磷及其化合物
《磷元素及其化合物》 讲义

《磷元素及其化合物》讲义一、磷元素的基本介绍磷是一种重要的化学元素,其原子序数为 15,元素符号为 P。
在自然界中,磷主要以磷酸盐的形式存在于矿石中。
磷元素具有多种同位素,其中最常见的是磷-31。
磷的相对原子质量约为 3097。
磷元素在地球上的分布较为广泛,但它在生物体内却起着至关重要的作用。
它是构成生物体的重要元素之一,存在于 DNA、RNA、细胞膜和许多酶中。
二、磷元素的物理性质磷有白磷、红磷和黑磷三种常见的同素异形体。
白磷是一种白色蜡状的固体,具有强烈的毒性,暴露在空气中会自燃,发出黄色火焰并产生大量白烟。
其熔点较低,约为 441℃,沸点为2805℃,密度为 182 克/立方厘米。
红磷是一种暗红色粉末状固体,无毒,相对稳定,在空气中不会自燃。
它的熔点约为 590℃,沸点约为 280℃,密度为 234 克/立方厘米。
黑磷是一种具有类似石墨结构的黑色固体,具有良好的导电性和导热性。
三、磷元素的化学性质磷是一种比较活泼的元素,能与许多物质发生化学反应。
与氧气反应时,白磷燃烧生成五氧化二磷(P₂O₅),红磷燃烧也生成五氧化二磷,但反应条件相对较高。
与氯气反应,根据氯气的用量不同,可以生成三氯化磷(PCl₃)和五氯化磷(PCl₅)。
磷还能与一些金属反应,如与铜反应生成磷化亚铜(Cu₃P)。
在酸碱溶液中,磷也表现出一定的化学性质。
例如,磷能与浓硝酸反应生成磷酸。
四、磷的化合物1、五氧化二磷(P₂O₅)五氧化二磷是一种白色粉末状固体,极易吸湿,是一种强干燥剂。
它与水反应生成磷酸。
P₂O₅+ 3H₂O = 2H₃PO₄2、磷酸(H₃PO₄)磷酸是一种三元中强酸,在工业和农业上都有广泛的应用。
工业上,磷酸用于生产磷酸盐肥料、磷酸盐玻璃等。
在食品工业中,磷酸可作为食品添加剂。
3、磷酸盐磷酸盐是磷的重要化合物之一,包括正磷酸盐、偏磷酸盐和聚磷酸盐等。
正磷酸盐如磷酸钠(Na₃PO₄)、磷酸钾(K₃PO₄)等,在洗涤剂、食品加工等领域有应用。
磷及其化合物

P4O6 + 6H2O = 4H3PO3 (亚磷酸)
4P + 5O2 P4O10
燃烧
4P + 3O2 P4O6
燃烧
⑴五氧化二磷
五氧化二磷单斜晶系,白色粉末状,Tf = 420℃,在300℃时升华,有很强的吸水性,在空气中易潮解,有腐蚀性。 五氧化二磷还可从很多物质中夺取化合 态的水,使其脱水;与有机物接触,会发生 燃烧。 P4O10 + 6H2SO4 = 6SO3 + 4H3PO4 P4O10 + 12HNO3 = 6N2O5 + 4H3PO4
P
P
P
P
问题讨论
实验室中如何保管白磷好试剂?
②红磷
P + 5HNO3 = H3PO4 + 5NO2 + H2O
白磷 红磷
533K
红磷是紫磷的无定形体,暗红色粉末(分子结构不详),不溶于水及 CS2,无毒,燃点TI = 260℃,化学活性比白磷小得多。 红磷与空气长期接触也会进行及其缓慢的氧化作用,形成易吸水的氧化物使红磷变潮。 红磷易被硝酸氧化为磷酸,与氯酸钾摩擦即着 火甚至爆炸。
黄磷尾气净化生产甲醇
【改进工艺路线】
改进分离、提纯技术,走“湿法”炼 磷路线。
磷矿石 磷酸 磷酸盐
H2SO4
2.磷的化学性质
单质磷的化学活性比氮的高,它能与氧发生激烈反应,也能在氯气中自燃。
P4 + 3NaOH + 3H2O = PH3↑+ 3NaH2PO2
2.制取磷酸
过滤
粗产品(H3PO4)
⑴粗磷酸的制取
⑵纯磷酸的制取
磷及其化合物

③磷酸比硝酸稳定,不易分解 。
制法:高纯度磷酸制法: 4P(白磷) + 5O2 =点=燃 2P2O5
P2O5 + 3H2O热=水= 2H3PO4 工业制法:Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 =△= 2H3PO4 + 3CaSO4↓
3、磷酸盐
(1)种类:一种正盐 、两种酸式盐 (三种)
(2)转化关系:
+ OH-
+ OH-
H3PO4 + H+
H2PO4- + H+
(3)三种盐的溶解规律:
HPO42-
+ OH- + H+ PO43-
① 除K+ 、Na+ 、NH4+ 外, 其余的正盐和一氢盐均不溶于水。 ② 所有的二氢盐均易溶于水。
(4)常见的磷肥:①普钙 (过磷酸钙) ②重钙 (重过磷酸钙)
Ca3(PO4)2 + 2H2SO4 = Ca(H2PO4)2 + 2CaSO4 ( 普钙 ) Ca3(PO4)2 + 2H3PO4 = 3Ca(H2PO4)2 ( 重钙 )
注意: 普钙和重钙在施用时不可与碱性物质混用
H2PO4- + 2OH- = PO43- + 2H2O
五、磷的化合物
1、五氧化二磷(P2O5) 物性:白色固体 ,有强烈的吸水性 、脱水性,作干燥剂。 化性:P2O5 + H2O(冷水) = 2HPO3 (剧毒)
P2O5 + 3H2O(热水)= 2H3PO4(无毒) 2、磷酸(H3PO4) 物性:无色透明晶体,有吸湿性,与水以任意比互溶。
2020年高中化学·强化讲义 第31节 磷及其重要的化合物

第31节磷及其重要的化合物一、磷磷主要以磷酸盐的形式存在于矿石中。
此外动物的骨骼牙齿、脑髓和神经组织中都含有磷。
植物的果实和幼芽中也含有磷。
磷对于维持生物体正常的生理机能有重要的作用。
磷有多种同素异形体,白磷、红磷和黑磷。
白磷分子是由4个磷原子构成的正四面体,键角60°(如图6-26所示)。
白磷是一种蜡状固体,有剧毒,难溶亍水,易溶于二硫化碳。
白磷的密度是1.8g /cm3,熔点为44.1℃,沸点为280.5℃。
着火点低,会自燃。
把白磷隔绝空气加热到260℃时会转变为红磷。
红磷是一种暗红色粉末,结构复杂,没有毒,不溶于水,也不溶于二硫化碳。
密度为2.2g /cm 。
.红磷加热到416℃以上会升华,它的蒸气迅速冷却后变成白磷。
磷的化学性质活泼,容易与氧、卤素以及许多金属直接化合。
(1)磷与氧气的化合反应2254P 5O 2P O +−−→白磷比红磷更易燃烧,当其与空气接触即发生缓慢氧化,氧化时会发光,在暗处可以看到。
积聚的热量使温度达到40℃时会自燃,因此必须储存在密闭容器内,少量的白磷可保存在水中。
红磷的着火点是240℃,常温下存放在空气中是安全的。
(2)磷与氯气经点燃化合,可生成PCl3和PCl5,伴有白色的烟雾产生。
232P 3Cl 2PCl +→点燃252P 5Cl 2PCl +→点燃(3)当白磷与热的浓碱液反应时会产生无色、有剧毒的气体磷化氢。
23224P 3KOH 3H O PH 3KH PO ++−−→↑+二、磷的氧化物常见的磷的氧化物有三氧化二磷和五氧化二磷.五氧化二磷极易与水化合,两者反应剧烈,同时放出大量的热,可用作干燥剂2523P O H O 2HPO +→磷酸(偏磷酸,有毒)25234P O H O 2H PO +→热水(磷酸,无毒)三、磷酸及磷酸盐磷酸是无色透明的晶体,熔点为42.35℃,具有吸湿性,能与水以任意比例互溶。
通常用的浓磷酸是浓度为85%的无色黏稠状液体。
含磷化合物

RP(OR')2 + R''X 亚膦酸酯
R'2P OR'' + R'''X 次亚膦酸酯
RP O + R'X
OR’
O
R'2P + R''X R'''
5、Wittig(魏悌息)试剂及其反应
Wittig试剂:
+-
Ph3P—- CH2
Ph3P=CH2
(I)
(II)
在相邻位置上带有相反电荷的两性离子称为叶立德
(ylide)。磷叶立德也称为魏悌息试剂。
制备:
3PhH + PCl3 Ph3P + R2CHX 例: Ph3P + CH3X
Ph3P Ph3P+-CHR2Xֿ 碱 Ph3P+-ֿCR2
Ph3P+-CH3Xֿ C6H5Li Ph3P+-ֿCH2
制备
Ph3P + R2CHX
Ph3P+-CHR2Xֿ 碱 Ph3P+-ֿCR2
2 、烃基膦作为亲核试剂的反应
R
O CC
R + (C6H5)3P
R
R
O
R
R
R
R
(C6H5)3P
胺与膦亲核性比较:
R
R
R C=C R + (C6H5)3P=O
RR
(C6H5)3P+
R
R
O-
R3P > R2PH > RPH2 > PH3
3、季鏻碱的热分解
(CH3CH2)2P CH2CH2CNOH CH3
含磷有机化合物

含磷有机化合物概述含磷有机化合物是指化学结构中含有磷元素的有机化合物。
它们在生命体系中具有重要的作用,如构成核酸分子、ATP等。
同时,含磷有机化合物也被广泛应用于农业、医药和工业等领域。
分类根据磷原子的化学环境和连接方式,含磷有机化合物可以分为三类:膦、膜和酯。
1. 膦类化合物膦类化合物是指含有P-C键的有机分子,其中P原子的电子结构为sp3杂化。
它们通常具有良好的配位性能,被广泛应用于催化反应、金属离子识别和荧光探针等领域。
2. 膜类化合物膜类化合物是指含有P-O-C键的有机分子,其中P原子的电子结构为sp3杂化。
它们通常具有良好的亲水性和表面活性,被广泛应用于表面活性剂、乳液稳定剂和胶束等领域。
3. 酯类化合物酯类化合物是指含有P-O-C键的有机分子,其中P原子的电子结构为sp3杂化。
它们通常具有良好的生物降解性和低毒性,被广泛应用于医药、农药和染料等领域。
应用1. 农业领域含磷有机化合物在农业领域中被广泛应用于肥料和农药的制造。
其中,膦类化合物常用于制造杀虫剂和除草剂,膜类化合物常用于制造杀菌剂和植物生长调节剂,酯类化合物常用于制造肥料。
2. 医药领域含磷有机化合物在医药领域中被广泛应用于抗癌、抗病毒和抗生素等药物的制造。
其中,膦类化合物常用于制造抗癌药物,膜类化合物常用于制造抗病毒药物,酯类化合物常用于制造抗生素。
3. 工业领域含磷有机化合物在工业领域中被广泛应用于阻燃、润滑和塑料等材料的制造。
其中,膦类化合物常用于阻燃剂的制造,膜类化合物常用于润滑剂的制造,酯类化合物常用于塑料的制造。
环境影响含磷有机化合物在生产、使用和处理过程中会对环境产生一定的影响。
其中,农业领域中大量使用的含磷农药会污染土壤和水体,对生态系统产生负面影响。
医药领域中大量使用的含磷药物也会排放到水体中,对水质产生污染。
同时,在含磷有机化合物的废弃物处理过程中,也会产生环境污染。
结论含磷有机化合物在生命体系和人类社会中具有重要的作用。
磷的职业危害及防治范本

磷的职业危害及防治范本磷是一种广泛应用于冶金、化工、制药、农业等行业的重要物质。
然而,长期接触磷及其化合物可能对人体产生严重的职业危害。
本文将介绍磷的职业危害及防治范本,以提高相关从业人员对磷职业危害的认识,并有效预防和控制职业疾病的发生。
一、磷的职业危害表现长期接触磷及其化合物可能引起多种职业疾病,主要包括以下几类:1. 急性磷中毒:直接接触高浓度的磷能导致急性中毒,出现磷化物在水分中水解生成磷氢酸产生的热量高于化学反应的初步生成的热量,然后剧烈燃烧,从而产生粉尘和有毒气体。
急性磷中毒表现为严重的呼吸困难、头痛、乏力、呕吐等症状,严重者可导致休克、昏迷甚至死亡。
2. 磷中毒性皮炎:长期接触磷及其化合物可能引起皮肤炎症,表现为红、肿、痒、糜烂和溃烂等症状,严重时可出现溃疡和坏死。
3. 磷中毒性骨病:长期接触磷会干扰钙、磷代谢,导致骨质疏松,表现为骨骼疼痛、易骨折等症状。
4. 磷中毒性神经病:长期接触磷可能影响神经系统,导致神经炎、神经痛、肌无力、痉挛等症状。
二、磷的防治范本为了有效预防和控制磷职业危害,减少相关职业疾病的发生,需要从以下几个方面进行防治:1. 工作环境控制(1)提高通风条件:磷及其化合物通常以粉尘、烟雾及气体的形式存在,在使用磷的工作场所应保持良好的通风条件,减少磷粉尘及有害气体的浓度。
(2)改进工艺技术:利用封闭、防护、屏蔽等措施,尽量减少磷的扬尘、喷雾等操作,减少粉尘及有害气体的产生。
(3)控制人员暴露:通过限制接触磷的人员,减少工作时间和频次,降低职业危害的发生。
2. 个人防护措施(1)佩戴防护设备:工作人员在接触磷及其化合物时,应佩戴适当的防护口罩、手套、防护服等个人防护设备,以防止磷粉尘和有害气体侵入体内。
(2)保持个人卫生:工作人员应定期洗手、洗脸,并更换工作服、换洗内衣内裤,尽量减少与磷接触后的时间。
(3)尽量避免直接接触磷:避免将磷直接接触到皮肤、眼睛等敏感部位,以免导致疼痛、炎症等不适。
磷及其化合物中毒的表现

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生活常识分享磷及其化合物中毒的表现
导语:磷及其化合物中毒的表现是什么?可能很多朋友都不是特别的清楚,下面小编就为大家具体的介绍一下吧。
白磷是我们生活中经常都会接触到的化工产品,但是白磷对身体是有害的,容易出现磷及其化合物中毒,那么磷及其化合物中毒的表现是什么呢?下面我们就具体的来看看吧。
白磷是一种像蜡状的物质,在燃烧过后会释放出一些有毒的物质,对人体非常有害。
磷被广泛的运用在工业生产当中,所以在工厂中工作的工人非常容易出现磷及其化合物中毒的情况。
磷及其化合物中毒的表现是什么呢?在工作中如果不小心让白磷接触到了皮肤就容易出现中毒的情况,因为白磷不溶于水,但是溶于脂肪,它释放出的有毒物质就会被皮肤吸收,导致中毒。
磷及其化合物中毒的表现是什么?磷及其化合物中毒会损害人体的肝脏,或者是导致人体肝脏出现肥大的情况,会导致人体机能受损。
同时白磷也可以通过空气导致人体中毒,所以在工作的时候也要注意保护好自己。
以上就是小编为大家介绍的关于磷及其化合物中毒的表现的知识了,希望大家能够了解,保证我们的身体健康。
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P2O5 + H2O(冷水) = 2HPO3 (剧毒) P2O5 + 3H2O(热水)= 2H3PO4(无毒)
磷酸(H3PO4)
物理性质:
无色透明晶体,有吸湿性,与水以任意比互溶。
化学性质:在磷酸中滴入氢氧化钠溶液
H3PO4 + NaOH = NaH2PO4 + H2O NaH2PO4 + NaOH = Na2HPO4 + H2O Na2HPO4 + NaOH = Na3PO4 + H2O
红磷
相互转化 白磷
隔绝空气加热到260℃ 加热到416℃ ( 升华后冷却 )
磷的存在
磷化学性质较活泼,在空气中易被 氧化,在自然界中以化合态形式存在。
磷酸盐(存在于矿石中) 化合态的磷 动物的骨、牙、脑髓、神经 植物的果实、幼芽 磷对于维持生物体正常的生理机能有 重要的作用。
磷的化学性质
两种磷在物理性质上有很大的差异,但在化学 性质基本相同。
人死了,躯体埋在地下腐烂,磷由磷酸盐转化为磷化氢 (PH3)气体,沿着地下的裂痕或孔洞冒出到空气中自燃而 发出蓝色的光,这就是磷火,也就是人们所说的鬼火。
红磷在氯气中燃烧发生的化合反应中,若
参加反应的红磷与氯气的物质的量之比为1:1.8,
则充分反应后生成物中PCl3与PCl5的物质的量
之比为多少?
第一节 氮和磷 磷
白磷、红磷的物理性质
单质 色、态 分子结构 毒性 着火点 保存 用途 白磷 白色蜡状 P4正四面体,键角60° 剧毒 40℃,易自燃 保存于冷水中 制高纯度磷酸,烟雾弹 红磷 红棕色粉末 结构复杂 不溶于水和CS2 无毒 240℃ 密封保存
溶解性 不溶于水,易溶于CS2
制安全火柴、火药
对,白磷的分子式为 ______ P4
H3PO4
OH-
H2PO4-
OH-
HP
(1)种类: 一种正盐 ,两种酸式盐 (2)三种盐的溶解规律: ① 除K+ Na+ NH4+ 外,其余的正盐和一氢盐 均不溶于水。 ② 所有的二氢盐均易溶于水。
你看过“鬼火”吗?你害怕“鬼火”吗?你知 道“鬼
火”是怎样形成的吗? 酷暑盛夏之夜,凝望那野坟墓冢较多的地方,也 许你会发现有忽隐忽现的蓝色星火,那就是鬼火,它还 会跟着人走呢!
设生成的PCl3为Xmol, PCl5为Ymol , X+Y=1 (P 原子守恒)
3X + 5Y = 1.8 ×2 (Cl 原子守恒)
解得 X = 0.7(mol), Y = 0.3(mol) 答: n(PCl3) : n(PCl5) = 7 : 3
一个白磷分子中有
6 个共价键, ______
6 对共用电子 有_____
1、与氧的反应: 4P + 5O2 === 2P2O5 (白烟) 2、与氯气的反应: 2P + 3Cl2 (不足) === 2PCl3 (白雾) 2P + 5Cl2 (足量) === 2PCl5 (白烟)
点燃 点燃 点燃
磷的化合物
1、五氧化二磷(P2O5)
物理性质: 白色固体 ,有强烈的吸水性 、 脱水性。作干燥剂