p区元素总结
p区元素知识归纳及解题分析2
例19：砷的化合物在农业上有广泛的用途。砒霜是最重要的砷化合物。从熔炼 提纯Cu和Pb的烟道灰中，可获得大量的砒霜，它是含As 75.74％的氧化物，它 形成分子晶体。 1、画出砒霜的分子结构图。 2、砷和硫直接相互反应形成As4S3、As4S4、As2S3和As2S5等硫化物。其中后两 个也能用H2S从As(III)和As(V)的盐酸溶液中沉淀出来。 （1）画出As4S4的分子结构图。 （2）写出用砒霜为原料制备As2S3的化学反应式。 3、试解释NH3、PH3、AsH3和SbH3中H—X—H之间的键角值分别是107.3°、 93.6°、91.8°和91.3°。 4、砒霜是剧毒物质，法庭医学分析上常用马氏试砷法来证明是否砒霜中毒： 把试样与锌和硫酸混和，若试样中含有砒霜，则会发生反应生成砷化氢；在无 氧条件下，将生成的砷化氢导入热的玻璃营中，在试管加热的部位砷化氢分解 形成亮黑色的“砷镜”。写出有关的化学方程式。 5、“砷镜”和“锑镜”的差异是马氏试砷法的一个判断依据，请指出这种差 异的化学原理。 6、假若用Zn在酸性介质中处理亚砷酸钾（K3AsO3）样品2.30 g，产生的AsH3 再用I2氧化至砷酸需要I2 8.50 g。试确定这种亚砷酸钾（K3AsO3）样品的纯度？
（1）砒霜中毒常用Fe(OH)2解毒，河水被As(III)污染后不适 宜用Fe(OH)2来处理为何？用熟石灰是常用方法，写出相关方 程式。 （2）法医检验砒霜中毒使用了Zn粉、盐酸，还使用NaClO， 为什么要使用它，写出方程式。
（3）设计测定As2O3和As2O5混合物含量的实验步骤，写出相 关方程式与As2O3百分含量计算式。
1、N2H4H2O 2、2NaOH + Cl2 === NaClO + NaCl + H2O NH2CONH2 + NaClO +2NaOH ==== N2H4H2O + NaCl + Na2CO3 3、 (1)尿素水解 NH2CONH2 + 2NaOH === 2NH3 + Na2CO3 (2)肼被氧化 NH2NH2 + 2NaClO === N2 + 2H2O + 2NaCl (或 N2H4H2O被氧化) 4、蒸馏 5、(NH2OH)HX+ SO3 == (NH2OSO3H)HX, (NH2OSO3H)HX+4NH3 === N2H4 + (NH4)2SO4 +NH4X
第十一章P区元素
2LiH B 2 H 6 2LiBH4
2NaH B 2 H 6 2NaBH4
2. 硼的含氧化合物
B—O 键的键能（ 806kJmol-1 ）大，硼的含氧化合物具有 很高的稳定性。硼与氧只能形成单键，不能形成双键。 构成硼的含氧化合物的基本结构单元是平面三角形的 BO3 合四面体形的BO4（硼元素的亲氧性和缺电子性）。
时中心原子的价键轨道杂化方式由 sp2 杂化过渡
到 sp3 杂化，分子的空间构型由平面结构过渡到 立体结构。
第三节 硼元素
一、硼的单质
硼在地壳中的含量很小，在自然界不以单质存在，主要
以含氧化合物的形式存在。硼的重要矿石有硼砂、方硼石、 硼镁矿和少量的硼酸等。
单质硼有无定型（棕色粉末）和晶型（黑灰色）等多种
A.三氧化二硼
H 3 BO3 HBO2 H 2 O
150o C
2HBO2 B 2 O 3 H 2 O
300 o C
低温时得到的是晶体， 高温时得到的是玻璃 状 B2O3 。 B2O3 与 水 反应又可生成偏硼酸 和硼酸。
B 2O 3 3Mg 2B 3MgO
二、特征
硼、铝在原子半径、电离能、电负性、熔点等性 质上有较大差异，即p区第二周期元素的反常性。
一般形成+3价的化合物，随着原子序数的增加， 形成+1价化合物的趋势逐渐增强。
硼族元素化合物中形成共价键的趋势自上而下
依次减弱 。 硼族元素为缺电子原子 —价电子数小于价键轨 道数的原子。所形成的化合物中有些为成键电子 对数小于中心原子的价键轨道数的缺电子化合物， 即容易形成聚合型分子 Al2Cl6和配位化合物HBF4 （硼原子的最高配位数为 4，其他原子为6），此
p区元素知识归纳及解题分析
D:KCl；E:KICl4；
例3：世界环保联盟全面禁用Cl2作为饮用水消毒剂，改用 ClO2。 1、欧洲一些国家用NaClO3氧化浓盐酸制备ClO2，同时还有 ClO2一半体积的Cl2生成，写出方程式。 2、我国用Cl2在氮气保护下氧化亚氯酸钠制备ClO2，写出方 程式并指出该法的优点。 3、在硫酸存在下，用亚硫酸钠还原NaClO3也可制备ClO2， 写出方程式。 4、ClO2和Cl2的消毒性能谁大？用同质量的ClO2和Cl2，消毒 性能比为多少？ 1、产物NaCl；还有2ClO2+Cl2。还有H2O。 2、产物NaCl和ClO2。产率，纯度，无杂质。 3、产物NaHSO4、ClO2和H2O。 4、消毒效率ClO2大，每摩尔转移电子数比5:2；物质的量之 比70.9：67.45，消毒效率比2.63。
Байду номын сангаас
1、S2O6F2 它的等电子体是：过二硫酸根 （UF6,CoF3,XeF4等为常见的氟化剂） 2、
3、A在HSO3F是弱碱，KSO3F是强碱，加入后降低了其溶 解性。FSO2OOSO2F+HSO3F==FSO2(OH)OSO2F++SO3F4、I2 + S2O6F2=== 2I+[OSO2F]-, 3I2 + S2O6F2==2I3+(SO3F)-
例6、UF6处理SO3可得到一种液体A,是一种含非极性键的极性 分子，在液态的A中存在一种分子-自由基平衡，这在无机分子 中是十分罕见的。A可以溶解于HSO3F中，在HSO3F中是一种 弱碱，加入KSO3F后大大降低了A 的溶解度，可发现A分离出 体系。将A与碘单质以不同摩尔比反应，可以得到一些无法在 溶液中得到的阳离子，若以1:1反应得到B,以1:3反应得到C. 1、写出A的结构简式，给出一个A的等电子体 2、写出液态A中存在的分子-自由基平衡。 3、为什么加入KSO3F将降低A的溶解性。 4、写出A与碘以1:1,1:3比例反应的方程式。
P区元素性质小结
04 p区元素的化学性质
氧化还原性
总结词
p区元素的氧化还原性质多样，它们在化 学反应中可以表现出不同的氧化态。
VS
详细描述
p区元素包括第15和第16族的元素，如氮 、磷、砷、锑、铋、硒和碲等。这些元素 具有多种氧化态，这是因为它们的价电子 构型允许它们形成多种价态的化合物。例 如，氮元素可以形成+5价的硝酸盐和+3 价的亚硝酸盐。
详细描述
在p区元素中，随着原子序数的增加，原子半径呈现先减小后增大的趋势。这是因为随着电子的填入，电子之间 的排斥力逐渐增大，导致原子半径增大。
熔点、沸点、硬度
总结词
熔点、沸点和硬度是衡量元素物理性质的重要参数。
详细描述
在p区元素中，随着原子序数的增加，熔点、沸点和硬度呈现先升高后降低的趋势。这是因为随着原 子序数的增加，原子之间的相互作用力逐渐增强，导致熔点、沸点和硬度升高。但当原子序数继续增 加时，原子之间的相互作用力逐渐减弱，导致熔点、沸点和硬度降低。
高性能器件
通过p区元素与其他元素的组合，可以开发出高性能的电子器件和光电器件，如晶体管、 太阳能电池、LED等。
新能源开发
燃料电池
利用p区元素作为催化剂，可以提 高燃料电池的效率和稳定性，推 动新能源技术的发展。
太阳能转换
p区元素在太阳能转换中具有重要 作用，如铜基材料在太阳能热电 转换方面的应用。
生物医学应用
生物成像
利用p区元素的特性，可以实现高分辨率和高灵敏度 的生物成像，有助于疾病的早期诊断和治疗。
药物研发
p区元素可以作为药物的有效成分或辅助成分，用于 治疗癌症、感染性疾病等重大疾病。
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P区元素性质小结
(2) 酸碱性及酸强度
含氧酸的水溶液都呈酸性。 (HO)mROn的酸强度的决定因素： 非羟基氧原子个数的多少 n越大，酸性越强；
R的离子势 大小 越大，酸性越强。
(3) 氧化还原性（情况复杂）
同族从上下，最高价含氧酸的氧化性呈锯齿形上升 变化。其中：第二周期特殊，第四、六周期不规则性，
而以第四周期p区中间横排元素含氧酸的氧化性最强。
层形分子As、Sb、Bi
C、Si（Ge、Sn）：
碳族元素N=4，8-N=4。 C、Si及金属元素Ge、 Sn都有同素异构体， 不过它们都有4配位 金刚石型结构:
金刚石型结构
碳还有石墨型和球烯型结构。石墨虽有不同晶型， 但层形分子中C都是sp2杂化，由于离域大键的存在， 层上的成键不遵从8-N法则；球烯也不遵从8-N法则：
Ne、Ar、 Kr、 Xe
卤素及氢
N=7 ，8-N=1，所以分子是双原子分子。
这一点也许出乎意料: 碘还能形成线性的I3-， 进而生成负一价多碘离子 [(I2)n(I-)]。含有这种多碘 离子的固体有导电性，导 电机理可能是电子或空穴 沿多碘离子链跳移，也可 能是I -在多碘离子链上以 接力方式传递：
p区元素性质小结
非金属元素数量虽不多(22种，基本 都在p区)，但所涉及的面却很广。 p 区元素性质小结主要是对非金属元素 的单质、氢化物、含氧酸及含氧酸盐的 结构和性质、以及p区元素的某些特殊 性进行小结。
元素在周期表中的分布
蓝框内是p区元素(30种)
折线上方是非金属(22种)
氢
He 13 14 15 16 17
O、S、 Se、 Te
氧族元素N=6，8-N=2。但O2有些特殊，每个O 只与一个原子配位形成双原子分子，因为O2中 化学键并非单键，8-N法则不适用:
元素化学—p区元素及其重要化合物
磷的含氧酸及其盐
磷酸盐
溶解性: 所有的磷酸二氢盐都易溶于水，而磷酸氢盐和正盐除了K+、 Na+、NH4+离子的盐外，一般不溶于水。 水解性: Na3PO4水解呈较强的碱性pH＞12 ；Na2HPO4水溶液呈弱 碱性pH= 9～10，而NaH2PO4的水溶液呈弱酸性pH= 4～5。
磷的含氧酸及其盐
分析上常用此反 应检定溶液中有
无 Mn2+ 离子
基 础 化 学
卤族元素
周期表中元素的分区
IA
0
1
IIA
IIIA IVA VA VIA VIIA
2
3
IIIB IVB VB VIB VIIB VIII IB IIB
(3) 活泼性在Cu之后：
2AgNO3
2Ag + 2NO2 + O2
NO3-、NO2- 的鉴定
NO2-的鉴定 Fe2++NO2-+HAc → Fe3++NO +H2O+2Ac[Fe(H2O)6]2++NO → [Fe(NO)(H2O)5]2+ (棕色) + H2O
NO3-、NO2- 的鉴定
NO3-的鉴定 3Fe2++NO3-+4H+ → 3Fe3++NO +2H2O [Fe(H2O)6]2++NO → [Fe(NO)(H2O)5]2+ (棕色) + H2O
亚硝酸盐比较稳定，特别是碱 金属和碱土金属亚硝酸盐。
2HNO2 N2O3 + H2O NO + NO2 + H2O
蓝色
棕色
sdp区元素知识点总结
sdp区元素知识点总结一、SDP 区元素的基本结构SDP 区元素由一系列属性和值组成，它们按照一定的格式排列在 SDP 协议中，用于描述媒体流的相关信息。
SDP 区元素的基本结构如下：1. 名称（Name）：每个SDP 区元素都有一个名称，用于唯一标识该区元素。
通常情况下，该名称是以字母开头的字符串，用于区分不同的区元素。
2. 属性（Attributes）：SDP 区元素包含了一系列属性，用于描述媒体流的参数和特性。
常见的属性包括媒体类型（m）、传输协议（a=rtpmap）、媒体格式（a=fmtp）等。
3. 值（Values）：每个属性都对应一个值，用于具体描述该属性的内容。
例如，m 属性对应的值描述了媒体类型和端口信息，a=rtpmap 属性对应的值描述了媒体格式和编码参数等。
二、SDP 区元素的常见属性SDP 区元素包含了许多常见的属性，它们用于描述媒体流的参数和特性。
下面我们将对一些常见的 SDP 属性进行介绍：1. 媒体类型（m）：m 属性用于描述媒体流的类型，包括音频、视频等。
它的格式如下：m=<media> <port> <proto> <fmt>其中，<media> 表示媒体类型（如 audio、video 等），<port> 表示传输的端口号，<proto> 表示传输协议（如 RTP/AVP、UDP/TLS/RTP/SAVPF 等），<fmt> 表示媒体格式（如 0、101 等）。
2. 传输地址（c）：c 属性用于描述媒体流的传输地址和端口范围。
它的格式如下：c=<nettype> <addrtype> <connection-address>其中，<nettype> 表示网络类型（如IN），<addrtype> 表示地址类型（如IP4、IP6 等），<connection-address> 表示传输地址（如 192.168.1.1）。
P区元素——精选推荐
P区元素一、卤素单质（氟、氯、溴、碘、砹）⒈卤素单质的物理性质⒉卤素单质的化学性质卤素是很活泼的非金属元素。
卤素单质具有很强的氧化性，能与大多数元素直接化合。
例如：位于前面的卤素单质可以氧化后面卤素的阴离子。
Cl2 + 2Br-→ 2Cl- + Br2★卤素与水反应分为两类：氧化反应：2X2 + 2H2O → 4X- + 4H+ + O2激烈程度：F2＞Cl2＞Br2，碘不发生此类反应。
歧化反应：可见，反应进行的程度Cl2＞Br2＞I2,氟只发生第一类反应。
通常所用的氯水、溴水、碘水主要成分是单质。
★卤素在碱性条件下发生两类歧化反应：X2 + 2OH－→ X－+ XO－+ H2O3X2 + 6OH－→ 5X－+ XO3－+ 3H2O二、卤素的氢化物概述卤素的氢化物称为卤化氢，即氟化氢HF、氯化氢HCl、溴化氢HBr、碘化氢HI等。
常温下卤化氢都是无色、有刺激性气味的气体。
卤化氢易溶于水，其水溶液叫氢卤酸。
除氟化氢外，其它氢化物均为强酸。
可直接用水和卤素与磷混合物反应制备卤化氢。
2P + 3Br2 + 6H2O → 2H3PO3 + 6HBr2P + 3I2 + 6H2O → 2H3PO3 + 6HI三、卤化物和多卤化物⒈卤化物卤素和电负性比它小的元素生成的化合物叫卤化物。
卤化物可以分为金属卤化物和非金属卤化物，根据卤化物的键型，又可以分为离子型卤化物和共价型卤化物。
⑴金属卤化物所有金属都能形成卤化物。
碱金属、碱土金属以及镧系、锕系元素的卤化物大多数属于离子型或接近离子型，例如：NaX，BaCl2，LaCl3等。
当阴阳离子极化作用比较明显时，表现出一定的共价性，如：AgCl等。
有些高氧化值的金属卤化物则为共价型卤化物，如，AlCl3,SnCl4,FeCl3,TiCl4等。
在金属卤化物中,对应氢氧化物不是强碱的都易水解，产物为氢氧化物或碱式盐。
需特殊记忆的有：SnCl2 + H2O → Sn(OH)Cl + HClSbCl3 + H2O → SnOCl + 2HClBiCl3 + H2O → BiOCl + 2HCl⑵非金属卤化物非金属硼、碳、硅、氮、磷等都能与卤素形成各种相应的卤化物。
第十二章 p区元素
其结构式为： [Cu(H2O)4]SO4· 2O。 H
多数硫酸盐还有形成复盐的倾向。 如：摩尔盐：(NH4)2SO4· FeSO4 · 2O； 6H 明矾：K2SO4 · 2(SO4)3 · Al 24H2O；
3、其它含氧酸及其盐
（1）“焦硫酸” H2S2O7 :
O O O O HO – S – OH HO – S – OH → HO – S – O – S – OH O O O O =
（3）金属硫化物的溶解性:
酸式盐均易溶于水，正盐中碱金属硫化物以及BaS易溶于水；
碱土金属(Be除外)硫化物微溶于水； 其它硫化物大多数难溶于水；
常见金属硫化物的溶解性分类
溶于水的 硫化物
不溶于水的硫化物
溶于稀酸的硫化物 不溶于稀酸的硫化物
Ag+, Pb2+, Hg2+, Hg22+,
K+, Na+, H4+,
（1）SO3与H2SO4的结构：
（2）硫酸的性质
酸性：二元强酸
浓H2SO4的强吸水性：作干燥剂
强氧化性： 与活泼金属反应还原产物为S，甚至H2S:
3Zn + 4H2SO4(浓) → 3ZnSO4 + S + H2O 4Zn + 5H2SO4(浓) → 4ZnSO4 + H2S + H2O
三、氢卤酸（卤化氢）、卤化物
1、氢卤酸酸性按HF HCl HBr HI顺序依次增强。 2、HF的强腐蚀性: SiO2 + 4HF → SiF4↑ + 2H2O CaSiO3 + 6HF → SiF4 ↑ + CaF2 + 3H2O 3、HX的挥发性（恒沸物，与水共沸） 4、HX的还原性: 4HCl + MnO2 → MnCl2 + Cl2 + 2H2O HBr + H2SO4(浓) → SO2 + Br2 + 2H2O 8HI + H2SO4(浓) → H2S + 4I2 + 4H2O
p区元素总结
第1节氮族元素分页: 1 234周期系第V A族元素称氮族元素（Nitrogen family elements）。
它包括氮（Nitrogen）、磷（Phosphorus）、砷（Arsenic）、锑（Antimony）和铋（Bismuth）。
氮是生命的基础，磷是动植物的必需元素。
砷、锑、铋三者性质较为相似，是重要的合金元素。
而磷却与砷、锑有一定的相似性，它们的化合物丰富多彩，大多是重要的工业原料、肥料、新技术材料。
14.1 氮族元素14.1.1 氮族元素概述周期系第V A族：氮N、磷P、砷As、锑Sb、铋Bi 五种元素，又称为氮族元素；? 氮和磷是非金属元素，砷和锑是准金属，铋是金属元素；氮族元素价电子构型：ns2 np3；氮族元素所形成的化合物主要是共价型的，原子越小形成共价键的趋势越大。
图14-1 氮族元素在周期表中的位置表14-1 氮族元素的一般性质14.1.2 氮族元素的单质?????图14-2 氮族元素的单质1.存在氮族元素中除磷在地壳中含量较多外，其它各元素含量均较少。
氮主要以单质存在于大气中，天然存在的氮的无机化合物较少。
磷较容易氧化，在自然界中不存在单质。
它主要以磷酸盐的形式分布在地壳中。
? 砷、锑和铋主要以硫化物矿的形式存在，如雄黄：As4 S4。
雌黄(As2S3 )辉锑矿(Sb2S3 ) 雄黄(As4S4)图14-3 氮族元素的存在2. 性质除氮气外，其它氮族元素的单质都比较活泼。
化学性质列于上表中。
表14-2 氮族元素的化学性质3. N2N2分子的分子轨道表达式为：N2[(σ1s)2(σ1s*)2(σ2s)2(σ2s*)2(π2py,π2pz)4(σ2px)2]氮气是无色、无臭、无味的气体。
沸点为-195.8°C。
微溶于水。
强的N≡N键(944kJ/mol)，常温下化学性质极不活泼，故N2常常作为惰性气体使用。
4. 磷的同素异形体图14-4 白磷和红磷（1）白磷的结构白磷的结构由P4分子通过分子间力堆积起来，每个磷原子通过其px，py和pz轨道分别和另外3个磷原子形成3个σ键，键角∠PPP为60°，分子内部具有张力，其结构不稳定。
P区元素概述范文
P区元素概述范文P区元素是指存在于原子周期表中的第三周期（P周期）的元素。
这个周期包括了从硼（B）到钍（Th）的元素。
这些元素的共同特点是它们的外层电子壳层有三个电子。
以下是对P区元素的详细概述。
P区元素的原子序数从5到83、这个区域的元素具有不同的化学性质和物理性质。
P区元素的共同特点是它们的化合价为正或负三价。
它们的外层电子结构为ns^2np^3P区元素包括硼（B）、碳（C）、氮（N）、氧（O）、氟（F）、磷（P）、硫（S）、氯（Cl）、溴（Br）、碘（I）和钍（Th）。
其中，硼、碳、磷和硫是非金属元素，氮、氧、氟、氯、溴和碘是卤素元素，钍是一种稀土元素。
非金属元素在物理性质上通常是不良导体，它们的密度较低，boiling和melting points也比较低。
这些元素一般是不可延展的固体，具有不同的颜色和脆弱性。
最典型的例子是磷和硫，它们在常温下是黄色和黄绿色的固体。
卤素元素具有强烈的活性，是化学反应中的重要参与者。
它们是七大水平上的第17族元素。
卤素元素在常温下以气体、液体或固体形式存在。
它们以其强烈的臭气而闻名，如氯气和溴气。
钍是一个稀土元素，具有复杂的电子结构。
它是一个金属元素，具有较高的密度和熔点，且化学惰性较强。
P区元素在化学反应中表现出多样性。
它们可以形成离子和共价结构。
这些元素在化合物中通常出现负离子形式，并与金属元素或组成阳离子的非金属元素反应。
其中一个著名的例子是氧，它在许多化合物中以氧阴离子（O2-）的形式存在，并与金属形成氧化物。
另一个重要的P区元素是氮，它在许多生物分子中起到关键的作用。
氮是DNA、RNA和蛋白质等生物分子的组成部分。
它也是植物和动物体内的重要元素。
氮是植物生长所需的主要元素之一，它在土壤中以硝酸盐的形式存在，并被植物吸收和利用。
总的来说，P区元素是原子周期表中具有特殊化学性质的元素。
它们的外层电子壳层具有特定的电子配置，使它们在化学反应中表现出不同的性质。
第二节 p区元素
氧族元素有同素异形体，氧有O2、O3，硫有斜方硫、 单斜硫、弹性硫等 。
O3分子结构：中心氧原子sp2杂化，一个杂化轨道 被孤对电子占据，没有参与杂化的p轨道（有两个电 子）和两端的氧原子的p轨道（各有一个电子）相互 平行，形成垂直于分子平面的三中心四电子的离域π 键（大π键）。
5、 硫的含氧酸及其盐
1 、氧族元素概述
ⅥA 族称为氧族，价层电子构型 ns2np4 包括：氧(O) 硫(S) 硒(Se) 碲(Te) 钋(Po) 氧族元素从上到下，原子半径、离子半径逐渐增 大，电离能和电负性逐渐变小，元素的金属性逐渐 增强，非金属性逐渐减弱。 氧和硫是非金属，硒和碲是准金属，钋是金属。 氧和硫单质分子结构不同： O2 S8 环状单键结构 O O
氟有一些特殊性，如键能、电子亲和能比氯小。
单质的性质：是很活泼的非金属，具有氧化 性。
在化合物中，常见的氧化值为-1；除F外可显 示+1、+3、+5、+7的氧化值。 F2是最活泼的非金属，能和几乎所有的金属、 非金属化合，反应激烈；Cl2也能和所有金属 和大多数非金属化合；Br2、I2的活泼性比Cl2 差。
MgCl2+H2O
Mg(OH)Cl+HCl
SnCl2 + H2O = Sn(OH)Cl↓ + HCl
SbCl3 + H2O = SbOCl↓ + 2HCl
BiCl3 + H2O = BiOCl↓ + 2HCl
非金属卤化物：水解有三种类型 ① 与水反应生成非金属含氧酸和卤化氢。
如：BCl3, SiCl4, PCl5, AsF5
元素化学-p区
一、p区元素
元素化学-p区
卞 江 北京大学化学与分子工程学院 20147
IA 1A
VIIIA
8A IIA 2A IIIA 3A IVA 4A VA 5A VIA 6A VIIA 7A
1 2 3 4 5 6 7
H Li
He Ne Ar
Be
IIIB 3B IVB 4B VB 5B VIB 6B VIIB 7B ------- VIII ------------- 8 ------IB 1B IIB 2B
到纯度为96%的粗硅。
在CuCl催化下，将上述粗硅与HCl气体反应得
到SiHCl3。经精馏后，得到纯度为7个9的硅。
应用化学气相沉积法（CVD），用H2还原
变。
压电材料 没有对称中心的晶体具有压电性质
SiHCl3得到高纯硅（纯度可达9个9）。
应用区域熔融精炼法进一步提纯（纯度可达12
3
4
一些无机单质的结构
部分主族单质形成特殊结构
同核双原子分子
为什么P区元素单质呈现多种多样的
结构形式、形成为数众多的同素异 形体？ 答：p区元素从上到下经历由非金属到 金属的过渡过程，结构形式也经历 了从分子、共价到密堆积的过程。 总的趋势是越来越聚合，越来越具 有金属性。
在同一周期里，碳族元素具有最多
堆积方式：三种方式都有。 非金属： 分子晶体：熔沸点低，如Br2，I2； 原子晶体：溶沸点高，C、Si、B； 簇合物：B12（二十面体）、P4（白磷）、S8（皇冠八元
环）、Se8（另有灰硒，为螺旋链状结构）；
链状、层状晶体：红磷（四面体链）、黑磷（皱褶网状）、
硫聚合物（螺线型硫）、灰硒和碲（螺旋链状结构）、As 和Sb(皱褶六角网状)。
第二十一章p区金属
AlCl 3 3H 2O Al(OH) 3 3HCl
潮湿空气中的
AlCl3，遇NH3生成
NH4Cl。
用干法合成AlCl3：
白烟为NH4Cl
2Al 3Cl2 (g) 2AlCl 3
2Al 6HCl(g) 2AlCl 3 3H 2 (g) Al 2O3 3C 3Cl2 2AlCl 3 3CO
4．与酸的反应 （1）Ge不与非氧化性酸作用；
第二十一章 p区金属
21-1 p区金属概述 21-2 铝 镓分族 21-3 锗分族
21-4 锑和铋
21-1 p区金属概述
周期系p区共包括10种金属元素： Al、Ga、In、Tl、Ge、Sn、Pb、Sb、Bi、 Po
价电子构型为ns2np1~4
与 s 区元素一样，从上到下，原子半径逐 渐增大，失电子趋势逐渐增大，元素的金 属性逐渐增强。
硫酸铝和明矾 无水硫酸铝A12(SO4)3为自色粉末。从水溶液中得 到的为 A12(SO4)3•18H2O ，它是无色针状结晶。将 纯 A1(OH)3 溶于热的浓硫酸或者用硫酸直接处理铝 土矿或粘土；都可以制得A12(SO4)3。 A12O3•SiO2•H2O+3H2SO4 A12(SO4)3+2H4SiO4↓+H2O ＝
一、三氧化二铝
α - Al2O3 ：刚玉，硬度大，不溶 于水、酸、碱。 γ - Al2O3 ：活性氧化铝，可溶
于酸、碱，可作为催化剂载体。
有些氧化铝晶体透明，因含有杂质 而呈现鲜明颜色。
红宝石(Cr3+) 蓝宝石(Fe3+,Cr3+) 黄玉/黄晶(Fe3+)
二 氢氧化铝：Al(OH)3
两性： Al(OH)3+ 3H+
P区元素
P区常见元素化合物的性质
内容提要
I. P区元素概况
II. P区常见金属元素性质介绍
铝、锡、铅、锑、铋
III. P区常见非金属元素性质介绍
氮、磷、氧、硫
I. P区元素概况
P区
P区包括硼族(IIIA)、碳族(IVA)、氮族(VA)、氧族(VIA)、 卤素(VIIA)、稀有气体(VIIIA)共6个族的元素，目前共 有36种元素。元素的价层电子构型通式为ns2np1~6。 因为p亚层上具有3条原子轨道，可容纳6个电子，所 以p区包括6个族。
脱水缩合后形成焦磷酸、聚磷酸、(聚)偏磷酸
b. 磷酸盐
溶解性 水溶液
M3IPO4 M2IHPO4 大多数难溶(除 K+, Na+, NH4+) PH>7 PH>7 水解为主 水解>解离
MIH2PO4 大多数易溶 PH<7 水解<解离
PO3 4 + H2O
2 HPO4 + H2O
HPO2 4 + OH H2PO4 + OH (主)
适量OHH+ 适量OH适量OHH+
Sn(OH)2 (s,白) Pb(OH) 2 (s,白)
过量OH过量OH过量OH-
[Sn(OH) 4 ]2[Pb(OH)3 ][Sn(OH)6 ]2-
HNO3或HAc
α-H 2SnO3 (s,白)
放 置
β-H SnO (s,白) 不溶于酸或碱 2 3 Sn 4HNO (浓) β-H SnO 4NO H O 3 2 3 2 2 Sn
2Pb2+ + 2CO2 3 + H2O
[Pb(OH)]2CO3 + CO2
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第1节氮族元素分页: 1 234周期系第V A族元素称氮族元素(Nitrogen family elements)。
它包括氮(Nitrogen)、磷(Phosphorus)、砷(Arsenic)、锑(Antimony)与铋(Bismuth)。
氮就是生命得基础,磷就是动植物得必需元素。
砷、锑、铋三者性质较为相似,就是重要得合金元素。
而磷却与砷、锑有一定得相似性,它们得化合物丰富多彩,大多就是重要得工业原料、肥料、新技术材料。
14、1 氮族元素14、1、1 氮族元素概述周期系第V A族:氮N、磷P、砷As、锑Sb、铋Bi 五种元素,又称为氮族元素; ? 氮与磷就是非金属元素,砷与锑就是准金属,铋就是金属元素;氮族元素价电子构型: ns2 np3;氮族元素所形成得化合物主要就是共价型得,原子越小形成共价键得趋势越大。
图14-1 氮族元素在周期表中得位置表14-1 氮族元素得一般性质14、1、2 氮族元素得单质?????图14-2 氮族元素得单质1、存在氮族元素中除磷在地壳中含量较多外,其它各元素含量均较少。
氮主要以单质存在于大气中,天然存在得氮得无机化合物较少。
磷较容易氧化,在自然界中不存在单质。
它主要以磷酸盐得形式分布在地壳中。
? 砷、锑与铋主要以硫化物矿得形式存在,如雄黄:As4 S4。
雌黄(As2S3 )辉锑矿(Sb2S3 ) 雄黄(As4S4)图14-3 氮族元素得存在2、性质除氮气外,其它氮族元素得单质都比较活泼。
化学性质列于上表中。
表14-2 氮族元素得化学性质3、N2N2分子得分子轨道表达式为:N2[(σ1s)2(σ1s*)2(σ2s)2(σ2s*)2(π2py,π2pz)4(σ2px)2]氮气就是无色、无臭、无味得气体。
沸点为-195、8°C。
微溶于水。
强得N≡N键(944kJ/mol),常温下化学性质极不活泼,故N2常常作为惰性气体使用。
4、磷得同素异形体图14-4 白磷与红磷(1)白磷得结构白磷得结构由P4分子通过分子间力堆积起来,每个磷原子通过其px,py与pz轨道分别与另外3个磷原子形成3个σ键,键角∠PPP为60°,分子内部具有张力,其结构不稳定。
图14-5 白磷得结构白磷得性质白磷P4就是透明得、柔软得蜡状固体,化学性质活泼,空气中自燃,溶于非极性溶剂。
图14-6 白磷在空气中自燃白磷得制备将磷酸钙、砂子与焦炭混合在电炉中加热到约1500?C,可得到白磷。
2Ca3(PO4)2(s) + 6SiO2(s) + 10C(s) P4(g) + 6CaSiO3(l) + 10CO(g)(2)红磷将白磷隔绝空气加热到400℃时可得到红磷。
红磷得结构较复杂。
一种观点认为:P4分子中得一个P—P键断裂后相互连接起来形成长链结构。
所以红磷较稳定,400℃以上燃烧,不溶于有机溶剂。
图14-7 红磷得可能结构(3)黑磷黑磷具有与石墨类似得层状结构,但与石墨不同得就是,黑磷每一层内得磷原子并不都在同一平面上,而就是相互连接成网状结构。
所以黑磷具有导电性,也不溶于有机溶剂。
第1节氮族元素分页: 123414、1、3 氮得化合物1、氮得氢化物(1) 氨结构N:sp3杂化,三角锥形图14-8 氨得结构制备实验室工业NH3得性质极性分子:μ(NH3)= 1、47D①易溶于水,易形成一元弱碱②强还原性④取代反应(2) 铵盐图14-9 铵盐得结构式鉴定石蕊试纸法(红→蓝)Nessler试剂法(即K2[HgI4]得KOH溶液)红棕到深褐性质①铵盐一般为无色晶体,绝大多数易溶于水, 水解②热稳定性差:分解得情况因组成铵盐得酸得性质不同而异。
③热稳定性差a、挥发性非氧化性酸铵盐b、非挥发性,非氧化性酸铵盐c、氧化性酸铵盐2、氮得氧化物(1) NO液态与固态一氧化氮中有双聚分子N2O2制备a、工业b、实验室性质无色气体,水中溶解度较小(2) NO2结构N:价电子2s22p3 , sp2杂化后NO2就是奇电子分子,空间构型为V型。
N2O4分子具有对称得结构,两个N原子与4个氧原子在同一平面上。
图14-10 NO2得结构性质①有毒,有特殊臭味得红棕色气体,冷凝时聚合成无色N2O4气体②与水反应生成硝酸与NO③NO2就是强氧化剂,其氧化能力强于硝酸。
④用碱吸收3、氮得含氧酸及其盐(1) 亚硝酸及其盐结构N:sp2杂化后图14-11 HNO2得结构式制备亚硝酸(HNO2)性质①不稳定②弱酸亚硝酸盐制备碱吸收法亚硝酸盐性质①绝大部分无色,易溶于水,极毒就是致癌物。
②金属活泼性差,对应亚硝酸盐稳定性差AgNO2< NaNO2③氧化还原性(EθA(HNO2/NO)=0、98V)在酸性介质中既有氧化性又有还原性,实际应用中常作氧化剂,当亚硝酸盐与强氧化剂作用时,才表现出其还原性。
(2) 硝酸及其盐硝酸(HNO3)结构图14-12 HNO3得结构硝酸(HNO3)物理性质纯硝酸:无色液体,密度为1、53g?cm-3浓硝酸:含HNO3 68%,密度1、4g?cm-3硝酸挥发而产生白烟,故称为发烟硝酸, 溶有过量NO2得浓硝酸产生红烟,且硝酸常带黄色或红棕色。
硝酸(HNO3)化学性质①强氧化性HNO3+非金属单质→相应高价酸+NOb、大部分金属可溶于硝酸,硝酸被还原得程度与金属得活泼性与硝酸得浓度有关。
规律:HNO3越稀,金属越活泼,HNO3被还原得氧化值越低。
c、冷得浓硝酸使Fe, Al, Cr钝化(浓硝酸将金属表面氧化成一层薄而致密得氧化物保护膜,致使金属不能再与硝酸继续作用)。
d、王水(硝酸与浓盐酸以体积比1:3得比例而配制得混合物):氧化配位溶解②热稳定性差,保存在棕色瓶中③与有机化合物发生硝化反应硝酸盐得结构N:sp2杂化后图14-13 得结构硝酸盐得性质①易溶于水②水溶液在酸性条件下才有氧化性,固体在高温时有氧化性③热稳定性差思考:亚硝酸、硝酸及其盐得性质对比？酸性: 硝酸大于亚硝酸氧化性:硝酸小于亚硝酸热稳定性:活泼金属MNO2>MNO3EθA(HNO2/NO)=1、04V1、磷得氧化物制备图14-14 P4 得结构图14-15 P4O6 得结构图14-16 P4O10得结构性质P4 O6白色易挥发得蜡状晶体,易溶于有机溶剂。
P4 O10白色雪花状晶体,强吸水性。
2、磷得含氧酸及其盐磷能形成多种含氧酸。
磷得含氧酸按氧化值不同可分为:H3PO2次磷酸H3PO3亚磷酸H3PO4正磷酸(1)次磷酸及其盐结构图14-17 次磷酸H3PO2得结构性质一元中强酸K θa=1、0X10-2强还原剂EθA(H3PO3/H3PO2)=、0499V应用化学镀(2)亚磷酸及其盐亚磷酸结构图14-18 亚磷酸H3PO3 得结构性质二元中强酸K θa1=6、3X10-2K θa2=2、0X10-7强还原性(3)磷酸及其盐:磷得含氧酸中以磷酸最为稳定。
磷酸结构图14-19 磷酸H3PO4 得结构磷酸性质三元中强酸K θa1=6、7X10-3K θa2=6、2X10-8K θa3=4、5X10-13磷酸受热后脱水可形成焦磷酸、聚磷酸、(聚)偏磷酸等。
磷酸盐正磷酸可形成三种类型得盐:正盐、磷酸一氢盐、磷酸二氢盐。
一般正磷酸盐比较稳定,不易分解。
磷酸得三种盐类溶解性比较如下表磷酸得三种盐类水解性比较如下表表14-3 磷酸盐类溶解性与水解性比较磷酸盐性质M3PO4M2HPO4MH2PO4稳定性稳定相对不稳定溶解性大多数难溶于水( 除K+,Na+,NH4+ 离子外) 大多数易溶于水水溶液酸碱性pH ＞7 pH ＞7 pH ＜7 原因水解为主水解＞解离水解＜解离重要得磷酸盐磷酸盐中最重要得盐就是钙盐。
工业上利用天然磷酸钙生产磷肥,反应如下:(过磷酸钙(磷肥))PO43-得鉴定将磷酸盐与过量得钼酸铵(NH4)2MoO4及适量得浓硝酸混合后加热,可慢慢生成黄色得磷钼酸铵沉淀,反应为:磷能形成多种含氧酸,根据磷得含氧酸脱水数目得不同分为正、偏、聚、焦磷酸等, 可以用下面得通式来表示x＝1, 正磷酸x＝2, 焦磷酸x＝3, 三磷酸焦磷酸H4P2O7图14-21 H4P2O7得形成焦磷酸盐常见得焦磷酸盐为M2H2P2O7与M4P2O7两类。
P2O74-具有配位能力,例如故焦磷酸盐可用于硬水软化与无氰电镀。
聚磷酸聚磷酸就是指n个H3PO4脱去n－1个H2O,如焦磷酸即为二聚磷酸。
三聚磷酸得形成图示。
图14-22 三聚磷酸得形成偏磷酸偏磷酸指一个H3PO4脱去一个H2O即HPO3。
若为n个H3PO4脱去n个H2O,即为多聚偏磷酸。
常见得有三聚偏磷酸与四聚偏磷酸。
脱水过程以四聚偏磷酸(HPO3)4为例如图右所示。
图14-23 四聚偏磷酸(HPO3)4得形成四聚偏磷酸(HPO3)4缩合度增加,酸性增强表14－4 缩合度对酸性得影响3、磷得卤化物PX3PX5结构三角锥三角双锥杂化类型不等性sp3sp3dPCl3PCl5图14-24 PX3得结构图14-25 PX5得结构重要性质:水解(制备H3PO3或HBr)14、1、5 砷、锑、铋得化合物1、砷、锑、铋得氢化物表14－5砷、锑、铋得氢化物得性质递变AsH3SbH3BiH3稳定性高-- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- →低碱性强-- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- →弱m、p 低-- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- →高b、p 低-- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- →高化学性质自燃缺氧分解AsH3 得性质应用马氏试砷法试样、锌与盐酸混合,产生气体导入热玻璃管砷镜古氏试砷法2、砷、锑、铋得氧化物及其水合物(1) M(III)得氧化物与氢氧化物表14－5 M(III)得氧化物与氢氧化物两性BI(0H)3在40℅得NaOH溶液中,加热才溶解(2) M(V)得氧化物与氢氧化物M(V)得氧化物对应水合物极不稳定三元中强酸一元弱酸K θa1=5、7X10-3K θa=4X10-5K θa2=1、7X10-7K θa3=2、5X10-123、砷、锑、铋得化合物得氧化还原性(1)M(III)得还原性(2)M(V)得氧化性pH值对氧化还原性得影响H3AsO4在强酸性得溶液中才有明显氧化性图14-26 E-pH图4、砷、锑、铋得盐盐类水解氧化性(弱)5、砷、锑、铋得硫化物As2S3(黄)Sb2S3(橙)Bi2S3(黑)As2S5(黄)Sb2S5(橙)Bi2S5(不生成)性质(1) 均不溶于水与稀酸。
(2) 配位溶解(浓HCl)(3)碱溶a、NaOHb、Na2S(4) 氧化碱溶(5) 与氧化性酸(HNO3)作用小结图14-27 砷、锑、铋小结14、2 氧族元素14、2、1 氧族元素概述氧族元素就是周期系第ⅥA族元素,包括氧(O)、硫(S)、硒(Se)、碲(Te)、钋(Po)五种元素,其价电子构型为:ns2np4。