氮族元素.ppt

关于氮族元素现在学习的是第1页，共55页17.1 氮族元素概述氮族元素概述n 氮族元素在周期表中的位置氮族元素在周期表中的位置氮氮 族族现在学习的是第2页，共55页元素元素氮氮(N)磷磷(P)砷砷(As)锑锑(Sb)铋铋(Bi)原子序数原子序数715335183电子构型电子构型He2s22p3Ne2s22p3Ar2s22p3Kr2s22p3Xe2s22p3原子量原子量14.0130.9774.92121.76208.98半径半径/pm70110121141146第一电离能第一电离能(kJmol-1)14021012944832703电子亲和能电子亲和能(kJmol-1)-6.7571.0777101100电负性电负性3.042.192.182.052.02 氮族元素的基本性质氮族元素的基本性质 现在学习的是第3页，共55页17.2 氮族元素的单质氮族元素的单质17.2.1 氮氮17.2.2 磷磷17.2.3 砷、锑、铋砷、锑、铋现在学习的是第4页，共55页17.2.1 氮氮l 氮气是大气的主要成分，大规模制备是通过分馏液态空气氮气是大气的主要成分，大规模制备是通过分馏液态空气实现实现 的。但因需求量太大仍然促使人们谋求建立某种成本更低的。但因需求量太大仍然促使人们谋求建立某种成本更低的制备工艺。的制备工艺。l 最大的用途是用于制造氮肥、其他含氮化合物和作保护气最大的用途是用于制造氮肥、其他含氮化合物和作保护气体。高纯体。高纯 N2 要要进一步除水和氧。液进一步除水和氧。液氮氮(b.p.196 C)是一是一种重要的致冷剂。种重要的致冷剂。n 氮气概述氮气概述惰性气氛手套箱惰性气氛手套箱现在学习的是第5页，共55页 N2 分子模型分子模型 N 原子的价电子构型为原子的价电子构型为 2s2 2p3，在，在 N2 形成时，两个氮原子形成时，两个氮原子之间形成之间形成 1 个个键和键和 2 个个键，所以结构式表示为键，所以结构式表示为 :N N:。n 氮的结构氮的结构n 氮的性质氮的性质 在一般情况下，在一般情况下，N2 的化学性的化学性质稳定，不易于与其他物质质稳定，不易于与其他物质发生反应，但常温下可与金属锂直接反应生成发生反应，但常温下可与金属锂直接反应生成 Li3N，高温时能，高温时能和和 Mg、Ca、Ba、Al、B、Si 等化合生成氮化物。等化合生成氮化物。2B +N2 2BN6Li +N2 =2Li3N高温高温现在学习的是第6页，共55页17.2.1 磷磷n 磷的同素异形体磷的同素异形体磷有多种同素异形体，常见的有白磷，黑磷和红磷三种。磷有多种同素异形体，常见的有白磷，黑磷和红磷三种。白磷白磷黑磷黑磷红磷红磷白磷为无色透明晶体，剧毒，至死量为白磷为无色透明晶体，剧毒，至死量为 0.1 g，不溶于水，易溶于，不溶于水，易溶于 CS2 中。中。黑磷是以白磷为原料在黑磷是以白磷为原料在 220，1.216109Pa下制成的，其结构和下制成的，其结构和石墨相似，不溶于有机溶剂。石墨相似，不溶于有机溶剂。红磷为暗红色固体，无毒，不溶于水、碱和红磷为暗红色固体，无毒，不溶于水、碱和 CS2 中。经测定，中。经测定，磷的相对分子质量相当于分子式磷的相对分子质量相当于分子式 P4。现在学习的是第7页，共55页n 磷的化学反应磷的化学反应 常温下，红磷的化学性质比较稳定，白磷却有很高的常温下，红磷的化学性质比较稳定，白磷却有很高的 化学活性，在空气中燃烧生成化学活性，在空气中燃烧生成 P4O6 和和 P4O10，氧气充，氧气充 分时，生成物以分时，生成物以 P4O10 为主。为主。2P +3X2 =2PX3 PX3 +3X2 =2PX5 磷与卤素、硫都能直接化合，生成相应的化合物：磷与卤素、硫都能直接化合，生成相应的化合物：4P +3S =P4S3(P4S6,P4S10)白磷和碱作用，发生歧化反应，生成膦和次磷酸盐。白磷和碱作用，发生歧化反应，生成膦和次磷酸盐。P4 +3NaOH +3H2O =PH3 +3NaH2PO4现在学习的是第8页，共55页 白磷能将白磷能将 Au、Ag、Cu 等从它的盐溶液中还原出来。等从它的盐溶液中还原出来。11P+15CuSO4+24H2O =5Cu3P+6H3PO4+15H2SO42P+5CuSO4+8H2O =5Cu+2H3PO4+5H2SO4 磷还能与氧化性酸反应。磷还能与氧化性酸反应。P +5HNO3 =H3PO4+5NO2 +H2O3P +5HNO3(稀稀)+2H2O =3H3PO4+5NO所以，工业上用磷与所以，工业上用磷与 HNO3 反应制备反应制备 H3PO4。现在学习的是第9页，共55页17.2.3 砷、锑、铋砷、锑、铋 砷和锑各有灰、黄、黑三种同素异形体，而铋没有。砷和锑各有灰、黄、黑三种同素异形体，而铋没有。常温常压下，单质砷、锑、铋均为固体。常温常压下，单质砷、锑、铋均为固体。砷是非金属，锑、铋是金属，但熔点较低且易挥发。砷是非金属，锑、铋是金属，但熔点较低且易挥发。一般金属熔化时导电性能降低，铋却相反，固体铋的一般金属熔化时导电性能降低，铋却相反，固体铋的 导电性仅为液体的导电性仅为液体的 48%左右。左右。n 砷、锑、铋概述砷、锑、铋概述现在学习的是第10页，共55页n 砷、锑、铋的化学反应砷、锑、铋的化学反应 通常状况下，砷、锑、铋在水和空气中比较稳定，不溶通常状况下，砷、锑、铋在水和空气中比较稳定，不溶 于稀酸和非氧化性酸，但能与于稀酸和非氧化性酸，但能与 HNO3、热浓、热浓H2SO4 及王及王 水反应。水反应。2As +3H2SO4(热、浓热、浓)=As2O3 +3SO2 +3H2O 2Sb +6H2SO4(热、浓热、浓)=Sb2(SO4)3 +3SO2 +6H2O 2Bi +6H2SO4(热、浓热、浓)=Bi2(SO4)3 +3SO2 +6H2O 3As +5HNO3 =3H3AsO4 +5NO3Sb +5HNO3 +8H2O =3H3Sb(OH)6 +5NO3Bi +4HNO3 =Bi(NO3)3 +NO +2H2O现在学习的是第11页，共55页 高温下，砷、锑、铋能和氧、硫、卤素反应，产物一高温下，砷、锑、铋能和氧、硫、卤素反应，产物一 般是般是+3 价，与氟反应，产物是价，与氟反应，产物是+5 价。价。4As +3O2 =2As2O32As +3Cl2 =2AsCl32As +5F2 =2AsF5 锑、铋都不与碱反应，但砷可与熔融碱反应。锑、铋都不与碱反应，但砷可与熔融碱反应。2As +6NaOH(熔融熔融)=2Na3AsO3 +3H2现在学习的是第12页，共55页17.3 氮的化合物氮的化合物17.3.1 氮的氢化物氮的氢化物17.3.2 氮的氧化物氮的氧化物17.3.3 氮的含氧酸及盐氮的含氧酸及盐现在学习的是第13页，共55页17.3.1 氮的氢化物氮的氢化物n 氨氨(NH3)（1）氨的结构）氨的结构 在在 NH3 分子中，分子中，N 原子采取不等性原子采取不等性 sp3 杂化，三个杂化，三个 sp3 杂杂化轨道与化轨道与 H 原子的原子的 1s 轨道重叠形成三个键，剩余一个杂化轨道重叠形成三个键，剩余一个杂化轨道被孤对电子占据，不能成键。由于孤电子对的排斥作用轨道被孤对电子占据，不能成键。由于孤电子对的排斥作用，NH 键间的夹角键间的夹角不是不是 10928，而是，而是 10718。分子呈。分子呈三角锥形。因此三角锥形。因此 NH3 是结构不对称的是结构不对称的极性分子。极性分子。NH3 分子的结构分子的结构 现在学习的是第14页，共55页（2）氨的物理性质）氨的物理性质 氨是一种具有刺激性臭味的无色气体，由于分子间有氢氨是一种具有刺激性臭味的无色气体，由于分子间有氢键，所以熔、沸点高于同族磷的氢化物膦（键，所以熔、沸点高于同族磷的氢化物膦（PH3）；易液化，）；易液化，蒸发热高，常被用作冷冻机的循环致冷剂。氨极易溶于水，常压蒸发热高，常被用作冷冻机的循环致冷剂。氨极易溶于水，常压 298 K 时，在水中的溶解度为时，在水中的溶解度为1:700（体积比）。液氨的介电常数（体积比）。液氨的介电常数为为 26.7，是一种极性非水溶剂。与水相似，液氨也能发生自偶电离，是一种极性非水溶剂。与水相似，液氨也能发生自偶电离。2NH3 NH4+NH2-液氨能溶解碱金属，碱土金属等活泼金属，形成的稀溶液氨能溶解碱金属，碱土金属等活泼金属，形成的稀溶液均呈淡蓝色，并具有顺磁性、导电性和强还原性，这些性液均呈淡蓝色，并具有顺磁性、导电性和强还原性，这些性质是由于溶液中有质是由于溶液中有“氨合电子氨合电子”而引起的。而引起的。Na +xNH3 =Na+e(NH3)x现在学习的是第15页，共55页（3）氨的化学性质）氨的化学性质弱碱性：弱碱性：NH3 结合结合 H+的能力强于的能力强于 H2O，能使其水溶液中，能使其水溶液中 电离出电离出 OH，所以具有碱性。，所以具有碱性。2NH3+H2O NH4+OH，Kb =1.810-5还原性：还原性：NH3 分子中分子中 N 处于最低氧化态，因此，具有还处于最低氧化态，因此，具有还 原性，能与许多氧化剂反应。原性，能与许多氧化剂反应。4NH3 +3O2 N2 +6H2O400 C4NH3 +5O2 4NO +6H2O800 CPt-Rh2NH3 +3Cl2 N2 +6HCl2NH3 +3CuO 3Cu +N2 +3H2O现在学习的是第16页，共55页配位性：配位性：NH3 可提供可提供N原子上的孤电子对作为配体形成原子上的孤电子对作为配体形成 配离子。配离子。Ag +2NH3 Ag(NH3)2+Zn +4NH3 Zn(NH3)4+BF3 +NH3 F3BNH3取代性：取代性：NH3 中中 H 原子可被其他原子或原子团取代。原子可被其他原子或原子团取代。4NH3 +COCl2 =CO(NH2)2 +2NH4Cl2NH3 +HgCl2 =HgNH2Cl2 +NH4Cl2NH3 +2Na =2NaNH2 +H2这类反应与水解反应相似，称为这类反应与水解反应相似，称为氨解反应氨解反应。现在学习的是第17页，共55页（4）氨的制备）氨的制备实验室制备：实验室制备：在实验室，通常将铵盐与在实验室，通常将铵盐与 CaO 或或Ca(OH)2 共热来共热来制氨。制氨。(NH4)2SO4 +CaO CaSO4 +2NH3 +H2O2NH4Cl +Ca(OH)2 CaCl2 +2NH3 +2H2O工业制备：工业制备：工业上氨的制备是用工业上氨的制备是用 N2 和和 H2 在高温高压和催化在高温高压和催化剂存在下合成。剂存在下合成。N2 +3H2 2NH3催化剂催化剂高温、高压高温、高压 德国物理化学德国物理化学家，因发明用家，因发明用 N2 和和 H2 直 接 合 成直 接 合 成 NH3 的方法，获的方法，获1918年诺贝尔化学年诺贝尔化学奖奖.Fritz Haber现在学习的是第18页，共55页（5）氨的用途）氨的用途NH3CH4H2OO2,COCl2HXHNO3HCN(NH2)2CONH4XPlastics,pigmentsFertilizers,explosivesFertilizers,PlasticsFertilizersX=1/2SO4,H2PO4现在学习的是第19页，共55页NH4+的结构模型的结构模型n 铵盐铵盐 NH4+中中 N 原子采取原子采取 sp3 杂化，杂化，与与 H 原子形成四个原子形成四个键，其中键，其中 一个是一个是配位键，离子的几何配位键，离子的几何 构型为四面体。构型为四面体。NH4+是是 Na+的等电子体，半径为的等电子体，半径为 143 pm，铵盐的性质，铵盐的性质 与碱金属盐相似，一般都是无色晶体，易溶于水。由于与碱金属盐相似，一般都是无色晶体，易溶于水。由于 NH3 的弱碱性，铵盐都易水解。的弱碱性，铵盐都易水解。现在学习的是第20页，共55页 铵盐受热易分解，分解产物与阴离子对应的酸的氧化性、铵盐受热易分解，分解产物与阴离子对应的酸的氧化性、挥发性以及分解温度有关，通常有以下几种情况：挥发性以及分解温度有关，通常有以下几种情况：1）具有挥发性的非氧化性酸的铵盐，分解产物为）具有挥发性的非氧化性酸的铵盐，分解产物为 NH3 和和 相应的酸。相应的酸。NH4HCO3 NH3 +CO2 +H2ONH4Cl NH3 +HCl2）无挥发性的非氧化性酸的铵盐，分解产物为）无挥发性的非氧化性酸的铵盐，分解产物为 NH3 和酸和酸 式盐或酸。式盐或酸。(NH4)2SO4 NH3 +NH4HSO4(NH4)3PO4 3NH3 +H3PO4现在学习的是第21页，共55页3）具有氧化性酸的铵盐，分解产物为）具有氧化性酸的铵盐，分解产物为 N2 或氮的氧化物。或氮的氧化物。NH4NO3 N2 +2H2O +1/2O2NH4NO3 N2O +2H2O573 C2(NH4)2CrO4 2NH3 +N2 +Cr2O5 +5H2ONH4+的检验的检验 在含有的溶液中加入强碱可生成能使红色石蕊试纸变蓝在含有的溶液中加入强碱可生成能使红色石蕊试纸变蓝 的，这是检出常用的方法。的，这是检出常用的方法。NH4+也可用奈斯勒试剂（也可用奈斯勒试剂（K2HgI4 和和 KOH 的混合液）的混合液）检验，微量的检验，微量的NH4+遇奈斯勒试剂会生成红棕色沉淀。遇奈斯勒试剂会生成红棕色沉淀。现在学习的是第22页，共55页17.3.2 氮的氧化物氮的氧化物 氮和氧结合能形成氮和氧结合能形成 N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5 等等多种化合物（见下页表）。多种化合物（见下页表）。n 一氧化氮一氧化氮(NO)NO 是单电子分子。一般含有单电子的分子是有颜色的，而是单电子分子。一般含有单电子的分子是有颜色的，而且不稳定，但且不稳定，但 NO 既是无色气体又较稳定，因此，有人称之为既是无色气体又较稳定，因此，有人称之为“稳定的自由基稳定的自由基”。NO 的分子轨道式为：的分子轨道式为：)()()()()()kk(1*2p22p2y2p22p2*2s22syzx现在学习的是第23页，共55页+1 +2 +3 +4 +4 +5 氧化二氮氧化二氮 一氧化氮一氧化氮 三氧化氮三氧化氮 二氧化氮二氧化氮 四氧化二氮四氧化二氮 五氧化二氮五氧化二氮化学式化学式 名名 称称 N2O NO N2O3 NO2 N2O4 N2O5氧化数氧化数 结结 构构性性 状状无色有甜味气无色有甜味气体，易溶于水体，易溶于水 无色气体液无色气体液态呈蓝色，态呈蓝色，固态固态呈无色呈无色红棕色红棕色气体气体 蓝色固体蓝色固体液体呈浅液体呈浅蓝色蓝色无色气体无色气体 无色固体无色固体 化化 学性学性 质质稳定稳定 反应活性反应活性适中适中 强氧化性强氧化性 室温下分解室温下分解成成 NO和和 NO2 强烈分解成强烈分解成 NO2 不稳定不稳定 氮的氧化物的性质和结构氮的氧化物的性质和结构 现在学习的是第24页，共55页实验室通常用铜与稀硝酸反应来制备实验室通常用铜与稀硝酸反应来制备 NO。NO 的化学反应的化学反应 常温下，常温下，NO 能与能与 O2、F2、Cl2、Br2 等反应，其中与氧的等反应，其中与氧的反应极易发生，产生红棕色反应极易发生，产生红棕色 NO2 气体。气体。2NO +O2 =2NO22NO +Cl2 =2NOCl2 由于分子中有孤电子对存在，所以由于分子中有孤电子对存在，所以 NO 能与金属离子形成能与金属离子形成配合物。配合物。FeSO4 +NO =Fe(NO)SO4 NO 的制备的制备3Cu +8HNO3(稀稀)=3Cu(NO3)2 +2NO +4H2O现在学习的是第25页，共55页 我们知道汽车尾气中的我们知道汽车尾气中的 NO 会造成大气的公害会造成大气的公害.大气中的氧可将大气中的氧可将 NO 氧化氧化为为 NO2，但在低浓度条件下的氧化速率极慢但在低浓度条件下的氧化速率极慢.这使得某些大都市上空的这使得某些大都市上空的“光化学光化学烟雾烟雾”长期弥漫，长期弥漫，NO 是造成光化学烟雾的祸首。是造成光化学烟雾的祸首。“天不转地在转天不转地在转”，这个祸，这个祸首当今竟成了首当今竟成了“明星明星”。目前，风靡市场的伟哥就是因为能够产生海绵体所。目前，风靡市场的伟哥就是因为能够产生海绵体所需的需的 NO 而起作用的。而起作用的。NO 气体还具有治疗哮喘和关节炎，抵御肿瘤，气体还具有治疗哮喘和关节炎，抵御肿瘤，杀死感性细菌、真菌和寄生虫的能力。三位美国药理学家由于发现杀死感性细菌、真菌和寄生虫的能力。三位美国药理学家由于发现 NO 的药理作用而获得的药理作用而获得 1998 年诺贝尔医学奖。年诺贝尔医学奖。R.F.FurchgottL.J.Ignarro F.Murad神奇的一氧化氮神奇的一氧化氮“两面人两面人”诺贝尔奖章诺贝尔奖章现在学习的是第26页，共55页n 二氧化氮二氧化氮(NO2)NO2 是一种红棕色的有毒气体，是一种红棕色的有毒气体，N2O4 是二氧化氮的二是二氧化氮的二 聚体，是无色气体，极易分解成聚体，是无色气体，极易分解成 NO2。NO2 在在 150 开始分解成开始分解成 NO 和和 O2。2NO2(g)=2NO +O2 NO2 中中 N 处于中间氧化态，所以既具有氧化性又有还处于中间氧化态，所以既具有氧化性又有还 原性，以氧化性为主，原性，以氧化性为主，NO2 能与水反应。能与水反应。2NO2 +H2O =HNO3 +HNO2 实验室通常用铜与浓硝酸反应来制备实验室通常用铜与浓硝酸反应来制备 NO2。Cu +4HNO3(浓浓)=Cu(NO3)2 +2NO2 +2H2O现在学习的是第27页，共55页17.3.3 氮的含氧酸及盐氮的含氧酸及盐n 亚硝酸及其盐亚硝酸及其盐 HNO2 中中 N 采取采取 sp2 杂化，形成一个单键和一个双键。杂化，形成一个单键和一个双键。HNO2 具有顺式和反式两种结构。研究证明：常温下具有顺式和反式两种结构。研究证明：常温下 反式比顺式更稳定。反式比顺式更稳定。NO2-中中 N 采取采取 sp2 杂化，形成两杂化，形成两 个个键和一个键和一个3 键，几何构型为键，几何构型为“V”字形字形 4ONHOONHO98.2 pm139.2 pm118.5 pm95.8 pm143.2 pm117.0 pm 亚硝酸的结构亚硝酸的结构 顺式顺式反式反式NO2-的结构的结构现在学习的是第28页，共55页 亚硝酸的弱酸性：亚硝酸是弱酸，但酸性略强于乙酸。亚硝酸的弱酸性：亚硝酸是弱酸，但酸性略强于乙酸。HNO2 H+NO2-,Ka =510-4 由于分子中由于分子中 N 处于中间氧化态，处于中间氧化态，HNO2 或既具有氧化性或既具有氧化性 又有还原性，且以氧化性为主。又有还原性，且以氧化性为主。2HNO2 +2HI =2NO +I2 +2H2O5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2+3H2O 亚硝酸及亚硝酸盐的生成亚硝酸及亚硝酸盐的生成:NO +NO2 +H2O 2HNO2冷冻冷冻Pb(粉粉)+NaNO3 PbO +NaNO2氧化剂氧化剂还原剂还原剂现在学习的是第29页，共55页n 硝酸及其盐硝酸及其盐 硝酸是重要的工业三酸之一，是制造炸药、硝酸盐和硝酸是重要的工业三酸之一，是制造炸药、硝酸盐和 许多其他化学品的重要原料。纯硝酸的密度为许多其他化学品的重要原料。纯硝酸的密度为1.524 gmL-1，可以与水以任意比例混合。，可以与水以任意比例混合。HNO3 分子中分子中 N 采取采取 sp2 杂化，形成杂化，形成 4 个个 键和一个键和一个 3 键，是一对称性较低的平面分子，键，是一对称性较低的平面分子，NO3-中中 N 采取采取 sp2 杂化，形成杂化，形成 3 个个键和一个键和一个4 键，空间构型呈平键，空间构型呈平 面三角形，对称性较高。面三角形，对称性较高。46硝酸分子的结构硝酸分子的结构 硝酸根离子的结构硝酸根离子的结构现在学习的是第30页，共55页 纯硝酸是无色液体，易挥发，见光或受热易分解。纯硝酸是无色液体，易挥发，见光或受热易分解。4HNO3 =4NO2 +O2 +2H2O 氧化性：氧化性：由于硝酸分子中由于硝酸分子中N处于最高氧化态，加之不稳处于最高氧化态，加之不稳 定易分解放出定易分解放出 NO2 和和 O2，所以，所以 HNO3 具有很强的氧化具有很强的氧化 性，能与众多的金属和非金属反应，反应产物与硝酸浓性，能与众多的金属和非金属反应，反应产物与硝酸浓 度及金属活泼性有关。度及金属活泼性有关。（1 1）硝酸与非金属反应）硝酸与非金属反应3C +4HNO3(稀稀)3CO2 +4NO +2H2O C +4HNO3(浓浓)CO2 +4NO2 +2H2O现在学习的是第31页，共55页（2 2）硝酸与不活泼金属反应）硝酸与不活泼金属反应3Cu +8HNO3(稀稀)3Cu(NO3)2 +2NO +4H2OAg +2HNO3(浓浓)AgNO3 +NO2 +H2O（3 3）硝酸与活泼金属反应）硝酸与活泼金属反应 硝酸的还原产物随浓度变化较复杂，一般还原产物有硝酸的还原产物随浓度变化较复杂，一般还原产物有以下几种情况：以下几种情况：M +HNO3(12 16 molL-1)NO2HNO3(6 8 molL-1)NOHNO3(2 molL-1)N2OHNO3(Kb3，所以溶液显酸性，溶液中，所以溶液显酸性，溶液中 H+的浓度可的浓度可以用下列近似公式计算：以用下列近似公式计算：H+Ka1 Ka2=2.210-5 molL-1故：故：pH =4.66现在学习的是第43页，共55页 Na2HPO4 的两性：的两性：Na2HPO4 溶液中也存在两个平衡。溶液中也存在两个平衡。HPO42-+H2O H2PO4-+OH-Kb2 =1.610-7HPO42-+H2O PO43-+H3O+Ka3 =4.510-13 因为因为 Kb2 Ka3，所以溶液显碱性，溶液中，所以溶液显碱性，溶液中 H+的浓度可的浓度可以用下列近似公式计算：以用下列近似公式计算：H+Ka2 Ka3=1.710-10 molL-1故：故：pH =9.77 而而 Na3PO4 溶液中只有溶液中只有 PO43-的水解，对于的水解，对于 0.1 molL-1 的的Na3PO4 溶液，其溶液，其 OH-离子浓度为：离子浓度为：OH+=3.710-2 molL-1故：故：pH =12.57现在学习的是第44页，共55页 PO43-的鉴定的鉴定PO43-+3NH4+12MoO42-+24H+=(NH4)3PO4 12MoO3 6H2O(黄黄)+6H2On 焦磷酸及其盐焦磷酸及其盐 两分子两分子 H3PO4 脱去一分子脱去一分子 H2O 后生成一分子的焦磷酸后生成一分子的焦磷酸 H4P2O7，常温下焦磷酸是无色晶体，易溶于水，在酸，常温下焦磷酸是无色晶体，易溶于水，在酸 性溶液中水解生成磷酸。性溶液中水解生成磷酸。H2P2O7 +H2O =2H3PO4 焦磷酸盐与磷酸盐相似，多数难溶于水，焦磷酸盐与磷酸盐相似，多数难溶于水，Ag3PO4 为黄为黄 色沉淀，但色沉淀，但 Ag4P2O7 为白色难溶盐。所以，为白色难溶盐。所以，可以用可以用 Ag+来鉴别来鉴别 PO43-与与 P2O74-离子。离子。现在学习的是第45页，共55页n 磷的卤化物磷的卤化物 磷有两种类型的卤化物，磷有两种类型的卤化物，PX5 和和 PX3，但，但 PI5 不易生成。不易生成。2P +3X2(少量少量)=2PX3 (除除 F 外外)2P +3X2(过量过量)=2PX5 (除除 I 外外)在在 PX3 分子中，分子中，P 采取采取 sp3 杂化，与杂化，与X原子形成三个原子形成三个 键，剩余一条键，剩余一条 sp3 杂化轨道被孤对电子占据，所以分子杂化轨道被孤对电子占据，所以分子 的几何构型为三角锥形。的几何构型为三角锥形。PX5 分子中分子中 P 原子采取原子采取 sp3d 杂化，与杂化，与 X 原子形成五个原子形成五个 键，分子的几何构型为三键，分子的几何构型为三 角双锥。角双锥。PX3PX5现在学习的是第46页，共55页 PX3 容易与氧气和硫反应，分别生成三卤氧化磷容易与氧气和硫反应，分别生成三卤氧化磷(POX3)和三卤硫化磷和三卤硫化磷(PSX3)。2PF3 +O2 =2POF3PBr3 +S =PSBr3 PX3 和和 PX5 都极易水解，也易与醇类反应。都极易水解，也易与醇类反应。PCl3 +3H2O =H3PO3 +3HClPCl5 +H2O =POCl3 +2HClPOCl3 +3H2O =H3PO4 +3HClPCl5 +ROH =POCl3 +RCl +HCl 磷的卤化物中以磷的卤化物中以 PCl3 和和 PCl5 为最重要。为最重要。PCl3 在室温下在室温下 是无色液体，在潮湿空气中强烈发烟。是无色液体，在潮湿空气中强烈发烟。PCl5 是一种白色是一种白色 晶体。晶体。现在学习的是第47页，共55页17.5 砷、锑、铋的化合物砷、锑、铋的化合物17.5.1 氢化物氢化物17.5.2 氧化物氧化物17.5.3 氢氧化物氢氧化物17.5.4 砷、锑、铋的盐砷、锑、铋的盐17.5.5 砷、锑、铋的硫化物砷、锑、铋的硫化物现在学习的是第48页，共55页17.5.1 氢化物氢化物 砷、锑、铋的氢化物都是无色剧毒气体。砷、锑、铋的氢化物都是无色剧毒气体。胂（胂（AsH3）在缺氧条件下受热分解成砷，析出的砷沉积）在缺氧条件下受热分解成砷，析出的砷沉积 在玻璃上形成有金属光泽的在玻璃上形成有金属光泽的“砷镜砷镜”（溶于（溶于 NaClO），这），这 是用于检验砷中毒的马氏试砷法，检出限为是用于检验砷中毒的马氏试砷法，检出限为 0.007 mg。2AsH3 2As +3H25NaClO +2As +3H2O =2H3AsO4 +5NaClAsH3 SbH3 BiH3稳定性降低稳定性降低酸性和还原性增强酸性和还原性增强现在学习的是第49页，共55页17.5.2 氧化物氧化物 砷、锑、铋有氧化数为砷、锑、铋有氧化数为+3 和和+5 两个系列的氧化物。两个系列的氧化物。As2O3（白色）（白色）As2O5（白色）（白色）Sb2O3（白色）（白色）Sb2O5（淡红色）（淡红色）Bi2O3（黑色）（黑色）Bi2O5（红棕色）（红棕色）三氧化二砷（俗称三氧化二砷（俗称砒霜砒霜）为白色粉末状剧毒物，致死量）为白色粉末状剧毒物，致死量 约为约为 0.1 g。微溶于水，溶解后生成亚砷酸（。微溶于水，溶解后生成亚砷酸（H3AsO3）。）。是两性偏酸性氧化物，易溶于碱生成亚砷酸盐，溶于浓是两性偏酸性氧化物，易溶于碱生成亚砷酸盐，溶于浓 盐酸生成盐酸生成 As(III)盐。盐。As2O3 +6NaOH =2Na3AsO3 +3H2O As2O3 +6HCl =2AsCl3 +3H2O 现在学习的是第50页，共55页 Sb2O3、Bi2O3 都难溶于水，具有明显的两性，是弱碱都难溶于水，具有明显的两性，是弱碱 性化合物，不溶于碱。性化合物，不溶于碱。As2O3、Sb2O3、Bi2O3 （还原性依次减弱）（还原性依次减弱）As2O5、Sb2O5、Bi2O5 （氧化性依次增强）（氧化性依次增强）现在学习的是第51页，共55页17.5.3 氢氧化物氢氧化物H3AsO3：两性偏酸性化合物，微溶于水，易溶于酸碱。两性偏酸性化合物，微溶于水，易溶于酸碱。Sb(OH)3：两性偏碱性化合物，难溶于水，易溶于酸碱。两性偏碱性化合物，难溶于水，易溶于酸碱。Bi(OH)3：弱碱性化合物，难溶于水，只溶于酸。弱碱性化合物，难溶于水，只溶于酸。氧化数为氧化数为+3 的砷、锑、铋的氢氧化物分别为的砷、锑、铋的氢氧化物分别为H3AsO3、Sb(OH)3、Bi(OH)3。H3AsO3 Sb(OH)3 Bi(OH)3还原性减弱还原性减弱现在学习的是第52页，共55页17.5.4 砷、锑、铋的盐砷、锑、铋的盐 砷、锑、铋的盐类有两种形式即阴离子盐砷、锑、铋的盐类有两种形式即阴离子盐(MO3-、MO4-)及阳离子盐及阳离子盐(M3+、M5+)。砷、锑主要形成阴离子盐，只。砷、锑主要形成阴离子盐，只 有少数的卤化物及硫化物能形成阳离子盐，铋主要形成有少数的卤化物及硫化物能形成阳离子盐，铋主要形成 Bi3+类型的盐。类型的盐。As(III)、Sb(III)、Bi(III)的氯化物极易水解，其中的氯化物极易水解，其中SbCl3、BiCl3 水解生成白色碱式盐沉淀。水解生成白色碱式盐沉淀。AsCl3 +3H2O =H3AsO3 +3HClSbCl3 +H2O =SbOCl +2HClBiCl3 +H2O =BiOCl +2HCl现在学习的是第53页，共55页 氧化性（弱）氧化性（弱）2Sb3+3Sn =2Sb +3Sn2+（鉴定（鉴定 Sb3+）2Bi3+3Sn(OH)22-+6OH-=2Bi +3Sn(OH)62-（鉴定（鉴定 Bi3+）NaBiO3 是一种黄色或棕色无定形粉末；不溶于冷水，是一种黄色或棕色无定形粉末；不溶于冷水，在热水中分解。在酸性介质中是强氧化剂，分析上用它在热水中分解。在酸性介质中是强氧化剂，分析上用它 检出检出Mn2+。5NaBiO3 +2Mn2+14H+=2MnO4-+5Bi3+5Na+7H2O现在学习的是第54页，共55页感谢大家观看感谢大家观看现在学习的是第55页，共55页