第十四章p区元素(二)
P区非金属元素(二)(氮族、硅、硼)
实验十四、P区非金属元素（二） （氮族、硅、硼）
[实验目的]
1、 试验掌握不同氧化态N的化合物的主要性质。
2、 试验磷酸盐的酸碱性和溶解性。
3、 掌握硅酸盐、硼酸及硼砂的主要性质。
[实验内容]
铵盐的热分解 1 NH4Cl ==NH3 + HCl 色） （PH试纸由蓝→黄→红
2 (NH4) 2SO4 == NH3↑ + (NH4)HSO4 ↓ NH3 +H2SO4 3（NH4）2Cr2O7 ==Cr2O3+N2↑+4H2O 铵盐热分解的实质是质子的转移，阴离子碱性越强， 该铵盐对热越不稳定。分解产物和阴离子对应的酸 的氧化性、挥发性有关，也和温度T有关。
在3中，分解剧烈，易取少量药品。残留物为膨 松状物，大多为暗绿色，少数呈暗褐色（密度 小），如果加浓盐酸，后者难溶，可能与固体受 热反应不均匀所致。 亚硝酸和亚硝酸盐 1、亚硝酸的生成和分解： H2SO4+2NaNO2==2HNO2+Na2SO4 最好二者同时冷却5min以上，倾倒时宜慢，有溢出 倾向，溶液显淡蓝色，试管底部有小部分溶液显 淡黄绿色。从冰水中取出会看到气泡较多并迅速 溢出，试管上部有红棕色气体。 2HNO2==NO2↑+NO↑+H2O
2、亚硝酸的氧化性和还原性： ①2 NO2 -+2I-+4H+==2NO+I2+2H2O 没有硫酸酸化之前，无现象。滴加3M的硫酸， 立即发生反应。经试做，KI少量时，溶液由无色→ 橙红色（浅黄色、红棕色），并有大量无色气体放 出。KI量大时，溶液由无色→黑色浑浊↓，并有大 量无色气体放出。试管口也看不到红棕色气体，可 能是NO溢出太快，未被氧气氧化。引导学生检验 产物I2（△，或2%淀粉）。 ②5NO2-+2MnO4-+6H+==4NO3-+2Mn2++3H2O 现象：酸化后紫红色立即消失，并有较多无色气 泡溢出，应是HNO2分解产生的NO。
大连理工大学无机化学教研室《无机化学》(第5版)(课后习题详解 p区元素(二))
H2S 和调节 pH 的方法来鉴别它们？
解：分别取少量四种溶液于试管中，然后通入 H2S 至饱和，出现黑色沉淀的是
P（b N）O3 2 ，然后在不出现沉淀的三支试管中加入 NH3 gH 2O ，出现黑色沉淀的是 FeSO4 ,出
现肉色沉淀的是 MnSO4 ，不出现沉淀的是 K2SO4 。PbS 的
，不溶于稀酸，
离心分离，即考研考证电子书、题库视频学习平 台
6.．某金属氧化物 A 的晶体放入水中生成白色沉淀 B；再加入盐酸，沉淀 B 消失，又
得到 A 的溶液。此溶液与过量的稀 NaOH 溶液反应生成白色沉淀 C；C 与 NaClO-NaOH
2
2
2．完成并配平下列反应方程式： 解：各反应方程式如下：
3．完成并配平下列反应方程式：
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解：各反应方程式如下：
4.．写出下列反应方程式： （1）三氧化二砷溶于氢氧化钠溶液；（2）三硫化二锑溶于硫化铵溶液； （3）硝酸铋溶液稀释时变混浊； （4）硫代亚锑酸钠与盐酸作用； （5）铋酸钠与浓盐酸反应。 解：各反应方程式如下：
12.．将 SO2（g）通入纯碱溶液中，有无色无味气体（A）逸出，所得溶液经烧碱中 和，再加入硫化钠溶液除去杂质，过滤后得溶液（B）。将某非金属单质（C）加入溶液 （B）中加热，反应后再经过滤、除杂等过程后，得溶液（D）。取 3mL，溶液（D）加入 HCl 溶液，其反应产物之一为沉淀（C）。另取 3mL 溶液（D），加入少许 AgBr（s），则其 溶解，生成配离子（E）。再取第 3 份 3mL 溶液（D），在其中加入几滴溴水，溴水颜色消 失，再加入 BaCl2 溶液，得到不溶于稀盐酸的白色沉淀（F）。试确定 A，B，C，D，E，F 的化学式，并写出各步反应方程式。
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。
最新北师大考研无机化学复习题第十四章
最新北师⼤考研⽆机化学复习题第⼗四章第14 章p 区元素（⼆）⼀、教学基本要求1．了解16-18族元素的特点；2．了解重点元素硫、卤素的存在、制备和⽤途；3. 掌握重点元素硫、卤素的单质及其化合物的性质，会⽤结构理论和热⼒学解释它们的某些化学现象；4. 了解第1个稀有⽓体化合物的诞⽣及其对化学发展的贡献。
⼆、要点1．薄膜法(membrane process)⼯业上利⽤离⼦交换电解NaCl⽔溶液⽣产Cl2的⼀种⽅法，隔开阳极室和阴极室的薄膜式⼀带有⽀链（⽀链上有磺酸基或羧基）的聚全氟⼄烯⾻架⾼分⼦离⼦交换膜，这种阳离⼦交换膜允许Na+由阳极室流向阴极室以保持电解过程中两室的电荷平衡，⽽不让OH-按相反⽅向流向阳极室。
2. 臭氧空洞(ozone hole)指的是因空⽓污染物质，特别是氧化氮和卤代烃等⽓溶胶污染物的扩散、侵蚀⽽造成⼤⽓臭氧层被破坏和减少的现象。
经过跟踪、监测，科学家们找到了臭氧空洞的成因：⼀种⼤量⽤作制冷剂、喷雾剂、发泡剂等化⼯制剂的氟氯烃是导致臭氧减少的"罪魁祸⾸"。
另外，寒冷也是臭氧层变薄的关键，这就是为什么⾸先在地球南北极最冷地区出现臭氧空洞的原因了。
3.恒沸溶液(azeotropic solution)恒沸溶液即恒沸混合物。
在⼀定条件下，当某些溶液的组成与其相平衡的蒸⽓组成相同时，溶液在蒸馏时期沸点保持恒定，故称恒沸溶液。
例如，在⼀⼤⽓压下，氯化氢和⽔的恒沸混合物中含氯化氢的重量百分数为20.24，其恒沸点是108.6℃。
4.制备某些重要含硫⼯业产品的途径：化合态硫或天然单质硫2 22SO4 2Cl23H3H 2SO4三、学⽣⾃测练习题1．是⾮题（判断下列各项叙述是否正确，对的在括号中填“√”，错的填“×”）1.1 所有卤素都有可变的氧化数。
( )1.2 实验室中⽤MnO2和任何浓度HCl作⽤，都可以制取氯⽓。
( )1.3 卤素单质的聚集状态、熔点、沸点都随原⼦序数增加⽽呈有规律变化，这是因为各卤素单质的分⼦间⼒有规律地增加的缘故。
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
《无机化学(第六版)》电子教案 第十四章 p区元素(二)
白磷 红磷
磷的燃烧
红磷的结构
砷、锑、铋的单质 砷、锑具有两性和准金属性质，而铋则
呈金属性。
As Sb Bi
熔点较低且易挥发。在气态时以多原子分 子形式存在，如 As4，As2，Sb4，Sb2，Bi2。
14.1.3 氮的化合物
1. 氮的氢化物 (1) 氨 (NH3) 结构： N：不等性 sp3 杂化，三角锥形
五氧化 二氮
N2O4 N2O5
气(无) 固(无)
强烈分解为 NO2
不稳定
熔点 沸点 ℃℃
-90.8 -88.5
-163.6 -151.8
-101
2 (升华)
-11.2 21.2
-9.3
21.2 (分解)
30
47 (分解)
(1) 一氧化氮 (NO) 无色气体，微溶于水，不与水反应，
不助燃，有还原性， NO 中有单电子，非 常活泼，常温下与氧立即反应生成红棕色 的 NO2。
As Sb Bi
+5 +5 (+5) +3 +3 +3 -3 (-3)
46
6 66
酸性 酸性 两性 两性 碱性
N氨H3 PH膦3 AsH胂3 SbHS3b HBi3H3B iH 3 碱性减弱，稳定性下降
14.1.2 氮族元素的单质
氮气是无色、无
臭、无味的气体。沸
点为 −°C。微溶于水。
常温下化学性质极不
中最重要的。它是氨氧化制硝酸的必经之路。 在医学上，NO 使血管平滑肌松弛 ，血
管扩张，调节血压。
1986年，美国分子生物学家伊格纳罗、 药理学家弗奇戈特、生理学家穆拉德发现了 NO 在心血管系统中的信息作用，即硝酸甘 油缓慢分解释放出 NO，NO 能使血管扩张而 达到治疗心脏病的目的。这三位科学家因此 获得1998年的诺贝尔生理学和医学奖。
P 区元素(二)练习
P 区元素（二）一．是非题（判断下列各项叙述是否正确，对的在括号中填“√”，错的填“×”）1.1 所有卤素都有可变的氧化数。
( )1.2 实验室中用MnO2和任何浓度HCl 作用，都可以制取氯气。
( )1.3 卤素单质的聚集状态、熔点、沸点都随原子序数增加而呈有规律变化，这是因为各卤素单质的分子间力有规律地增加的缘故。
( )1.4 卤素中F2的氧化能力最强，故它的电子亲合能最大。
( )1.5 溴能从含碘离溶液中取代碘，因此碘就不能从溴酸钾溶液中取代出溴。
( )1.6 卤素单质性质相似，因此分别将F2和Cl2通入水中都能将水氧化。
( )1.7 HX 是强极性分子，其极性按HF>HCl>HBr>HI 顺序变化。
因此HX 的分子间力也按此顺序降低。
( )1.8 氢卤酸盐大多是离子晶体，氢卤酸为分子晶体。
所以氢卤酸盐的熔点总比氢卤酸高。
( )1.9 浓HCl 具有还原性，它的盐也必定具有还原性。
( )1.10 HX 中卤素处在低氧化数状态时，所有HX 都有可能被其他物质所氧化。
( )二. 选择题（选择正确答案的题号填入）2.1 下列物质在常温下呈液态的是：( )a. HFb. Br2c. I2d. MgCl22.2 下列微粒中，不具氧化性的是：( )a. F2b. Cl-c. BrO-d. I22.3 根据标准电极电位，判断卤素离子X-能被O2 氧化，发生4X-+O2+2H2O=2X2+4OH-反应的是：( )a. F-b. Cl-c. Br-d.都不能2.4 在任何温度下，X2与碱性溶液作用，能得到XO3-和X-的卤素是：( )a. F2b. Cl2c. Br2d. I22.5 由于HF 分子间形成氢键而产生的现象是：( )a. HF 的熔点高于HCl。
b. HF 是弱酸。
c.除F-化物外，还有HF2等化合物。
d.三种现象都是。
2.6 HX 及卤化物中的X-，具有最大还原性的是：( )a. F-b. I-c. Cl-d. Br-2.7 盐酸是重要的工业酸，它的产量标志国家的化学工业水平，其主要性质是：( )a.浓HCl 有络合性。
无机化学第五版第十四章
在O３中，中心氧原子的δ＝６－２－６×３畅４４３畅４４＋３畅４４＝１左侧端基氧原子：δ＝６－４－４×１２＝０右侧端基氧原子：δ＝６－６－２×１２＝－１ 当然，对O３这一特例，部分电荷的计算与形式电荷的计算是一致的，这是一种巧合。
通过计算表明O３是极性分子，正电荷的中心靠近中心氧原子，负电荷中心靠近端基氧原子。
必须指出的是：这种计算虽然能说明O３的极性，但仍然很粗糙，实际上两个端基氧原子的电荷密度是相等的。
O３中有Π４３键，端基O 与中心O之间并不是一个双键、一个配键。
这正是Lewis结构的不足所致。
在CO中，δ（C）＝４－２－６×２．５５２．５５＋３．４４＝－０．５５４δ（O）＝６－２－６×３．４４２．５５＋３．４４＝＋０．５５４由此可以推断：在CO中正电荷中心靠近O，负电荷中心靠近C。
这一推断与实验事实是一致的（分子轨道理论也对CO的极性做出了解释）。
通过部分电荷的计算，讨论O３，CO的极性，以便开阔思路，可尝试推广之。
主要参考文献 ［１］Bodner G M．Core Text Chemistry Structure&Dynamics．John Wiley&Sons Inc，１９９６． ［２］Shriver D F．Inorganic Chemistry．２nd ed．Oxford University Press，１９９４． 中译本：高忆慈，译．无机化学．２版．北京：高等教育出版社，１９９７．三、习题解析 1（141）畅试写出下列物质之间的反应方程式（（１），（４）略）。
（２）液氨和钠； （３）浓硝酸和汞； （５）稀硝酸和银；（６）锡和浓硝酸； （７）氯化铵溶液与亚硝酸钠溶液；（８）酸性溶液中碘化钾与亚硝酸钠。
解：（２）２N H３（l）＋２Na（s）NaN H２（am）＋H２（g） （３）H g（l）＋４H N O３（浓）H g（N O３）２（aq）＋２N O２（g）＋２H２O（l） （５）３Ag（s）＋４H NO３（稀）３AgN O３（aq）＋NO（g）＋２H２O（l） （６）Sn（s）＋４H N O３（浓）β－H２SnO３（s）＋４N O２（g）＋H２O（l） （７）N H４Cl（aq）＋NaN O２（aq）△N２（g）＋NaCl（aq）＋２H２O（l） （８）２I－（aq）＋２N O－２（aq）＋４H＋（aq）I２（aq）＋２N O（g）＋２H２O（l） 2（142）畅完成并配平下列反应方程式（（１），（２）略）： （３）Cu（N O３）２△（４）H g（N O３）２△ 解：（３）２Cu（N O３）２（s）△２CuO（s）＋４NO２（g）＋O２（g） （４）H g（N O３）２△H g（g）＋２N O２（g）＋O２（g） 樉熟悉硝酸盐受热分解的规律。
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第十四章 p 区元素（二）
1、在自然界中可以单质状态存在的氮族元素有 ，氧族元素有 和 ，与N 2是等电子体的分子有 ，离子有 和 。
2、联氨的化学式是 ，羟氨的化学式是 ，砒霜的化学式是 ，保险粉的化学式是 ，难溶于水的锑酸的化学式为 。
3、磷的同素异形体常见的有 ，其中最活泼的是 ，其化学式是 。
它在空气中易自燃，应在 中保存。
4、硫的两种主要同素异形体是 和 ，其中常温下稳定的是 ，受热到94.5○C 时转变为 。
两者的化学式都是 。
具有 状结构，其中硫原子以 杂化轨道成键。
5、H 3PO 2，H 3PO 3，H 3PO 4分别为 元酸，其中 具有强还原性。
这三种磷的
含氧酸分子中，磷原子的杂化方式为 。
6、Ca （H 2PO 4）2，CaHPO 4，Ca 3（PO 4）2在水中溶解度有小到大的顺序为 ，
其中可溶于水的为 。
7、关于臭氧的下列叙述中正确的是（ ）
（A ）O 3比O 2的稳定性差 （B ）O 3是非吸收性分子
（C ）O 3比O 2的氧化性强 （D ）O 3是顺磁性物质
8、下列叙述中正确的是（ ）
（A ）H 2O 2的分子构型为直线型
（B ）H 2O 2既有氧化性又有还原性，主要做氧化剂
（C ）H 2O 2是弱酸，分子间有氢键
（D）H
2O
2
与K
2
Cr
2
O
7
的酸性溶液反应生成稳定的蓝色C
r
O
5
,此反应可用来鉴定H
2
O
2
9、下列方法不能制得H
2O
2
的是（）
（A）电解NH
4HSO
4
水溶液
（B）用H
2和O
2
直接化合
（C）乙基蒽醌法
（D）金属过氧化物与水反应
10、下列反应的最终产物没有硫化物沉淀生成的是（）
（A）NaAsO
3酸性溶液与H
2
S反应
（B）SbCl
3溶液与过量的Na
2
S溶液反应后再与稀盐酸作用
（C）Bi（NO
3）
3
与过量的Na
2
S溶液反应
（D）Na
3AsO
3
溶液与过量Na
2
S溶液反应
11、下列各组硫化物，其中均难溶于HCl但能溶于浓HCl的是（）
（A）Bi
2S
3
和 CdS （B） ZnS和PbS
（C）CuS和Sb
2S
3
（D）As
2
S
3
和HgS
12、下列各组硫化物,其中颜色基本相同的是（）
（A）PbS,Bi
2S
3
,CuS （B）Ag
2
S,HgS,SnS
（C）CdS,As
2S
3
,SnS
2
（D）ZnS,MnS,Sb
2
S
3
13、工业上制取SO
2
可采用下列方法中的（）
（A）焙烧FeS
2
（B）单质硫在空气中燃烧
（C）亚硫酸钠与盐酸反应
（D）浓硫酸与金属铜反应
14、下列物质中酸性最强的是（）
（A）H
2
S
（B）H
2SO
3
（C）H
2SO
4
（D）H
2S 2 O
7。