第十四章 p区元素(二)（课件）- 《无机化学第6版》同步教学（高教版）

第十四章 p区元素(二) § 14.2 氧族元素 § 14.1 氮族元素 § 14.1 氮族元素 14.1.4 磷的化合物 14.1.3 氮的化合物 14.1.2 氮族元素的单质 14.1.1 氮族元素概述 14.1.5 砷、锑、铋的化合物 2 14.1.1 氮族元素概述 氮族 (VA)：N，P，As，Sb， Bi 价电子构型：ns2 np3 NH3 PH3 AsH3 SbH3 BiH3 　 氮气是无色、无臭、无味的气体。沸点为 −195.8°C。微溶于水。常温下化学性质极不活泼，加热时与活泼金属 Li，Ca，Mg 等反应，生成离子型化合物。 14.1.2 氮族元素的单质 N N : : π π σ 氮气主要用于合成氨，制造硝酸，做保护气体等。液氮用作深度冷冻剂。 工业：液态空气低温分馏。 氮气的制备： 实验室： 氮气沸点为 −196 ℃ ，氧气沸点为 −183℃ 。 NH4Cl + NaNO2 NH4NO2 + NaCl NH4NO2 N2(g) + 2H2O 磷元素存在于细胞、蛋白质、骨骼、牙齿中，是细胞核的重要成分，在脑细胞里含量丰富，脑磷脂供给大脑活动所需的巨大能量，科学家说磷是思维元素。 磷的同素异形体 P4 化学性质活泼，空气中自燃，溶于非极性溶剂。 较稳定，400℃以上燃烧，不溶于有机溶剂。 黑磷 白磷 红磷 高温高压 隔绝空气400℃ 白磷 红磷 磷的燃烧 红磷的结构 砷、锑、铋的单质 砷、锑具有两性和准金属性质，而铋则呈金属性。 熔点较低且易挥发。在气态时以多原子分子形式存在，如 As4，As2，Sb4，Sb2，Bi2。 As Sb Bi 14.1.3 氮的化合物 结构： N：不等性 sp3 杂化，三角锥形 1. 氮的氢化物 100.8pm 107.3o (1) 氨 (NH3) 工业： 制备： 实验室： 性质： ① 易溶于水，易形成一元弱碱 ② 强还原性 2NH4Cl + Ca(OH)2 CaCl2 + 2H2O + 2NH3(g) N2 + 3H2 2NH3 450~500℃ 30MPa Fe NH3 + H2O NH3·H2O NH4+ + OH− 4NH3 + 3O2 (纯) 2N2 + 6H2O 4NH3 + 5O2 (空气) 4NO + 6H2O Pt 稀氨水为刺激性药，用来治疗虚脱和休克；稀氨水也是消毒防腐药，如治疗昆虫叮咬等。 ③ 加合反应 ④ 取代反应 NH2−NH2 联氨(肼)，NH 亚氨基，N 氮化物 H+ + NH3 NH4+ Ag+ + 2NH3 [Ag(NH3)2]+ 2NH3 + 2Na 2NaNH2 + H2 570℃ 催化 ① 铵盐一般为无色晶体， 绝大多数易溶于水 (2) 铵盐 NH4+ 的结构： N：sp3 杂化， 正四面体 水解： NH4+ + H2O H3O+ + NH3 NH4+ + 2[HgI4]2− + 4OH− + 7I− + 3H2O Hg Hg [O NH2]I (s) 碘化氨基氧合二汞(Ⅱ) ，红棕色 石蕊试纸法 ，现象： 红→蓝 Nessler 试剂(或试纸)法 (K2HgI4)， 现象：红棕到深褐。反应式如下： NH4+ 的鉴定： 挥发性非氧化性酸铵盐 非挥发性，非氧化性酸铵盐 ② 热稳定性差 氧化性酸铵盐 NH4Cl NH3(g) + HCl(g) ∆ (NH4)2CO3 2NH3(g) + CO2(g) + H2O(g) ∆ (NH4)3PO4 3NH3(g) + H3PO4 ∆ (NH4)2SO4 NH3(g) + NH4HSO4 ∆ (NH4)2Cr2O7 N2(g) + Cr2O3(s) + 4H2O ∆ 5NH4NO3 4N2 + 2HN