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1、第3节氮和磷节氮和磷 ? ? 1 1氮族元素氮族元素氮族元素氮族元素 ?氮、磷、砷、锑、铋氮、磷、砷、锑、铋氮、磷、砷、锑、铋氮、磷、砷、锑、铋 ? ? 氮族元素的通性氮族元素的通性氮族元素的通性氮族元素的通性 性质性质氮（氮（N）磷（磷（P）砷（砷（As）锑锑(Sb)铋（铋（Bi） 原子序数原子序数715335183 价电子组态价电子组态2s22p33s23p34s24p35s25p36s26p3 共价半径共价半径/pm75110122143152 主要氧化数主要氧化数-3,-2,- 1,+1,+2,+ 3,+4,+5 - 3,+1,+3, +5 - 3,+3,+5 +3,+5+3,+5 第
2、一电子亲和能第一电子亲和能58755859-33 电负性电负性3.042.192.182.05202 第一电离能第一电离能1402.31011.8944831.6703.3 2氮及其化合物氮及其化合物 ?（1 1）单质氮单质氮单质氮单质氮 ?氮稳定性很高，常温下不参加反应，只有在高温和氮稳定性很高，常温下不参加反应，只有在高温和氮稳定性很高，常温下不参加反应，只有在高温和氮稳定性很高，常温下不参加反应，只有在高温和 催化剂存在的条件下，可以与金属催化剂存在的条件下，可以与金属催化剂存在的条件下，可以与金属催化剂存在的条件下，可以与金属/ /非金属生成各种非金属生成各种非金属生成各种非金属生成各
3、种 氮化物。氮化物。氮化物。氮化物。 密度密度g/L熔点熔点 K沸点沸点 K溶解度溶解度离解能离解能 kJ/mol 1.2563750.2体积体积941.7 氮的氢化物：氨和联氨氮的氢化物：氨和联氨 ? ? 1 1氨氨氨氨 ?制备：制备：制备：制备： ?物理性质：物理性质：物理性质：物理性质： ? ? 极易溶于水极易溶于水极易溶于水极易溶于水1 1：700700 ? ? 液氨液氨液氨液氨 OHNHOHNH OHCaClNHCaOClNH NHHN NaOH NaOH 2323 2234 322 )( 22 23 + + + 浓 实验室： ，需高温高压催化剂工业上： 化学性质化学性质 ? ? 1
4、)1)加合反应加合反应加合反应加合反应 ? ? 2) 2) 取代反应：取代反应：取代反应：取代反应： ? ? 3)3)氧化反应氧化反应氧化反应氧化反应： 24332 233 )()(4)( )(2 OHNHCuNHOHCu ClNHAgNHAgCl =+ =+ ClNHClNHHgNHHgCl ClNHNHCONHCOCl HNaNHNHNa K 4232 42232 22 623 3 )(2 2)(4 222 +=+ +=+ + + 氨解反应 高温OHNCuNHCuO NHClClNH molkJHOHNOONH molkJHOHNONH K 223 223 1 2 773 23 1 222
5、3 3323 632 7 .9036454 8 .12676234 +=+ +=+ =+ + =+=+ 2铵盐铵盐 ? ? 与强碱与强碱与强碱与强碱 ? ? 热分解热分解热分解热分解 OHNHOHNH 234 OHOCrNOCrNH OHONNONH OHNNONH N POHNHPONH OHCONHHCONH HClNHClNH 23227224 2234 2224 2 433433 22334 34 4) 2 2 3)( + + + + （ 或氮的氧化物性，则分解产物是如果相应的酸具有氧化 铵盐铵盐 3联胺（联胺（N2H4）：肼）：肼 ? ? 二元弱碱二元弱碱二元弱碱二元弱碱： ? ?
6、标准电极电势标准电极电势标准电极电势标准电极电势： 15 262252 6 152242 100 . 7 100 . 3 + + =+=+ = KOHHNOHHN KHNOHHN 254 225 2224 2423 3221.27 540.23( 4441.15 22220.11 N HHeNHEV NHeN HEV NH OeN HOHEV N HH OeNHOHEV + + += += +=+= +=+= 作为氧化剂的速度慢 酸性溶液 ） 碱性溶液 还原剂：还原剂： ? ? 空气中燃烧：空气中燃烧：空气中燃烧：空气中燃烧： ? ? 与与与与HH 2 2 OO 2 2 ： HBrNAgAgB
7、rHN444 242 +=+ OHNOHN 22242 2+=+ 1 222242 1 .830 )(4)()(2)( = +=+ molkJH gOHgNlOHlHN 羟胺（羟胺（NH2OH）:胲，白色固体，胲，白色固体，Mp ：305K ? ? 水溶液水溶液水溶液水溶液 呈弱碱性：呈弱碱性：呈弱碱性：呈弱碱性： ? ? 常温下分解：常温下分解：常温下分解：常温下分解： 8 322 101 . 1 + =+=+ b KOHOHNHOHOHNH OHONNHOHNH OHNNHOHNH 2232 2232 323 33 += += 还原剂还原剂： OHHBrNAgAgBrOHNH OHHClF
8、eClONFeClOHNH 222 22232 22222 4442 +=+ +=+ VEOHOHNHeOHOHNH VEOHOHNHeOHN VEOHNHeHOHNH VEOHNHeHOHN 42. 0222 04. 32224: 35. 122 87. 12242: 2322 222 243 322 =+=+ =+=+ =+=+ =+ + + 碱性溶液 酸性溶液 ? ? 标准电极电势：标准电极电势：标准电极电势：标准电极电势： 氮的氧化物和含氧酸氮的氧化物和含氧酸 ? ?1 1 氧化物氧化物氧化物氧化物 ? N N2 2 OO、NONO、NONO 2 2 （红棕色）、红棕色）、红棕色）、红
9、棕色）、N N 2 2 OO 3 3 （蓝色液体）、蓝色液体）、蓝色液体）、蓝色液体）、 N N2 2 OO 4 4 、N N 2 2 OO 5 5 ? ? 2 2 亚硝酸及其盐亚硝酸及其盐亚硝酸及其盐亚硝酸及其盐 ?亚硝酸为弱酸：亚硝酸为弱酸：亚硝酸为弱酸：亚硝酸为弱酸： ?制备：制备：制备：制备： ?分解：分解：分解：分解： 1 242 582( molkJHNOON（红棕色，无色） 4 22 101 . 5 + =+= a KNOHHNO 222 2HNOOHNONO 冷 OHNOHNOHNO 232 23 3 硝酸及其盐硝酸及其盐 ? ? 硝酸为无色液体，三大强酸之一硝酸为无色液体，三
10、大强酸之一硝酸为无色液体，三大强酸之一硝酸为无色液体，三大强酸之一 ? ? 加热和见光分解加热和见光分解加热和见光分解加热和见光分解： 密度密度g/L熔点熔点 K沸点沸点 K 1.53231.6375 OHONOHNO 2223 244+= ? ? (1)(1) 硝酸的结构：平面三角形硝酸的结构：平面三角形硝酸的结构：平面三角形硝酸的结构：平面三角形 ? ? (2)(2) 硝酸的氧化性：硝酸可被氧化成硝酸的氧化性：硝酸可被氧化成硝酸的氧化性：硝酸可被氧化成硝酸的氧化性：硝酸可被氧化成NONO 2 2 、NONO、N N 2 2 OO、 N N2 2 或或或或NHNH 4 4 。取决于硝酸的浓度
11、及还原剂和反应的温度取决于硝酸的浓度及还原剂和反应的温度取决于硝酸的浓度及还原剂和反应的温度取决于硝酸的浓度及还原剂和反应的温度 ?与非金属：与非金属：与非金属：与非金属： ?与金属：与金属：与金属：与金属： OHNOHIOHNOI OHNOPOHHNOP NOSOHHNOS OHNOCOHNOC 2332 22433 423 2223 2106103 55 22 244 （稀） （浓） （稀） （浓） OHNONOCuHNOCu OHNONOCuHNOCu OHNOAgNOHNOAg 2233 22233 2233 42)(3)(83 22)(4 2 +=+ + + 稀 （浓） （浓） ?
12、? Fe, Cr, AlFe, Cr, Al在浓硝酸中产生钝化现象在浓硝酸中产生钝化现象在浓硝酸中产生钝化现象在浓硝酸中产生钝化现象 ? ? 活泼金属与稀硝酸作用：活泼金属与稀硝酸作用：活泼金属与稀硝酸作用：活泼金属与稀硝酸作用： ?(3)(3)硝酸的混合酸硝酸的混合酸硝酸的混合酸硝酸的混合酸 ? ? 1)1)王水王水王水王水：HNOHNO 3 3 ：HClHCl=1:3=1:3，具强氧化性和较强配，具强氧化性和较强配，具强氧化性和较强配，具强氧化性和较强配 位性，能溶解金、铂位性，能溶解金、铂位性，能溶解金、铂位性，能溶解金、铂 ? ? 2) HNO2) HNO 3 3 与与与与HFHF的混
13、合液的混合液的混合液的混合液, , 兼氧化性和配位性兼氧化性和配位性兼氧化性和配位性兼氧化性和配位性 OHNONHNOMgHNOMg OHONNOMgHNOMg 234233 22233 3)(4104 5)(4104 +=+ +=+ OHNOPtClHHClHNOPt OHNOAuClHHClHNOAu 2623 243 8431843 24 +=+ =+=+ ?3)3)浓硝酸和浓硫酸的混合液为硝化剂浓硝酸和浓硫酸的混合液为硝化剂浓硝酸和浓硫酸的混合液为硝化剂浓硝酸和浓硫酸的混合液为硝化剂 ? ? (4)(4) 硝酸盐：易溶于水，水溶液不现氧化性，硝酸盐：易溶于水，水溶液不现氧化性，硝酸盐：
14、易溶于水，水溶液不现氧化性，硝酸盐：易溶于水，水溶液不现氧化性， 受热易分解受热易分解受热易分解受热易分解 ?分解分成三步：分解分成三步：分解分成三步：分解分成三步： ? ? 碱金属和某些碱土金属反应到第一步就停止：碱金属和某些碱土金属反应到第一步就停止：碱金属和某些碱土金属反应到第一步就停止：碱金属和某些碱土金属反应到第一步就停止： OHNOHCHNOHC SOH 2256366 42 + + 22 222 223 )3( )2( ) 1 ( OMOM NOOMMNO OMNOMNO + 223 22ONaNONaNO+ ? ? MgCuMgCu之间的金属硝酸盐，反应到第二步之间的金属硝酸盐
15、，反应到第二步之间的金属硝酸盐，反应到第二步之间的金属硝酸盐，反应到第二步 ? ? CuCu以后的金属的硝酸盐，反应到第三步以后的金属的硝酸盐，反应到第三步以后的金属的硝酸盐，反应到第三步以后的金属的硝酸盐，反应到第三步 ? ? 含结晶水的固体硝酸盐，能形成碱式盐含结晶水的固体硝酸盐，能形成碱式盐含结晶水的固体硝酸盐，能形成碱式盐含结晶水的固体硝酸盐，能形成碱式盐 2223 223 2)( 222 ONOHgNOHg ONOAgAgNO + + OHHNONOOHMgOHNOMg OHHNONOOHCuOHNOCu K K 233 443 223 233 443 223 5)(6)( 2)(3)( + + 2223 42)(2ONOPbONOPb+ 三 磷及其化合物三 磷及其化合物 ? ? 常见矿物：硫酸钙矿常见矿物：硫酸钙矿常见矿物：硫酸钙矿常见矿物：硫酸钙矿CaCa 3 3 (PO(PO 4 4 ) ) 2 2 和磷灰石和磷灰石和磷灰石和磷灰石矿矿矿矿CaCa 5 5 F(POF(PO 4 4
