蘇州大學(xué)《無機(jī)化學(xué)》氮族元素

一.氮族元素二.氧族元素§13．1氮族元素-----P516-547氮族元素包括：氮N、磷P、砷As、銻Sb、鉍Bi氮族元素的價(jià)層電子構(gòu)型：第十四章

p區(qū)元素（二）ns2np3精選ppt1.由非金屬(N、P、As)向金屬(Sb、Bi

)過渡2.氧化值一般為+3、+5，且從上到下+5價(jià)化合物穩(wěn)定性降低，而+3價(jià)化合物的穩(wěn)定性增強(qiáng)(惰性電子對效應(yīng))

。3.形成的化合物主要是共價(jià)化合物。精選ppt等電子體一般具有相似的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，因?yàn)樗鼈兊姆肿恿亢头肿娱g的作用力相近。如N2-CO-CNˉ-NO+;CH4-NH3;等電子體：

——具有相同價(jià)電子數(shù)的分子或離子PO33-、SO32-、ClO3-均為三角錐形BO33?、CO32?、NO3?均為平面三角形ClO4?、SO42?、PO43?、SiO44?均為四面體——自己用VSEPR理論論證精選ppt2.氮的主要化合物：NH3

(i)制備——實(shí)驗(yàn)室用銨鹽與強(qiáng)堿共熱；工業(yè)上用N2+H2合成得到。

(ii)結(jié)構(gòu)——三角錐形，sp3不等性雜化形成三個σ鍵、一對孤對電子。氨氣的物理性質(zhì)：無色、有剌激性氣味的氣體比空氣輕極易溶于水(極性+氫鍵)易液化(分子間作用力大)

(iii)性質(zhì)

精選ppt銨鹽NH4+：

(i)與堿金屬的鉀鹽性質(zhì)相似(K+、NH4+半徑相近)——如溶解性

(ii)固體銨鹽受熱易分解——不穩(wěn)定性分解產(chǎn)物與組成銨鹽的酸的性質(zhì)有關(guān)：

1、分為揮發(fā)性酸HCl(NH3+HCl)

2、不易揮發(fā)性酸H2SO4、H3PO4(氨+酸或酸式鹽)

3、氧化性酸HNO3（氮?dú)饣蛞谎趸?/p>

NH4Cl==NH3+HClNH4HCO3==NH3+H2O+CO2NH4NO3N2O+2H2O或4NH4NO33N2+NO2+8H2O△△精選ppt

(iii)NH4+的鑒別：

A.若NH4+量多，可用加強(qiáng)堿加熱，用濕潤的藍(lán)色石蕊試紙（變蘭）檢驗(yàn)氣體；

B.若NH4+量少，加Nessler試劑(K2[HgI4]的KOH溶液)檢驗(yàn)（通常為紅棕色）與堿溶液的反應(yīng)：NH4+OH==NH3+H2O+-鹽溶液顯酸性（水解）精選pptHNO2、NO2-：

(i)NO+NO2在冷水中可生成亞硝酸，HNO2極不穩(wěn)定，僅存在于冷而稀的溶液中。

(ii)NO2ˉ則比較穩(wěn)定，但卻是致癌物質(zhì)，通常在腐爛的菜葉中含有。亞硝酸鹽遇到仲胺可形成亞硝酰，可引起消化系統(tǒng)癌癥

(iii)HNO2、NO2ˉ的結(jié)構(gòu)如下(V形，sp2雜化，有個大π33、π34鍵)。在酸性條件下是常用的氧化劑：精選ppt亞硝酸及其鹽既具有氧化性又具有還原性，以氧化性為主。N：sp2雜化HNO2的結(jié)構(gòu)2HNO2+2I－+2H+→2NO+I2+2H2O精選ppt5NO2－

+2MnO4－+6H+→5NO3－+2Mn2+

+3H2ONO2－+Cl2+H2O→

2H++2Cl－+NO3－亞硝酸鹽絕大部分無色，易溶于水，(AgNO2淺黃色不溶)金屬活潑性差，對應(yīng)亞硝酸鹽穩(wěn)定性差。HNO3：

(1)、制備——硝酸HNO3極不穩(wěn)定，僅存在于冷而稀的溶液中。(2)、結(jié)構(gòu)——sp2雜化，有個大π34鍵。精選ppt

(3)、性質(zhì)：A.不穩(wěn)定——硝酸HNO3溶液中帶有黃色或紅棕色是由于見光或受熱分解生成的NO2溶解而造成的。C.強(qiáng)氧化性——

(i)與非金屬單質(zhì)反應(yīng)通常生成最高氧化態(tài)的含氧酸或酸酐；B.強(qiáng)酸性:

三大強(qiáng)酸之一，具有酸的通性。

精選ppt(ii)與金屬反應(yīng)產(chǎn)物比較復(fù)雜，主要跟硝酸的濃度、金屬的活潑性有關(guān)：一般濃硝酸還原為NO2，而稀硝酸為NO；濃度稀的硝酸與活潑金屬反應(yīng)可生成N2O、NH4+。

非金屬單質(zhì)+HNO3→相應(yīng)的高價(jià)酸+NO精選ppt(iii)王水的氧化性：濃HNO3：濃HCl為3：1叫做王水，它的氧化性比硝酸更強(qiáng)，可溶解金、鉑等不活潑金屬（實(shí)際上是多種氧化劑+配位劑Clˉ在起作用）D.硝化反應(yīng)——

與有機(jī)化合物發(fā)生反應(yīng)，生成硝基化合物(RNO2).精選ppt硝酸鹽NO3ˉ:

(i)結(jié)構(gòu):正三角形，sp2雜化，有個大π36鍵(ii)性質(zhì)：精選pptB.常溫下，水溶液或固體都比較穩(wěn)定；但加熱也容易分解，而且分解產(chǎn)物各異但有規(guī)律；K-Ca-Na、Mg-Al-Zn-Fe-Sn-Pb-Cu、Hg-Ag-Pt-Au:A.一般都是離子化合物，易溶于水;C.在常溫下，固體硝酸鹽和水溶液無氧化性；但加熱或酸性條件時表現(xiàn)出氧化性。精選ppt2.磷的氧化物

A.三氧化二磷P4O6——為雙聚分子，易氧化，在冷水中生成亞磷酸H3PO3；在熱水中發(fā)生歧化反應(yīng)。結(jié)構(gòu)如下：P4O6+H2O（冷水）→2H3PO3P4O6+H2O（熱水）→H3PO4+PH3(orP)精選ppt

B.五氧化二磷P4O10——也是雙聚分子，是磷酸的酸酐，具有強(qiáng)烈的吸水性和脫水性，白色固體，常用在氣體、液體干燥劑。結(jié)構(gòu)如圖所示。P4O10+H2O（冷水）→

HPO3（劇毒）P4O10+H2O（熱水）→H3PO4（無毒）P4O10+H2SO4→

H3PO4

+SO3P4O10+H2NO3→

H3PO4

+N2O5精選ppt

A.次磷酸H3PO2、亞磷酸H3PO3了解其結(jié)構(gòu)3.磷的含氧酸：B.(正)磷酸H3PO4、偏磷酸HPO3、焦磷酸H4P2O7…——磷酸通過脫水可生成各種磷酸。精選ppt物性：無色透明晶體，有吸濕性，與水以任意比互溶?；裕孩偈且环N三元中強(qiáng)酸(電離不完全)②高沸點(diǎn)非氧化性酸(可用于制HI、HBr、H2S還原性揮發(fā)性酸).③磷酸比硝酸穩(wěn)定，不易分解

磷酸與硫酸是等電子體：四面體結(jié)構(gòu)，高沸點(diǎn)酸，與水任意比混溶，易縮合成多聚磷或硫酸。Ca3(PO4)2+3H2SO4→2H3PO4+3CaSO4↓工業(yè)制法：磷酸（H3PO4）精選ppt4.磷酸鹽：磷酸鹽的主要作用——磷肥（過磷酸鈣是一種混合物）；磷酸鹽的溶解性和配位能力；磷酸根離子的鑒別。2PO43－+

3

Ca2+

==Ca3(PO4)2↓

HPO42－+Ca2+==CaHPO4↓H2PO4－+Ca2+==

不沉淀(加入NH3?H2O沉淀)PO43－HPO42－+Ag+Ag3PO4↓(黃)可溶于硝酸H2PO4－（AgI↓(黃)

不溶于硝酸）精選ppt熟悉兩個主要的方程式：5NaBiO3+2Mn2++14H+→2MnO4－

+5Bi3++7H2O+5Na+[Sn(OH)6]2-

+

2e-[Sn(OH)4]2-

+

2OH

-E|¨

=

-

0.96V3[Sn(OH)4]2-

+

2Bi3+

+

6OH-3[Sn(OH)6]2