第16章氮磷砷资料教程
第十六章氮、磷、砷一、是非题1在N2分子轨道能级顺序中,σ2p的能量

第十六章氮、磷、砷一、是非题1. 在N2分子轨道能级顺序中,σ2p的能量比π2p高,因此,N2参加反应时,应首先打开σ键,而不是π键。
2. 白磷分子式为P4,几何构型为四面体,每个磷原子的3s、3p轨道都发生了sp3杂化。
3. NO2-和O3互为等电子体;NO3-和CO32-互为等电子体;HSb(OH)6、Te(OH)6、IO(OH)5互为等电子体。
4. 用棕色环反应鉴定NO2-和NO3-时,所需要的酸性介质是一样的。
5. 固体的五氯化磷,实际上是离子化合物[PCl4]+[PCl6]-。
二、选择题1. 用煤气灯火焰加热硝酸盐时,可分解为金属氧化物、二氧化氮和氧气的是A.硝酸钠B.硝酸锂C.硝酸银D.硝酸铯2. 有关H3PO4、H3PO3、H3PO2不正确的论述是A.氧化态分别是+5,+3,+1B. P原子是四面体几何构型的中心C.三种酸在水中的离解度相近D. 都是三元酸3.将NO2气体通入NaOH溶液,反应的产物应该是:A NaNO3、NaNO2、H2OB NaNO3、NaNO2C NaNO3、H2OD NaNO2、H2O4. P4O6称为三氧化二磷,它可以:A.溶解于冷水中,生成H3PO3B.溶解于冷水中,生成H3PO4C.溶解于热水中,生成H3PO3D.以上都不对5.以下含氧酸中,二元酸是:A 焦磷酸B 次磷酸C 亚磷酸D 正磷酸6.HNO2是不稳定的化合物,它在水溶液中:A 不分解为HNO3和NOB 不能全部电离C 不作为氧化剂D 不作为还原剂7.磷的单质中,热力学上最稳定的是:A.红磷B.白磷C.黑磷D.黄磷8.下列分子或离子中,不存在π34的是:A. SO2B. NO2-C. HNO3D. NO3-9.关于五氯化磷(PCl5),下列说法中不正确的是A.它由氯与PCl3反应制得B.它容易水解生成磷酸(H3PO4)C.它在气态时很稳定D.它的固体状态是结构式为[PCl+][PCl6-]的晶体410.下列含氧酸中属于三元酸的是A.H3BO3B.H3PO2C.H3PO3D.H3AsO411. 既能溶于Na2S又能溶于Na2S2的硫化物是A. ZnSB.As2S3C. HgSD. CuS12. 在NaH2PO4溶液中加入AgNO3溶液后主要产物是A. Ag2OB. AgH2PO4C. Ag3PO4D. Ag2HPO413. 对于H2O2和N2H4,下列叙述正确的是()A.都是二元弱酸B.都是二元弱碱C.都具有氧化性和还原性D. 都可与氧气作用14、硝酸盐热分解可以得到单质的是A、AgNO3B、Pb(NO3) 2C、Zn(NO3) 2D、NaNO315、关于五氧化二磷的化合物,下列说法不正确的是A、它的分子式是P4O10B、它容易溶于水,最终生成磷酸C、它可用作高效脱水剂及干燥剂D、它在常压下不能升华16、关于PCl3,下列说法错误的是A、分子空间构型为平面三角形B、在潮湿的空气中不能稳定存在C、遇干燥氧气,生成氯氧化磷(POCl3)D、遇干燥的氯气,生成PCl517、欲使含氧酸变成对应的酸酐,除了利用加热分解外,一般采用适当的脱水剂,要将高氯酸变成其酸酐(Cl2O7)一般采用的脱水剂是( )A、发烟硝酸B、发烟硫酸C、五氧化二磷D、碱石灰18、对于白磷来说,下列叙述正确的是()A. 以单键结合成P 4四面体B. 键角为75度C. 键的张力很大D. 在自然界中以游离态存在19、下列物质易爆的是()(A) Pb(NO3)2(B) Pb(N3)2(C) PbCO3 (D) KMnO420、将NCl3通入碱性溶液,其水解产物是()(A) NH3和ClO-(B) NH3和Cl-(C)NO-和Cl-(D)NH4+和Cl-221、PCl3和水反应的产物是()(A) POCl3和HCl (B) H3PO3和HCl(C) H3PO4和HCl (D) PH3和HClO22、二氧化氮溶解在NaOH溶液中可得到()(A) NaNO2和H2O (B) NaNO2,O2和H2O(C) NaNO3,N2O5和H2O (D) NaNO3,NaNO2和H2O23、有关H3PO4、H3PO3、H3PO2不正确的论述是()(A) 氧化态分别是+5,+3,+1 (B) P原子是四面体几何构型的中心(C) 三种酸在水中的离解度相近(D) 都是三元酸24、实验室中白磷是浸泡在()中;金属钠是浸泡()中。
无机化学下复习提纲

(碱性及形成配合物) 还原性(-Ⅲ的N); 取代反应(三个H)。
***HNO2和HNO3在性质上有何不同? 1 HNO2为一元弱酸。
HNO3为强酸。 ②HNO2有氧化还原性,酸中是较强的氧化剂,碱中为中强还原剂 (盐)。
***金属元素在自然界中有哪几种主要存在形式? 少数贵金属以单质或硫化物。(如Au、Ag、Hg、铂系) 轻金属:氧化物和含氧酸盐。(如以CO32- 、PO43- 、 SO42-) 重金属:氧化物、硫化物、SiO32-、CO32-
***什么是超导体?超导材料目前存在的只要问题是什么? 超导电性:金属材料的电阻通常随温度的降低而减小。1911 年H.K.Onnes发现汞冷到低于4.2K时,其电阻突然消失,导电性差不多 是无限大,这种性质称为超导电性。具有超导性质的物体称为超导体。 超导体电阻突然消失时的温度称为临界温度(T0)。超导体的电阻为零, 也就是电流在超导体中通过时没有任何损失。 面临的问题:研制高临界温度超导材料
第20章 S区金属 (碱金属与碱土金属) ***碱金属元素在形成化合物时有哪些主要特征? ns1 结构,周期表中最左侧的一族元素。半径大,电负性小,是周期表 中最活泼的金属元素。以失去电子,以形成M+离子型化合物为主要特 征。 从Li到Cs活泼性增大。
***碱土金属和碱金属元素比,在性质变化上有何规律? Li、Be有哪些 特殊性? ns2结构,与碱金属比,金属键增强,硬度增大,熔点高,金属活泼性 降低,但仍是活泼金属,活泼性仅次于碱金属。以形成M2+的离子型化 合物为主要特征。 Li、Be的特殊性:
***砷分族+Ⅲ氧化态卤化物的水解性有何变化规律?写出其相应的水解 反应方程式。 随着As、Sb、Bi顺序碱性逐渐增强,其水解程度逐渐减弱。
第十六章 氮族元素1

电子层
K
2
L K
8 2
第 VA
13 Al 铝 31 Ga 镓 49 In 铟 81 Tl 铊
M L K N M L K O N M L K P O N M L K
8 8 2 8 18 8 2 8 18 18 8 2 8 18 32 18 8 2
族
本章要求
1、掌握氮和磷的单质及其氢化物、卤化 物、氧化物含氧酸及其盐的结构、性质、制 备和应用。 3、了解砷的重要化合物的性质和应用。
Cu 4HNO3 (浓) Cu(NO3 ) 2 2NO2 2H 2O
3Cu 8HNO3 (稀) 3Cu(NO3 )2 2NO 4H 2O
第十六章
氮 磷 砷
§16.2 氮和氮的化合物
活泼金属 4Zn 10HNO3 (较稀) 4Zn(NO3 )2 N2O 5H 2O (HNO3浓度约2mol.L-1)
非金属
VA
7 N 氮 15 P 磷 33 As 砷 51 Sb 锑 83 Bi 铋
VIA 8 O 氧 16 S 硫 34 Se 硒 52 Te 碲 84 Po 钋
VIIA 9 F 氟 17 Cl 氯 35 Br 溴 53 I 碘 85 At 砹
0 2 He 氦 10 Ne 氖 18 Ar 氩 36 Kr 氪 54 Xe 氙 86 Rn 氡
4Zn 10HNO3 (很稀) 4 Zn(NO3 )2 NH4 NO3 3H 2O
(HNO3浓度< 2mol.L-1)
性质二:热不稳定性 4HNO3 = 4NO2+O2+2H2O
第十六章
氮 磷 砷
§16.2 氮和氮的化合物
(2)硝酸盐 性质一:氧化性 水溶液在酸性条件下才有氧化性,固体常温 稳定在高温时有氧化性。 性质二:热稳定性差
课件无机化学16 氮磷砷

❖N2的液化温度低,液氮用作冷冻剂。
16-2-1 氮
2. 你能否根据N2分子的结构,理解和设计生物 模拟固氮的原理和途径?
大气中的分子态氮被还原成氨,这一过程 叫做固氮作用。没有固氮作用,大气中的分 子态氮就不能被植物吸收利用。
地球上固氮作用的途径有三种:生物固氮、 工业固氮(用高温、高压和化学催化的方法, 将氮转化成氨)和高能固氮(如闪电等高空瞬 间放电所产生的高能,可以使空气中的氮与水 中的氢结合,形成氨和硝酸,氨和硝酸则由雨 水带到地面)。
16-1 元素的基本性质
问题: 1.根据氮、磷、砷元素的价层电子结构,分
析:氮、磷、砷元素在形成化合物时有何基 本特征和常见氧化态? 2.总结N原子在形成化合物时成键特征和价键 结构。
16-1 元素的基本性质
1.根据氮、磷、砷元素的价层电子结构,分析: 氮、磷、砷元素在形成化合物时有何基本特 征和常见氧化态?
sp2
22
1
角形 N=O
Cl
22
0
直线 [O=N=O]+
sp
12
1
直线
N2、CN-
16-2 氮和氮的化合物
16-2-1 氮
问题: 1.从N2结构说明为什么N2特别稳定?N2特别稳
定是否说明N元素的化学性质特别不活泼? 2.你能否根据N2分子的结构,理解和设计生物
固氮的原理和途径?
16-2-1 氮
③ NO可作配体形成亚硝酰配合物。
FeSO4+NO===[Fe(NO)]SO4 [Fe(CN)5NO]2-与S2-显紫红色,用于鉴定 S2-离子。
NO : 汽车尾气中的 NO 会造成大气的公害。大
氮族元素

O N O 气态 N O
O
2. 亚硝酸及其盐 nitrous acid and nitrite
• HNO2极不稳定,只能以稀溶液存在于冷水中。
HNO2— N2O3 + H2O — H2O + NO + NO2
• HNO2的酸性比醋酸稍强: Ka = 7.1×10–4 • 亚硝酸盐比亚硝酸稳定得多,碱金属和碱土金属 的亚硝酸盐为稍带黄色的白色晶体,易溶于水。 但重金属的亚硝酸盐不太稳定。如AgNO2不到 100℃就分解了。 • 亚硝酸盐有毒,为致癌物质。
2. 亚硝酸及其盐
• 亚硝酸及其盐既具有氧化性又具有还原性,但 以氧化性为主。
AӨ(HNO2/NO) = 0.98V AӨ(NO3–/HNO2) = 0.94V
例 2NO2– + 2I– +4H+= 2NO + I2 +2H2O 2MnO4– + 5NO2– +6H+ = Mn2+ + 5NO3– +3H2O
硝酸及硝酸盐
⑵硝酸的性质
绝大多数金属可以同硝酸反应,有三种 情况:
① 发生钝化: Fe Cr Al 在冷的浓硝酸中钝化。 ② 被氧化成水合氧化物或含氧酸: Sn Sb W Mo可被浓硝酸氧化为水合 氧化物或含氧酸。 ③生成硝酸盐 其余情况下均生成硝酸盐
硝酸及硝酸盐
⑵硝酸的性质
• 硝酸的还原产物也比较复杂
• NH4+离子半径与K+、 Rb+相近,所以铵盐在晶 形、溶解性、形成复盐等方面与钾盐铷盐类似。
• NH4+的鉴定
①气室法 用pH试纸检验加热碱性溶液所产生的气体 ② 用奈斯勒(Nessler)试剂 奈斯勒试剂为KI与 HgI2的 混合溶液加KOH的强碱性溶液,其中存在有[HgI4]2– 离子。
第16章氮磷砷-159

工业固氮:
固 氮
高能固氮:
生物固氮:
工厂
N2
NH3
N2 闪电等 NH3
固氮微生物
N2
NH3
22
大豆根瘤
豌豆根瘤
实例:根瘤菌
23
设想:将固氮基因转移到非豆科作物 细胞内,使其自行固氮 意义:①减少施氮肥费用,降低粮食 生产成本; ②减少氮肥生产,有利于 节省能源; ③避免氮肥施用过量造成 水体富营养化,有利于环境的保护。
Na(NH3)x+
e(NH3)y-
26
2、氨 (NH3)的结构
N:sp3杂化,三角锥形
..
N
107.3o
H
H
H
27
3、氨的制备方法
1)实验室(铵盐与碱共热):
24 N C C l H a 2 ( C O 2 a H 22 C O H ) 2 l3 N (g
•
Δபைடு நூலகம்
• (NH 4)2SO4 + 2NaOH = 2 NH 3 +Na2SO4 + 2H 2O
2)工业:
N 2 32 H 4 ~ 5 5 0 0 C 3 0 0 F M e 2PN 3 a H
28
4、性质
① 弱碱性(Kb×10-5)
NH3 H2O NH3 H2O
② 强还原性
NH
4
_
OH
4N 33 H 2 O (纯 ) 22 N 62 H O 4N 35 H 2 O (空 ) 气 P t 4N O 62 H O
单键 重键
NH3 PH3 N2H4 NCl3 PCl5 SbCl5
NN NN=N-H O=P(OH)3
N原子可以进行sp3、sp2 、sp等多种杂化,因而表现 为最多的氧化态,半径大的其他元素主要以sp3杂化.
16氮磷砷

由此反应可 知NO2是一 种混合酸酐
质 总反应是:
3NO2+H2O=2HNO3+NO
这就是工业制备硝酸的重要反应。
NO2是一种强氧化剂。碳、硫、磷等在NO2中容易 起火燃烧,它和许多有机物的蒸气混合可形成爆
炸性气体。
三、亚硝酸及其盐
结构:
N:sp2杂化后
π
制备:NaNO2 H2SO 4 冷 NaHSO 4 HNO2
N2: [KK(2s)2 (*2s)2 ( 2P)4 ( 2P)2]
结构式:N N
由于N2分子中存在叁键N≡N,所以N2分子具有很大 的稳定性,将它分解为原子需要吸收946 kJ•mol-1的 能量。N2分子是已知的双原子分子中最稳定的。
主要反应
加热加压催化剂
N2+3H2===========2NH3
NO NO2 H2O 冷冻2HNO2
性质:(1)不稳定
2HNO 2 = H2O N2O3 = H2O NO NO 2
(2)弱酸
(蓝色)
HNO2 = H NO2 _
Ka 7.210_ 4
NO+NO2
亚硝酸 (HNO2)
亚硝酸盐 的性质
亚硝酸盐除 黄色的AgNO2不溶于水外,一般 都易溶于水,亚硝酸盐有毒,是致癌物质。
N原子采取sp 杂化,形成一个σ键,一个 π键和一个三电子π键。N的氧化数为+2。 NO共有11个价电子,全部成对是不可能 的,因此NO是一个奇电子分子,是顺磁 性的。
NO是中性氧化物,无色气体,微溶于水,空气中极易与氧
气反应生成棕色的NO2,溶液中容易与金属离子生成配合 物低温下NO容易形成梯形结构的二聚体N2O2 ,如:
(NH4 )2 Cr2O7 N 2 (g) Cr2O3 (s) 4H2O
第16章氮磷砷习题解答

第十六章 氮 磷 砷16-2 答:‹1› 将含有少量NO 2的NO 气体通入热水中3NO 2+H 2O=2HNO 3+NO 这样就可除去其中的气体。
将N 2O 和少量的NO 气体通入水中。
就可除去其中少量的NO 。
‹2›将含有少量NH 3的N 2气体通入水中。
气体通入水中。
就可除去就可除去NH 3,将含有少量H 2O 的NH 3通入CaCl 2中,就可除去其中少量的H 2O 。
16-3 答:‹1› NH 3+H 2O =NH 4++OH -- 在H +传递过程中。
NH 3 得H + ,而H 2O 失H +,所以H 2O 和质子(H +)之间的键能小于NH 3和质子(H +)之间的键能。
‹2› CH 3COOH=CH 3COO -+ H +在水溶液中:存在H 2O= H ++OH - 在液氨中: 存在NH 3 =NH 4++NH 2- 而氨比H 2O 对H +的键能大,因此在液氨中C H 3COOH 的电离也大,[H +]较大,酸性较强。
较大,酸性较强。
16-4答:NH 3 是所有气态氢化物中唯一显碱性的物质,按N —P —AS 顺序,其气态氢化物的碱性依次减弱,酸性依次增强,故碱性NH 3>PH 3>ASH 3,而同一种元素的氢化物,化合价越低,碱性越强,故NH 3>N 2H 4>NH 2OH ,综上可知碱性顺序为NH 3>N 2H 4>NH 3OH(碱性)>PH 3(酸性)>AsH 3 (酸性)16-6 答:(1) 在N 3ˉ离子中,两个N-N 键有相等的键长,而在NH 3中两个N-N 键长却不相等,根据VSEPR 理论可知,N 3ˉ离子为直线型结构,故两个N-N 键的键长相等.(2) 从NO+,NO 到NOˉ的键长逐渐增大.根据实验测定NO +的BO=3;NO 的BO=2.5; NOˉ的BO=2,键能越来越小,故键长逐渐增大.(3)NO 2+,NO 2 ,NO 2ˉ键角(∠ONO)依次为180°180°,134.3°,134.3°,134.3°,115.4°,115.4°,115.4°..根据VSEPR 理论可知, NO2+的分子构型为直线型,故其分子内∠ONO 为180°180°, , NO2的分子构型为角型,分子内有一个孤电子存在,单电子对∠ONO 的影响小于N-O 键的影响,故∠ONO 的键角比SP 2杂化的杂化的120°大一点,故为134.3°; NO2ˉ的分子构型也为角型,但分子内有两个孤电子,其对∠ONO 的影响大于N-O 键的影响,故∠ONO 的键角比SP 2杂化的120°小一点,这与实测的115.4°的很好.(4) NH 3, PH 3, ASH 3分子的键角依次为107°107°,93.08°,93.08°,93.08°,91.8°,91.8°,91.8°,,逐渐减小,根据VSEPR 中同族元素形成同类型化合物时的斥力顺序4,处于中心原子的全充满价层里的键和电子之间的斥力大于处在中心原子未充满价层里的键和电子之间的斥力,且N —P —AS 的顺序原子半径递增故本应同为三角锥形分子的NH 3, PH 3, AsH 3的键角依次减小.16-8 解:解:HCl 与NH 3按1:1反应生成NH 4Cl,未反应的HCl 的物质的量n(HCL)=0.05000×n(HCL)=0.05000×0.1050-0.01169×0.1050-0.01169×0.1050-0.01169×0.1022mol=0.00406mol,0.1022mol=0.00406mol,即氮肥中的N 元素的物质的量n(N )=0.00406mol故N ﹪= n(N ) ×= n(N ) ×1414/0.2471×0.2471×100100﹪=0.00406×=0.00406×1414/0.2471×0.2471×100100﹪=22.976﹪16-9答:P 元素的原子具有空的3d 轨道,PF 3分子为SP 3杂化,故PF 3可与过渡金属以SP 3d 2或d 2sp 3等杂化类型形成配位键,故PF 3可以作为配位;而NF 3中N 原子上的一对孤对电子偏向F 一侧,故NF 3几乎不能作为配体来使用. PF 3由于有空的3d 轨道,且电负性比N 的小,使PF 3的P 原子上的一对3S 电子易与过渡金属形成配合键,而在NH 3中,由于N 无d 轨道,又有较强的电负性,故NH 3可与过渡金属形成配合物的能力比PH 3弱.16-10 答:红磷长时点放置在空气中逐渐潮解是因为它与空气中的O 2形成吸水氧化物吸水而潮解,NaOH, CaCl 2空气中逐渐潮解是因为它们直接吸收了空气中的水份而潮解.16-12 答:(1) HNO 3分子为平面结构,中心N 原子采取SP 2杂化,若为NO 3ˉ, SP 2杂化后的键角为120°120°,,但HNO 3为NO 3ˉ与一个质子相连而形成,由于H +的作用,致使NO 3ˉ的对称性被破坏,故HNO 3不稳定.(2) 浓HNO 3见光会按下述分解: 4HNO 3=4NO 2+O 2+2H 2O,致使浓HNO 3.(3)答:答: Ag 与硝酸反应有以下两种情形: ①Ag+2HNO 3(浓)=AgNO 3+NO 2+H 2O; ②3Ag+4 HNO 3(稀)==3 AgNO 3+NO+2 H 2O, NO 2与水可发生如下反应,③3 NO 2+ H 2O=2HNO 3+NO 但反应产生的NO 2不可能全部与水反应,在溶解一定质量的Ag 要使所用HNO 3最少,应使用稀硝酸.16-14 答:无论在Na 2HPO 4或NaH 2PO 4溶液中均存在少量的PO 33-,,如NaH 2PO4在溶液中有如下反应:在溶液中有如下反应: NaH 2PO 4 = Na + + H 2PO 42- ; H 2PO 42 -= H + + HPO 42- HPO 42- = H + + PO 43-3Ag + + PO 43- =Ag 3PO 4 同理同理 Na 2HPO 4有如下反应:有如下反应:Na 2HPO 4= Na ++ HPO 42- HPO 42-= H + + PO 43-3Ag ++ PO 43- =Ag 3PO 4由于正盐Ag 3PO 4的溶解度比相应的碱式盐溶解度小的多,当溶液中[Ag +]3*[ PO 43-]>K sp(Ag 3PO 4)时,便有Ag 3PO 4沉淀析出。
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22红棕到深褐源自2020/9/21三、联氨( “肼”) A、制备: a、传统的方法(Rasching法): NaClO氧化过量的NH3。 2NH3 + ClO- → N2H4 + Cl- + H2O 主要反应历程:
NH3 + ClO- → OH- + NH2Cl (快)
NH3+NH2Cl+OH- → N2H4 + Cl- + H2O (慢) 副反应:
4
+
H2O
H3O+ + NH3
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2. 热稳定性差 挥发性非氧化性酸铵盐 NH 4C l NH 3(g)HCl(g) (N4H )2CO 3 2NH 3(g)CO 2(g)H2O(g) NH 4HC3O NH 3(g)CO 2(g)H2O(g)
非挥发性,非氧化性酸铵盐
(N4)H 3PO 4 3N3H (g)H3PO 4 (N4)H 2SO 4 N3H (g)N4H HS4 O
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2、分子结构 三角锥形 结构特点:a、强极性;b、孤电子对;
c、N有最低氧化数(-Ⅲ);4、极易形成氢键。
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3、物理性质 强极性和易形成分子间氢键。 4、化学性质 还原性、配位能力、取代作用。 A、还原性 jθN2/NH3= -0.73V,jθN2/NH4+=0.27V。 在高温下氨还原金属氧化物:
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常态稳定、高温及催化剂时活泼。 例外:6Li + N2 → 2Li3N 16-2-2、氮的氢化物 一、氨 1、制备
工业: N2+ 3H2 高 温、高压 、催化 剂2NH3
实验室:铵盐与强碱反应。
24 N C C l H a 2 ( C O 2 a H 2C 2 O H )2 l3 N (g
NH4Cl + 3Cl2 → 4HCl + NCl3
HNO3 + 6H+ + 6e电 解 2H2O + NH2OH
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b 、 氨 以 氨 基 (-NH2) 或 亚 氨 基 (=NH) 去 取 代 其 它化合物的原子或原子团。
HgCl2 + 2NH3 → Hg(NH2)Cl↓ + NH4Cl Cl-Hg-Cl+NH4+-NH2-→Cl-Hg-NH2↓+NH4Cl 氨参加的复分解反应(氨解反应)。
第16章 氮 磷 砷
[ 基本要求]
1.掌握氮和磷的单质及其氢化物、卤化物、 氧化物、含氧酸及其盐的结构、性质、制备 和应用。 2.了解砷、锑、铋的重要化合物的性质和 应用。
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位置及价电子构型 : ns2np3 、P区、ⅤA
典型非金属到典型金属的完整过渡。
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16-1 元素的基本性质 ns2np3 : 共价性:不易得失电子,有较强的共价 性(电负性不是最大)。 从N→Bi形成离子键的趋势增大。 N、P简单离子(N3-、P3-)量少且仅存在 于固态。
C、配位反应
如: Ag+ + 2NH3 → Ag(NH3)2+ NH3 + H2O → NH4+ + OH- Kb=1.8×10-5 其中NH4+离子 为:H+←∶NH3
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二、铵盐
NH
4
的结构:
N:sp3杂化
H
N H HH
正四面体
1. 铵盐一般为无色晶体,绝大多数易溶于水
水解:
NH
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b、形成一个共价单建和一个共价双键: -N=,N取sp2杂化。
如氯化亚硝酰:Cl-N=O。
c、形成共价三键: N取sp 杂化。如N2。 d、形成不定域π键。如HNO3中的不定 域π键。
e、形成配位键。在三个共价单键、共价 三键的基础上可形成配位键。
氮的元素电势图。见书517页。
大多氧化态显氧化性。中间氧化态除N2 外皆不稳定要歧化。
主要氧化数:-3(N)、+3、+5。
2020/9/21
16-2 氮和氮的化合物 N的成键特征: 1、形成离子键 与碱金属、碱土金属化合时,形成N3-离子。 N3-离子势(Z/r)高,遇水强烈水解。水溶液中 没有N3-离子。 如:Li3N + 3H2O → 3LiOH + NH3 2、形成共价键 a、形成三个共价单键。 N取不等性sp3杂化,如NH3。
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2NH2Cl + N2H4 → N2 + 2NH4+ + 2Cl-
b、较新的方法: 过程:NH3→异肼N2H4。反应见书523。 B、分子结构: 氨基(-NH2)取代了氨分子中的一个H原子。 键参数: d(N-H)=104pm,d(N-N)=147pm, ∠HNH=108°。氮原子上各有一对孤电子对。
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铵盐热分解实质:铵根离子转移质子给 酸根。
由于配键结合的质子较弱,固态铵盐加 热时极易分解,分解成氨和相应的酸。 氧化性酸铵盐
NH4NO2 N2(g)2H2O (NH4)2Cr2O7 N2(g)Cr2O3(s)4H2O 5NH4NO3 573 K2N2 5O2 4H2O NH4NO3 撞4 73击K N2O2H2O
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3、铵根离子的半径与钾离子和铷离子半径 相近,铵盐的性质与碱金属盐的性质相近。
例如:同晶、相似的溶解性等。
NH
4
的鉴定:
气室法:石蕊试纸法 (红→蓝)
Nessler试剂法 (K2HgI4)
NH 2[HgI ]2- 4OH -
4
4
Hg
[O
NH ]I(s)7I- 3H O
Hg
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16-2-1、氮 1、分子结构: N2[(σ1s)2(σ*1s)2(σ2s)2(σ*2s)2(π2pY)2(π2pZ)2 (σ2p)2] 2、制备:工业:空气分馏。
实验室: P.518 NH4Cl(l)+NaNO2(l)=NH4NO2(l)+NaCl(l) NH4NO2(l) = N2↑ + 2H2O 3、性质:
2NH3 + 3CuO 高 温3Cu + N2 + 3H2O
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B、取代反应 两种情况: a、把氨看成是三元酸,H原子可以依次被 取 代 生 成 氨 基 (-NH2) 、 亚 氨 基 (=NH) 、 氮 化 物 (≡N)等氨的衍生物。
如:2NH3(g) +2Na 6 2 3K2NaNH2 + H2↑
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C、性质 a、不稳定:N-N键不稳定,受热易爆炸性 分解。 b、弱碱性:二元弱碱,碱性弱于氨。 c、氧化还原性: N2H4中N氧化数为-2,具有氧化还原能力。