．说明为什么Au、Pt易溶于王水，写出反应方程式（P667-） Au + HNO3 + 3HCl =AuCl3 + NO↑ + 2H2O
➢ 形成一个共价叁键，C≡N-；N3-中间的 N原子以sp杂化；
➢ 氮的氧化物大多形成不定域大π键；
➢ NO2-、NO3- 、HNO3有大π键。 3. 配位键：Cu(NH3)42+、[Os(NH3)5(N2)]2+、Pt(NH3)2(N2H4)2 2+ 2-2 氮元素的氧化态-吉布斯自由能图 （P644）
As 4s24p3
-3, +3, +5
共价半径/pm
75
110
122
M3-离子半径/pm
171
212
222
M3+离子半径/pm
M5+离子半径/pm
11
电负性（Pauling） 3.04
69
34
47
2.19
2.18
锑 Sb 5s25p3
+3, +5 143 245 92 62 2.05
铋 Bi 6s26p3
有1个π43
2020/4/22
8
T11．画出HNO3 和NO3- 结构式，说明大π键情况。
H O -------氢键--------
O
N
4 3
O
6 4
N以sp2杂化
T12．写出Zn（ 或Fe）与HNO3的反应式。
Zn +4HNO3（浓）=Zn(NO3)2 +2NO2+2H2 O
3Zn + 8HNO3（稀1:2）=3Zn(NO3)2+2NO+4H2O 4Zn +10HNO3（热、稀）= 4Zn(NO3)2+N2O+5H2O
2HNO2（冷）= N2O3 （蓝）+ H2O N2O3=NO2+NO
T9、分别写出NaNO2与MnO4-、I-、Cl2、Ag+ 的反应方程式。 （p663）
T10．画出NO2+、NO2和NO2- 的结构，说明N的杂化方式。(p663)
NO2+ 直线形
有2个π43
NO2 V形 有1个π33
NO2V形
+3, +5 152
108 74 2.02
2020/4/22
2
§14-2 氮和它的化合物
2-1 氮的成键特征（P641） 1. 离子键：如Mg 3N2，Li3N等。 2. 共价键：
➢ 三个共价单键，如NH3、NCl3， N以sp3杂化；
➢ 一个共价单键和一个共价双键，如Cl-N=O，N以sp2杂化；
4Zn +10HNO3（稀1:10）= 4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O （气室法检验NH4+）
2020/4/22
9
T13．分别写出NaNO3、Pb（NO3）2和AgNO3的热分解反应 式，用离子极化理论说明产物不同的原因。（p668-669） 离子极化能力：Ag＋>Pb2＋>Na+ 产物的稳定态： Ag 、PbO、 NaNO2
N2和 NH4+是热力学稳定状态； 0～+5之间的氧化态易发生歧化。
2020/4/22
3
2-3 氮在自然界中的分布和单质氮（P644）
T1、实验室中怎样制备N2 ，怎样除去其中的O2、H2O、 NH3 杂质?（P646—647）
N2[KK(2s)2(*2s)2(2py)2(2pz)2(2p)2] N2的键能941. 69kJ·mol-1，是最稳定的双原子分子
§14-1 氮族元素的通性 §14-2 氮和它的化合物 §14-3 磷和它的化合物 §14-4 砷、锑、铋 §14-5 盐类的热分解
重点掌握
2020/4/22
1
§14-1 氮族元素的通性
表14-1 氮族元素的性质
氮
磷
砷
元素符号 价电子构型 主要氧化数
N
P
2s22p3
3s23p3
-3, -2, -1, -3， +1……+ 5 +1,+3, +5
氢叠氮酸 1是sp2，2是sp杂化
氨的衍生物： NH3 N的氧化数： -3
N2H4 -2
NH2OH -1
HN3 -1/3
Kθ： 10-5
10-6
10-9
质子酸
与氢相连的N原子电子云密度小，酸性强、碱性弱。
2020/4/22
5
氨的衍生物制备方法：
2NH4Cl + Ca(OH)2 = CaCl2 + 2NH3↑+ 2H2O 2NH3 + ClO- = N2H4 + Cl- + H2O 在催化剂作用下，H2还原NO2得到NH2OH(s)