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1、,第一节氮族元素,第十二章 氮族、碳族和硼族元素,无机化学多媒体电子教案,12-1-1氮族元素概述,12-1-1 氮族元素概述,此族元素称为氮族元素,12-1 氮族元素,p,主要以单质形式存在于大气中 是动、植物不可缺少的元素,熔点(271)、沸点(1740)相差较大 可做原子能反应堆中的 冷却剂,以化合状态存在于自然界， 最重要的矿石是磷灰石。 是动植物不可缺少的元素。 有多种同素异形体 主要有白磷(或黄磷)、红磷和黑磷,p,具有多种氧化数,p,金属性增加，非金属性降低,典型非金属 准金属 金属,12-1-2 氮气,12-1-2 氮气,性质,12-1-2 氮气,等电子体,N2 CO,12-1
2、-2 氮气,等电子体,N2 CO,熔点/ -195.8 -191.5 沸点/ -210 -109 溶解度/(mLL-1H2O) 23.3 35.2 vapHm/(kJmol-1) 6.233 6.750 fusHm/(kJmol-1) 0.7204 0.8352,氮化物的类型,氮的氧化物 均有毒,12-1-3 氨及铵盐,12-1-3 氨及铵盐,氨的制取,工业上：合成,氨的物理性质,氨的化学性质, ,-3,H H H,氨的化学性质,铵 盐,晶型、颜色、溶解度等方面与钾盐类似, 常把铵盐与碱金属盐列在一起,铵 盐,在晶型、颜色、溶解度等方面与钾盐类似，常把铵盐与碱金属盐列在一起,铵 盐,在晶型、颜
3、色、溶解度等方面与钾盐类似，常把铵盐与碱金属盐列在一起,铵 盐,在晶型、颜色、溶解度等与钾盐类似 常把铵盐与碱金属盐列在一起,12-1-4 氮的氧化物、含氧酸及其盐,12-1-4 氮的氧化物、含氧酸及其盐,氮的氧化物,12-1-4 氮的氧化物、含氧酸及其盐,亚硝酸及其盐,12-1-4 氮的氧化物、含氧酸及其盐,亚硝酸及其盐,12-1-4 氮的氧化物、含氧酸及其盐,亚硝酸及其盐,特别是碱金属和碱土金属的亚硝酸盐,硝酸及其盐,1. 硝酸氨催化氧化法,制取,2NO + O2 2NO2,3NO2 + H2O 2HNO3+ NO,2. 硝酸盐硝酸与相应的金属 和金属氧化物作用,硝酸及其盐,1. HNO3
4、,结构,O,2p,O,O,H,1s,2p,2p,硝酸及其盐,2. NO3,结构,O,2p,外来电子,-,硝酸及其盐,硝酸性质,市售硝酸：15 molL-1 65%68%HNO3，密度1.4 gcm-3 发烟硝酸：溶有10%15%NO2的浓硝酸 颜色从黄色棕色,硝酸及其盐,硝酸性质,硝酸及其盐,硝酸性质,为什么？,硝酸及其盐,硝酸性质,无色液体，为挥发性强酸,硝酸及其盐,硝酸盐性质,利用此性质可用来制造火药,NO3 、NO2 的鉴定,1. NO3 棕色环实验,3Fe2+NO3 +4H+ 3Fe3+NO +2H2O Fe(H2O)62+NO Fe(NO)(H2O)52+ +H2O (棕色),-,-
5、,-,-,-,在硝酸盐溶液中加入少量硫酸亚铁晶体，沿试管壁加入浓硫酸，在浓硫酸与溶液的 界面上出现“棕色环”,NO3 、NO2 的鉴定,1. NO3 棕色环实验,3Fe2+NO3 +4H+ 3Fe3+NO +2H2O Fe(H2O)62+NO Fe(NO)(H2O)52+ +H2O (棕色),-,-,-,-,-,12-1-6磷的含氧酸及其盐,磷的同素异形体,12-1-6 磷的含氧酸及其盐,磷有多种同素异形体： 白磷、红磷、黑磷、紫磷,双层结构，巨形分子，不活泼,磷的化合物的类型,无色气体，极毒，自燃， 强还原性，比NH3碱性弱,12-1-6 磷的含氧酸及其盐,种类,(正)磷酸,纯磷酸为无色晶体
6、 , 熔点42.35C,市售磷酸为粘稠状浓溶液 含H3PO4 约83%, 相当与14molL-1 密度1.6gcm-3,(正)磷酸,(正)磷酸,一般缩合酸的酸性比正酸的酸性强,(正)磷酸,如 H3PO4 可与Fe3+形成 无色H3Fe(PO4)2、 HFe(HPO4)2 以消除Fe3+干扰,磷酸盐,磷酸盐,磷酸盐,磷酸盐,磷酸二氢钙是重要的磷肥,普钙(过磷酸钙):用硫酸处理磷酸钙矿粉,Ca3(PO4)2+2H2SO4+4H2O 2(CaSO42H2O)+Ca(H2PO4)2,重钙(重过磷酸钙):用磷酸处理磷酸钙矿粉,重钙的含磷量普钙的含磷量,磷的氯化物, 制取：过量磷在氯气中燃烧,PCl3,
7、性质：1.室温下是无色液体,2.在潮湿空气中强烈发烟 在水中强烈水解,PCl3 + 3H2O H3PO3+ 3HCl 亚磷酸,磷的氯化物, 制取：1.磷与过量氯气反应 2.PCl3 与氯气直接反应,PCl5, 性质：1.白色晶体,2.受热分解为PCl3 和Cl2,3.易水解,12-1-7砷、锑、铋及其重要化合物,砷、锑、铋 及其重要化合物,12-1-7,合金,定义:具有金属特性的多种金属元素混合物,合金钢如不锈钢 低熔合金如含铟低熔合金 硬质合金如WC、TiC、CrN、FeB 形状记忆合金如Ni-Ti合金,1.合金及金属化合物,1.合金及金属化合物,金属化合物,为合金的一种,2.砷、锑、铋的氧
8、化物及其水合物, 微溶于水，热水中溶解度稍大 溶于碱 As2O3+6NaOH 2Na3AsO3+3H2O 溶于浓酸 As2O3+6HCl2AsCl3+3H2O, 俗称砒霜，有剧毒,微溶 主要用于制造杀虫剂、 除草剂、含砷药物,2.砷、锑、铋的氧化物及其水合物,2.砷、锑、铋的氧化物及其水合物,还原性减弱,氧化性增强,3.砷、锑、铋的盐,配制以上盐溶液，应加入酸, 抑制水解,3.砷、锑、铋的盐,4.砷、锑、铋的硫化物,ANa2S、 (NH4)2S、强碱 B浓HCl,M3+, M5+溶液中加H2S, 生成硫化物,4.砷、锑、铋的硫化物,ANa2S、 (NH4)2S、强碱 B浓HCl,4.砷、锑、铋的硫化物,ANa2S、 (NH4)2S、强碱 B浓HCl,ANa2S、 (NH4)2S、强碱 B浓HCl,与 浓HCl 反应 Sb2S3+12HCl 2H3SbCl6 +3H2S Bi2S3+ 8HCl 2HBiCl4 + 3H2S,4.砷、锑、铋的硫化物,硫代酸根均无色，在碱中稳定,4.砷、锑、铋的硫化物,硫代酸不稳定，立即分解,第一节结束,第十二章 氮族、碳族和硼族元素,无机化学多媒体电子教案,第一节,结束,
