P区元素

c. 加合反应
H+ + NH3 Ag+ + NH3
+ NH4
[Ag(NH3)2] +
d. 取代反应
2NH3 + 2Na
350C
2NaNH2 + H2
（2）铵盐 a. 铵盐一般为无色晶体，绝大多数易溶于水 水解： NH4+ + H2O NH3 + H3O+ b. NH4+的鉴定 石蕊试纸法（红 蓝） Nessler试剂(K2HgI4)
2EB (HPO /H PO 3 2 2 ) 1.565V
AgNO3
HgCl2
CuCl2 NiCl2
Ag
Hg
Cu
Ni
2. 亚磷酸（H3PO3）
结构：
性质：二元中强酸 K1 6.3 102，K 2 2.6 107
强还原性
EA (H3PO4 /H3PO3 ) -0.276V
脱水缩合后形成焦磷酸、聚磷酸、(聚)偏磷酸
b. 磷酸盐
溶解性 水溶液
M3IPO4 M2IHPO4 大多数难溶(除 K+, Na+, NH4+) PH>7 PH>7 水解为主 水解>解离
MIH2PO4 大多数易溶 PH<7 水解<解离
PO3 4 + H2O
2 HPO4 + H2O
HPO2 4 + OH H2PO4 + OH (主)
PbCl2 + Cl2 + 2H2O 2PbSO4 + O2 + 2H2O Pb2+ + 2HSO4 )
酸碱性与氧化性的递变规律:
Sn(OH)4
酸 性 增 强 Sn(OH)2 碱性增强，还原性减弱 氧化性减弱，酸性增强
Pb(OH)4 PbO2
碱 性 增 强 Pb(OH)2
1. 氢氧化物
Sn 2 Pb 2 Sn 4
3Sn + 2Sb3+ 3Sn2+ + 2Sb 2 3Sn2+ + 2Bi3+ + 18OH 3Sn(OH)6 + 2Bi
Pb(IV)的氧化性
5PbO2 + 2Mn2+ + 4H+
PbO2 + 4HCl (浓) 2PbO2 + 2H2SO4(浓) ( PbSO4 + H2SO4(浓)
2MnO4 + 5Pb2+ + 2H2O
潮湿空气中的AlCl3，白雾为HCl
3. 铝的含氧酸盐
铝盐中均含Al3+, 水溶液中以[Al(H2O)6]3+存在，加入 CO32-或S2-，可促进水解：
2Al 3+ + 3CO3 (S2-)+ 6H2O
2
2Al(OH)3 + 3CO2(H2S)
锡和铅
Sn、Sn(II)的还原性
Eθ /V Eθ /V Sn 4 0.154 Sn 2 Sn -0.93 0.91 [Sn(OH) ]2[Sn(OH) ]2 Sn 6 4 0.136
（5） 与氧化性酸(HNO3)作用
Bi2S3 + 2NO3 + 8H+ 2Bi3+ + 3S + 2NO + 4H2O
III. P区常见非金属元素性质介绍 氮
1. 氮的氢化物
（1）氨 (NH3) 结构：
N：sp3杂化，三角锥形
实验室制备： 工 业制备：
NH3的性质
a. 易溶于水，易形成一元弱碱
b. 强还原性
SnS(棕)
SnS2(黄)
PbS(黑)
PbS2
（1） 均不溶于稀盐酸
（2）配位溶解(浓HCl)
SnS + 2H+ + 4Cl PbS + 2H+ + 4Cl SnS2 + 4H+ + 6Cl SnCl4 + H2S PbCl4 + H2S SnCl6 + 2H2S
2 SnO3 + 2SnS3 + 3H2O 2 SnS3 2 2 2 2
P区的金属元素没有S区金属元素活泼，它们的代表 氧化物及其化合物，除铊和钋的呈弱碱性，其余大 多数呈两性，锑和铋甚至还呈弱酸性。 P区的非金属元素多数既具有氧化性又具有还原性。 当它们与比自己电负性低的金属元素化合时，都表 现出氧化性，但因电负性差值的大小不同而异：电 负性差值小于1.7的，容易形成共价型化合物；电负 性差值大于1.7的，容易形成离子型化合物。当非金 属元素之间相互化合时，电负性大的就表现为氧化 性，电负性小的就表现为还原性，但都是形成共价 化合物。非金属元素中的代表氧化物，绝大多数都 呈酸性。
1. 氢氧化铝：Al(OH)3
两性： Al(OH)3 + 3H+ Al(OH)3 + OH Al3+ + 3H2O Al(OH)4
2. 铝的卤化物：AlX3
Al3+ 的极化能力强，与不易变形的 F- 形成离子化合 物，与Cl-、Br-、I-形成极性共价化合物。
AlCl3水解激烈：
Al 3+ + 3H2O Al(OH)3 + 3H+
(M As Sb)
Na2S
Bi 2 S3 不溶
M 2 S 3 3S2- 2MS3 3 M 2 S 5 3S2- 2MS3 4
(M As, Sb)
Bi 2 S 3
不溶
（4）氧化碱溶
M 2 S3 3Na2 S 2 2Na3 MS4 S (M As, Sb) Bi 2 S3 不溶
浓H2SO4
Pb2++ Cr2O72-
3. 锡、铅的卤化物
SnCl2、SnCl4、PbCl2都能和Cl- 形成配离子SnCl3-、 SnCl62-、PbCl42Sn2+和X-形成配离子的稳定性次序是 F->>Cl->BrPb2+和X-形成配离子的稳定性次序是 I->Br->Cl->>F4. 锡、铅的硫化物
适量OHH+ 适量OH适量OHH+
Sn(OH)2 (s,白) Pb(OH) 2 (s,白)
过量OH过量OH过量OH-
[Sn(OH) 4 ]2[Pb(OH)3 ][Sn(OH)6 ]2-
HNO3或HAc
α-H 2SnO3 (s,白)
放 置
β-H SnO (s,白) 不溶于酸或碱 2 3 Sn 4HNO (浓) β-H SnO 4NO H O 3 2 3 2 2 Sn
（2） 配位溶解(浓HCl)
Sb2S3 + 12Cl + 6H+ Bi2S3 + 8Cl + 6H+
Sb2S5 + 12Cl + 6H+
3 2SbCl6 + 3H2S
2BiCl4 + 3H2S
3 2SbCl6 + 2S + 3H2S
（3）碱溶
NaOH
3M 2 S3 6OH- MO3 MS 3 3 3H 2 O 34M 2 S5 24OH- 3MO3 5MS 4 4 12H2 O
2EB (PO3/HPO 4 3 ) -1.12V
H3PO3 2Ag H 2O H3PO4 2Ag 2H
受热歧化
4H3PO3 3H3PO4 + PH3
3. 磷酸（H3PO4）及其盐
a. 磷酸
结构：
性质：三元中强酸
K1 7.1103 K 2 6.3 10 8 K3 4.2 10 13
(可用H2O2代替Cl2 )
Na[Sb(OH)6] + 2I - + 6H+ I2 + Sb3+ + Na+ + 6H2O
5NaBiO3 + 2Mn2+ + 14H+
2MnO4 + 5Bi3+ + 5Na+ + 7H2O
3. 硫化物
Sb2S3(橙) Bi2S3(黑色)
Sb2S5(橙)
Bi2S5
性质：（1） 均不溶于水和稀酸
2 NH 2[HgI ] 4OH 4 4 O Hg NH2 I(s) 7I 3H2 O Hg
c. 热稳定性差
红棕到深褐
2. 氮的含氧酸及其盐
（1）亚硝酸(HNO2) a.不稳定 2HNO2 H2O N2O3 H2 O NO NO2
浓HNO3
2. 锡、铅的盐类
（1） 水解：
Sn 2 H 2O

Sn(OH) H Pb(OH) H
K θ 103.9 K θ 107.1
Pb 2 H 2O
SnCl4 + 6H2O
Sn2+ + Cl + H2O
Sn(OH)Cl + H+ α-H2[Sn(OH)6] + 4HCl
无机及分析化学实验B
P区常见元素化合物的性质
内容提要
I. P区元素概况
II. P区常见金属元素性质介绍
铝、锡、铅、锑、铋
III. P区常见非金属元素性质介绍
氮、磷、氧、硫
I. P区元素概况
P区
P区包括硼族(IIIA)、碳族(IVA)、氮族(VA)、氧族(VIA)、 卤素(VIIA)、稀有气体(VIIIA)共6个族的元素，目前共 有36种元素。元素的价层电子构型通式为ns2np1~6。 因为p亚层上具有3条原子轨道，可容纳6个电子，所 以p区包括6个族。
（3） 碱溶 (SnS, PbS不溶)
3SnS2 + 6OH
3SnS2 + S2
（4） 氧化碱溶 (SnS2,PbS不溶) 2 2 （硫代锡酸根） SnS + S2 SnS3 SnS32-不稳定，遇酸分解
SnS3 + 2H+
2
SnS2 (s,黄) + H2S
（5）PbS与HNO3作用
3PbS + 2NO3 + 8H+ 3Pb2+ + 2NO + 3S + 4H2O
锑和铋
1. 氧化物及其水合物
Sb2O3(白) Bi2O3(黄) 极难溶，碱性
离子晶体 Bi(OH)3 碱性（微两性） 3H2O
3
水溶性 晶体结构
难溶，两性 分子晶体 Sb(OH)3 两性偏碱
对应水合物
Sb2O3 + 6H+ Sb2O3 + 6OH-
2Sb3+ +
2SbO3 + 3H2O
Sb(OH)3 + 3H+ Sb(OH)3 + OH
2Sb3+ + Sb(OH)4
3H2O
Bi(OH)3在40%NaOH溶液中加热才溶解
2. 氢氧化物或含氧酸盐的氧化还原性
Sb(OH)4 + Cl2 + Na+ + 2OH Bi(OH)3 + Cl2 + Na+ + 3OH Na[Sb(OH)6](s,白) + 2Cl NaBiO3(s,土黄) + 2Cl + 3H2O
c. 金属活泼性差，对应亚硝酸盐稳定性差 AgNO2 < NaNO2
（3）硝酸盐
Hale Waihona Puke Baidua.易溶于水 b. 水溶液在酸性条件下才有氧化性；固体在高温
时有氧化性
c. 热稳定性差
K~Mg：
2NaNO3
2NaNO2 + O2 2PbO + 4NO2 + O2 2Ag + 2NO2 + O2
Mg~Cu： 2Pb(NO3 )2 Cu以后： 2AgNO3
(蓝色)
b. 弱酸
HNO2 H NO2

_
K 7.2 10
a
_
4
（2）亚硝酸盐 a. 绝大部分无色，易溶于水(AgNO2不溶)， 极毒是致癌物。 b. 氧化还原性
2NO2 + Fe2+ + 2H+ 5NO2 + 2MnO4 + 6H+ Fe3+ + NO + H2O 2Mn2+ + 5NO3 + 3H2O
P区各族元素从上到下，因有长周期元素和短周期元 素之分，再加之长周期元素外层ns轨道上惰性电子 对（即不容易成键）的出现，不仅造成了族内元素 的理化性质短周期元素相互接近、长周期元素相互 接近、短周期元素与长周期元素差别较大，且从上 至下高价化合物越来越不稳定、低价化合物越来越 稳定。但总的趋势仍然是同一周期的元素从左到右 金属性渐弱、非金属性渐强；同一族的元素从上到 下金属性渐强、非金属性渐弱共同造成的。
亚硝酸、硝酸及其盐的性质对比 酸性： HNO3 HNO 2 氧化性： HNO3 HNO2
E (HNO2 /NO) 1.0V
E (NO3 /NO) 0.96V
热稳定性： 活泼金属 MNO >MNO 2 3
磷
磷的含氧酸及其盐
1. 次磷酸（H3PO2） 结构：
性质：一元中强酸 Ka =1.0×10-2 强还原性 EA (H3 PO3/H3PO2 ) 0.499V
2Pb2+ + 2CO2 3 + H2O
[Pb(OH)]2CO3 + CO2
（2） 铅(II)的难溶盐： 少数可溶：Pb(NO3)2, Pb(Ac)2 多数难溶： Pb2+
PbSO4(白) PbCl2(白) PbCl42PbI2(黄) IPbI42Pb(OH)3OHPbCrO4 (黄)
HNO3
浓HCl Pb(HSO4)2
电负性数据
增
减
II. P区常见金属元素性质介绍
铝：3s23p1，常表现为+3价态，活泼金属
典型的两性元素：纯铝在冷浓HNO3、H2SO4中钝化，表 面形成氧化物膜，可被NaCl和NaOH所蚀。和稀酸和碱溶 液反应： 2Al + 6H+ 2Al3+ + 3H2 2Al + 2OH- + 6H2O 2Al(OH)4- + 3H2 碱性条件下与NaNO3的反应： 8Al + 5OH + 3NO3 + 18H2O 8Al(OH)4 + 3NH3