第11章 p区元素(二)

稳定性
稳定
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4.PO43-的鉴定
PO43- (NH4)2MoO4 钼酸铵. △ (NH4)3PO4 . 12MoO3 . 6H2O↓ （黄）
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三、 砷、锑、铋的化合物 （一） 氧化物及其水合物
问题：砷、锑、铋的化合物及其水合物酸碱性是何递 变规律？如何解释？
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+3氧化数 氧化物及其水合物 溶解性 酸碱性 还原性
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2. 硝酸及其盐
（1） HNO3的性质
纯硝酸为无色液体，易挥发，受热，见光易分解。强
氧化性是其重要的化学性质。
【问题】硝酸无论稀与浓均有氧化性,与金属、非金属
反应，其产物有何规律？
① 硝酸与金属反应
金 属 Ca Ag Cu Sn W Sb Al Fe Cr Ni V Ti 贵 金 属 Au Pt Ir等
As2O3 H3AsO3 易溶 两性偏酸
Sb2O3 Sb(OH)3 难溶 两性
Bi2O3 Bi(OH)3 难溶 弱碱性 碱弱
+5的氧化数 氧化物及其水合物
溶解性
As2O5 H3AsO4 易溶 中强酸
Sb2O5 H3SbO4 难溶 两性偏酸
Bi2O5 极不稳定
酸碱性
氧化性
增强
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◎砷、锑、铋的水合物酸碱性递变规律可以由 ROH规则解释。 M3+ + 3OH- = M(OH)3 H3MO3 = MO33- + 3H+ Sb(OH)3 + 3H+ Sb(OH)3 + OHSb3+ +3H2O [Sb(OH)4]-
NO3- FeSO4(S) 浓H2SO4 [Fe(NO)(H2O)5]2+
出现棕色环
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二、磷的重要化合 （一）氧化物
O2 ( 足 )
P4
O2不足
P4O6
O2 △
P4O10
性质： （1） 酸性氧化物，易溶于水，生成相应的含氧酸 P4O6 + 6H2O(冷) P4O10 + 6H2O
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4H3PO3 4H3PO4
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◎ 砷、锑、铋的水合物氧化还原性递变规律 体现了惰性电子对效应。砷酸作氧化剂，需强酸介 质。
H3AsO4 + 2I- + 2H+
H3AsO3 + I2 + H2O
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（二）盐类
1.水解性
AsCl3 + 3H2O SbCl3 + H3O H3AsO3 + 3HCl SbOCl↓+ 2HCl
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正盐 磷酸盐 M3PO4 溶解性 M2HPO4
酸式盐 MH2PO4 大多数易溶
NaH2PO4(0.1mol/l)
大多数难溶 （除K+、Na+、NH4+）
Na3PO4(0.1mol/l) Na2HPO4(0.1mol/l)
水溶液 酸碱性
PH=13 水解为主
PH=10 水解>电离
PH=4 水解<电离 相对不稳定
氨以氨基的形式取代其他化合物中的原子或原子团： HgCl2 + 2NH3 → Hg(NH2)Cl↓ + NH4Cl
10
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③氧化反应：
氨分子中N处于最低氧化数-3，具有还原性，发生氧 化反应。
4NH3 + 3O2 4NH3 + 5O2
400OC
2N2↑+ 6H2O
4NO + 6H2O
800℃ Pt
（2） P4O10吸水性强，可作为实验室干燥剂， 还可使一些酸脱水。
P4O10 + 12HNO3 6N2O5 + 4H3PO4
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（二）含氧酸及其盐
1.磷的各种含氧酸及其分类 （1）按氧化数分
O
正磷酸 H3PO4 HO P 三元酸 OH
HO
30
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O
亚磷酸
H3PO3
P
二元酸
H
HO
HO
O
次磷酸
反 应 情 况
Ca(NO3)2 AgNO3 Cu(NO3)2 生成可溶 性盐
SnO2 WO3 生成难溶 氧化物或 其水合物
在 冷 、 浓 HNO3中钝化
不反应
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硝酸被金属的还原程度，取决与硝酸浓度和金属活 泼性。 活泼金属 浓硝酸 稀硝酸 极稀硝酸 NO2 不活泼金属 NO2
N2O
NH4NO3
不活泼金属（活泼性比Cu差）的硝酸盐 ，受热分解为： 金属单质 + NO2 + O2
2Ag(NO3)2 2Ag + 2NO2↑+ O2
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② 氧化反应 问 题：硝酸盐在什么情况下才具有氧化性？为什么？ ◎ 固体硝酸盐在高温时因分解出氧而显氧化性。
◎ 在水溶液中，只有对硝酸盐溶液酸化，才能使其体 现氧化性。
6
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第一节
关联图
NH3 NO NO2 性质
氮的重要化合物
NH4+ 性质
HNO2
性质 性质
NO2–
HNO3 (+NO)
7
NO3－(盐)
性质
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一、氮及重要化合物 （一）氨与铵盐
1.氨
（1）结构： N H
..
H
H
三角锥形型
Sp3不等性杂化
8
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（2）性质
问题：氨能发生那三类反应，与其结构有何关系？
NH4HCO3
12
NH3↑ + CO2↑+ H2O
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② 难挥发性酸组成的铵盐，只逸出氨：
(NH4)3PO3 (NH4)2SO4
3NH3↑+ H3PO3 NH3↑+ NH4HSO4
③氧化性酸组成的铵盐，分解产物为N2或氮的氧化物：
(NH4)2Cr2O7
N2↑+ Cr2O3 + 4H2O N2O↑ +2H2O 2N2 + O2↑+4H2O
11
首
2.铵盐 一般为无色晶体，易溶于水。水溶液因 NH4+ 水解显示碱性。
（1） 热分解反应
问题：氨盐热分解反应有几类？产物取决于什何规律?固态 铵盐加热极易分解，分三类反应。其分解产物取决于铵盐中阴 离子对应酸的性质，有如下规律： ① 挥发性酸组成的铵盐，分解产物为氨和酸： NH4Cl NH3↑ + HCl↑
无色 气体
N2O
NO
无色 气体
棕色 气体
NO2
蓝色 液体
N2O3
无色 气体
N2O4
N2O5
无色 固体
1.NO
（1） 有毒！难溶于水，不与水发生反应。
（2） 常温与氧反应：2NO + O2 15
→2NO2
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2.NO2
(1) 有特殊臭味，有毒的气体。
(2) 低温时聚合：2NO2 →N2O4 △H<0
蓝色
百度文库
H2O + NO↑ + NO2↑
无色 棕红色
【问题】
1.制备亚硝酸其特殊的反应条件是什么？体现了亚硝酸的什 么性质？ 2.亚硝酸及其盐兼具有氧化性及还原性，在不同介质中以何 性质为主？
3.反应产物是什么？亚硝酸盐的溶解性如何？
4.亚硝酸盐对人体有何危害？
③ 氧化还原性
NO3– + 3H+ + 2e– HNO3 + H2O NO2- + 2OHNO + H2O
3
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5. 硝酸不论稀、浓均有氧化性，与金属、非金属
反应，其产物有何规律？硝酸盐受热分解其产物取 决于什么因素有何规律？硝酸盐在什么情况下才具 有氧化性？ 6.磷酸按氧化数分，有几种类型？分别为几元酸? 正磷酸如何制备？有何特性？磷酸三系列的盐（正 盐及酸式盐）溶解性如何？同浓度的盐，溶液酸碱 性怎样？是何原因？ 7. 砷、锑、铋氧化物及其水合物的酸碱性是何递变 规律？
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8 ．砷酸，若使其体现氧化性需何特殊的反应条 件？亚砷酸盐作还原剂，会生成什么？ 9．怎样制备铋酸钠，需何反应介质？作为强氧化 剂需要什么介质，产物是什么？ 10 ．砷、锑、铋的硫化物显何颜色？溶解性如何？ 11．NO2-、NO3-、PO43-、Sb3+、Bi3+如何鉴定？
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氮族元素
金属性与非金属性 价层电子结构 主要氧化数 N 非金属性 2S22P3 -3,0,+1,+2,+3,+4,+5 P 非金属性 3S23P3 -3,0,+3,+5 As 半金属性 4S24P3 -3,0, +3,+5 Sb 半金属性 5S25P3 0, +3,+5 Bi 金属性 6S26P3 0, +3,+5 +3氧化值物质稳定性由上到下逐渐增大，+5氧化值物质稳 定性由上到下逐渐减小。 惰性电子对效应： IIIA—VA族同族元素自上而下低氧化值化合 物比高氧化值化合物稳定的现象叫“惰性电子对效应”。
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H3PO2
P
一元酸
H
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H
HO
（2）按结合水分 H3PO4 正磷酸
2.磷酸 性质
① 无色透明的固体酸，无挥发性，易溶于水。 ② 中强的三元酸。无氧化性。 ③ 脱水缩合后形成焦磷酸、聚磷酸、偏磷酸。
HPO3 偏磷酸
H 2P 2O 7 焦磷酸
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3. 磷酸盐
【问题】 磷酸三系列的盐（正盐及酸式盐）溶解性如何？同 浓度的盐溶液的酸碱性怎样？是何原因？
①加合反应
NH3 分子中N原子上有孤对电子，可发生一系列加合反应： NH3 + NH3 + H2 O H2 O → NH3· NH4+ NH4+ + OH-
H+ →
Cu2+ + 4NH3 → [Cu(NH3)4]2+ CaCl2 + 8NH3 → CaCl2.8NH3
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②取代反应 NH3中H原子被取代，生成一系列氨的衍生物： -NH2 =NH ≡N 氨基化合物 亚氢化合物 氮化物 NaNH2 Li2NH AlN
HNO2
-e NO3– NO
NO3- + H2O + 2e HNO2 + H+ + e–
NO2– +e
2NO2- + 2I- +4H+ →2NO + I2 + 2H2O 5NO2- + 2MnO4- + 6H+ →5NO3- + 2Mn2+ + 3H2O
④盐的溶解性 亚硝酸盐一般易溶于水，但浅黄色的AgNO2难溶。亚 硝酸盐有毒，且为致癌物。 19
白色
BiCl3 + H2O
BiOCl↓+ 2HCl
白色
2. 氧化还原性
(1)亚砷酸盐的还原性 As(III) 化合物可体现较强还原性。如在碱性条件下将 I2 还 原为I-
AsO33- + I2 +2OH
AsO43- + 2I- + H2O
(2)铋酸钠的氧化性 铋酸钠（NaBiO3）为黄色固体粉末，难溶于水，可由Bi3+ 在碱性溶液中与Cl2 反应制得：
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NH4NO3 2NH4NO3
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(2) NH4+的鉴定 ① 加碱
NH4+ + OH– NH3↑+ H2O
Hg
② 加奈斯勒试剂（K2[HgI4]的KOH溶液） NH4+ + 2[HgI4]2- + 4OHO Hg NH2 I↓+ 7I- + 3H2O
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（二）氮的氧化物
氮可以形成多种氧化物，其中NO、NO2较为重要。
第十一章
第一节
第二节 第三节
p区元素 （二）
氮族元素
碳族元素 硼族元素
第一节
氮的重要化合物
一、氨与铵盐 二、氮的氧化物 三、 氮的含氧酸及其盐
氮族元素自学提纲
1. 何谓“惰性电子对”效应，周期表中哪些族 会 出现此效应？ 2.氨能发生哪三类反应，探讨其原因。 3.铵盐的热分解反应有几类？有何规律？ 4. 制备亚硝酸其特殊的反应条件是什么？体现 了亚硝酸的什么性质？亚硝酸及其盐兼具有氧 化性及还原性，在不同介质中以何性质为主？ 反应产物是什么？亚硝酸盐的溶解性如何？对 人体有何危害？
NO
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②硝酸与非金属反应
碳、磷、硫、碘等非金属能被硝酸氧化为相应的 氧化物或含氧酸而硝酸被还原为NO：
3C + 4HNO3 3CO2↑+ 4NO↑+ 2H2O H2SO4 + 2NO↑ 6HIO3 + 10NO↑ + 2H2O
S +2HNO3
3I2 + 10HNO3
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③硝酸与某些化合物反应 3CuS + 8HNO3 3PbS+ 8HNO3 3Cu(NO3)2 + 3S↓+ 2NO↑ + 4H2O 3Pb(NO3)2 + 3S+ 2NO↑ + 4H2O
(3) 与水作用生成HNO3与NO (4) 具有氧化还原性
（三）氮的含氧酸及其盐
1 . 亚硝酸及其盐
（1） HNO2制备 NO + NO2 + H2O Ba(NO2)2 + H2SO4
→2HNO2
→ BaSO4 + 2HNO2
（2）性质 ①HNO2为一元弱酸，没有纯的，只能存在于冷的稀溶液中 ② HNO2不稳定，易分解 HNO2 H2O + N2O3(l)
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3. NO2– 和NO3–的鉴定 NO2–的鉴定：
NO2
-
FeSO4(S) \ HAC
[Fe(NO)(H2O)5]2+
出现棕色环
NO2—+ Fe2+ + 2HAC [Fe(H2O)6]2+ + NO NO3-的鉴定：
Fe3+ + NO + 2AC- + H2O [Fe(NO)(H2O)5]2+ + H2O
（1） 硝酸盐的性质 ① 热分解反应 酸硝酸盐分解有三种类型，其产物取决于与硝酸盐相应金属的 活泼性。 【问题】硝酸盐受热分解其产物取决于什么因素？有何规律？
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◎很活泼金属（比Mg活泼的IA,IIA金属）的硝酸盐 △ 亚硝酸盐 + O2↑
2NaNO3
2NaNO2 + O2↑
◎活泼性较小的金属（活泼性在Mg与Cu之间）的硝盐 △ 金属氧化物 + NO + O 2 2 2Pb(NO3)2 2PbO + 4NO2↑ + O2↑