氮族元素精选课件.ppt

关于氮族元素第一页，本课件共有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 族族第二页，本课件共有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 第三页，本课件共有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、铋第四页，本课件共有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空气实现 的。但因需求量太大仍然促使人们谋求建立某种的。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。成本更低的制备工艺。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。高纯护气体。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第五页，本课件共有55页 N2 分子模型分子模型 N 原原子子的的价价电电子子构构型型为为 2s2 2p3，在在 N2 形形成成时时，两两个个氮氮原原子子之之间间形形成成 1 个个键键和和 2 个个键键，所所以以结结构构式式表表示示为为 :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高温高温第六页，本课件共有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，不溶于水，易溶于于 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，其结构下制成的，其结构和石墨相似，不溶于有机溶剂。和石墨相似，不溶于有机溶剂。红红磷磷为为暗暗红红色色固固体体，无无毒毒，不不溶溶于于水水、碱碱和和 CS2 中中。经经测测定定，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。第七页，本课件共有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第八页，本课件共有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。第九页，本课件共有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、铋概述第十页，本课件共有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第十一页，本课件共有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第十二页，本课件共有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第十三页，本课件共有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 分分子子中中，N 原原子子采采取取不不等等性性 sp3 杂杂化化，三三个个 sp3 杂杂化化轨轨道道与与 H 原原子子的的 1s 轨轨道道重重叠叠形形成成三三个个键键，剩剩余余一一个个杂杂化化轨轨道道被被孤孤对对电电子子占占据据，不不能能成成键键。由由于于孤孤电电子子对对的排斥作用，的排斥作用，NH 键间的夹角键间的夹角不不是是 10928，而而是是 10718。分分子子呈呈三三角角锥锥形形。因因此此 NH3 是是结结构构不不对称的极性分子。对称的极性分子。NH3 分子的结构分子的结构 第十四页，本课件共有55页（2）氨的物理性质）氨的物理性质 氨氨是是一一种种具具有有刺刺激激性性臭臭味味的的无无色色气气体体，由由于于分分子子间间有有氢氢键键，所所以以熔熔、沸沸点点高高于于同同族族磷磷的的氢氢化化物物膦膦（PH3）；易易液液化化，蒸蒸发发热热高高，常常被被用用作作冷冷冻冻机机的的循循环环致致冷冷剂剂。氨氨极极易易溶溶于于水水，常常压压 298 K 时时，在在水水中中的的溶溶解解度度为为1:700（体体积积比比）。液液氨氨的的介介电电常常数数为为 26.7，是是一一种种极极性性非非水水溶溶剂剂。与与水水相相似似，液液氨也能发生自偶电离。氨也能发生自偶电离。2NH3 NH4+NH2-液液氨氨能能溶溶解解碱碱金金属属，碱碱土土金金属属等等活活泼泼金金属属，形形成成的的稀稀溶溶液液均均呈呈淡淡蓝蓝色色，并并具具有有顺顺磁磁性性、导导电电性性和和强强还还原原性性，这些性质是由于溶液中有这些性质是由于溶液中有“氨合电子氨合电子”而引起的。而引起的。Na +xNH3 =Na+e(NH3)x第十五页，本课件共有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还还原原性性：NH3 分分 子子 中中 N 处处于于最最低低氧氧化化态态，因因此此，具具有有还还 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第十六页，本课件共有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。第十七页，本课件共有55页（4）氨的制备）氨的制备实实验验室室制制备备：在在实实验验室室，通通常常将将铵铵盐盐与与 CaO 或或Ca(OH)2 共热来制氨。共热来制氨。(NH4)2SO4 +CaO CaSO4 +2NH3 +H2O2NH4Cl +Ca(OH)2 CaCl2 +2NH3 +2H2O工工业业制制备备：工工业业上上氨氨的的制制备备是是用用 N2 和和 H2 在在高高温温高高压压和和催催化化剂存在下合成。剂存在下合成。N2 +3H2 2NH3催化剂催化剂高温、高压高温、高压 德德国国物物理理化化学学家家，因因发发明明用用 N2 和和 H2 直直接接合合成成 NH3 的的方方法法，获获1918年年诺诺贝贝尔尔化化学学奖奖.Fritz Haber第十八页，本课件共有55页（5）氨的用途）氨的用途NH3CH4H2OO2,COCl2HXHNO3HCN(NH2)2CONH4XPlastics,pigmentsFertilizers,explosivesFertilizers,PlasticsFertilizersX=1/2SO4,H2PO4第十九页，本课件共有55页NH4+的结构模型的结构模型n 铵盐铵盐 NH4+中中 N 原原子子采采取取 sp3 杂杂 化化，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。第二十页，本课件共有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第二十一页，本课件共有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。第二十二页，本课件共有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 等多种化合物（见下页表）。等多种化合物（见下页表）。n 一氧化氮一氧化氮(NO)NO 是是单单电电子子分分子子。一一般般含含有有单单电电子子的的分分子子是是有有颜颜色色的的，而而且且不不稳稳定定，但但 NO 既既是是无无色色气气体体又又较较稳稳定定，因因此此，有有人人称称之为之为“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：第二十三页，本课件共有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 状状无色有甜味无色有甜味气体，易溶气体，易溶于水于水 无色气体无色气体液态呈蓝液态呈蓝色，固态色，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 学学性性 质质稳定稳定 反应活反应活性适中性适中 强氧化性强氧化性 室温下分室温下分解成解成 NO和和 NO2 强烈分解强烈分解成成 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 第二十四页，本课件共有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 由由于于分分子子中中有有孤孤电电子子对对存存在在，所所以以 NO 能能与与金金属属离离子子形形成配合物。成配合物。FeSO4 +NO =Fe(NO)SO4 NO 的制备的制备3Cu +8HNO3(稀稀)=3Cu(NO3)2 +2NO +4H2O第二十五页，本课件共有55页 我我们们知知道道汽汽车车尾尾气气中中的的 NO 会会造造成成大大气气的的公公害害.大大气气中中的的氧氧可可将将 NO 氧氧化化为为 NO2，但但在在低低浓浓度度条条件件下下的的氧氧化化速速率率极极慢慢.这这使使得得某某些些大大都都市市上上空空的的“光光化化学学烟烟雾雾”长长期期弥弥漫漫，NO 是是造造成成光光化化学学烟烟雾雾的的祸祸首首。“天天不不转转地地在在转转”，这这个个祸祸首首当当今今竟竟成成了了“明明星星”。目目前前，风风靡靡市市场场的的伟伟哥哥就就是是因因为为能能够够产产生生海海绵绵体体所所需需的的 NO 而而起起作作用用的的。NO 气气体体还还具具有有治治疗疗哮哮喘喘和和关关节节炎炎，抵抵御御肿肿瘤瘤，杀杀死死感感性性细细菌菌、真真菌菌和和寄寄生生虫虫的的能能力力。三三位位美美国药理学家由于发现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第二十六页，本课件共有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 聚聚体体，是是无无色色气气体体，极极易易分分解解成成 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第二十七页，本课件共有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 498.2 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-的结构的结构第二十八页，本课件共有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第二十九页，本课件共有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 许许多多其其他他化化学学品品的的重重要要原原料料。纯纯硝硝酸酸的的密密度度为为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第三十页，本课件共有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第三十一页，本课件共有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，一般还原产物有以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：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第四十三页，本课件共有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+的浓的浓度可以用下列近似公式计算：度可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 溶溶液液中中只只有有 PO43-的的水水解解，对对于于 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第四十四页，本课件共有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。第四十五页，本课件共有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第四十六页，本课件共有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。第四十七页，本课件共有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、铋的硫化物第四十八页，本课件共有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第四十九页，本课件共有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 第五十页，本课件共有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）第五十一页，本课件共有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第五十二页，本课件共有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第五十三页，本课件共有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第五十四页，本课件共有55页感感谢谢大大家家观观看看第五十五页，本课件共有55页