文档介绍:第一章 氮族元素
一、氮族元素 N(氮)、P(磷)、As(***)、Sb(锑)、Bi(铋)
相同性
递变性
结构
最外层电子数全部是5个
原子半径随N、P、As、Sb、Bi次序逐步增大,查对外层电子吸引力减弱
性质
最高价氧化物通式为:R2O5
最高价氧化物对应水化物通式为:HRO3或H3RO4
气态氢化物通式为:RH3
最高化合价+5,最低化合价-3
单质从非金属过渡到金属,非金属性:N>P>As,金属性:Sb<Bi
最高价氧化物对应水化物酸性逐步减弱
酸性:HNO3>H3PO4>H3AsO4>H3SbO4
和氢气反应越来越困难
气态氢化物稳定性逐步减弱
稳定性:NH3>PH3>AsH3
二、氮气(N2)
1、分子结构 电子式: 结构式:N≡N (分子里N≡N键很牢靠,结构很稳定)
2、物理性质:无色无味气体,难溶于水,密度和空气靠近(所以搜集N2不能用排空气法!)
点燃
放电
3、化学性质:(通常氮气化学性质不活泼,极难和其它物质发生反应,只有在高温、高压、放电等条件下,才能使N2中共价键断裂,从而和部分物质发生化学反应)
催化剂
高温、高压
N2+3H2 2NH3 N2+O2=2NO 3Mg+N2 =Mg3N2 Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑
4、氮固定:将氮气转化成氮化合物,如豆科植物根瘤菌天然固氮
三、氮氧化物(N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5)
N2O—笑气 ***酸酐—N2O5 亚***酸酐—N2O3 关键大气污染物—NO NO2
NO—无色气体,不溶于水,有毒(毒性同CO),有较强还原性 2NO+O2=2NO2
NO2—红棕色气体(颜色同溴蒸气),有毒,易溶于水,有强氧化性,造成光化学烟雾关键原因
3NO2+H2O=2HNO3+NO 2NO2 N2O4(无色) 302 = 2O3(光化学烟雾形成)
判别NO2和溴蒸气方法:可用水或***银溶液(具体方法及现象从略)
NO、NO2、O2溶于水计算:用总方程式4NO2+O2+2H2O=4HNO3 4NO+3O2+2H2O=4HNO3进行计算
四、磷
白 磷
红 磷
不一样点
1.分子结构
化学式为P4,正四面体结构,
化学式为P,结构复杂,不作介绍
2.颜色状态
白色蜡状固体
红棕色粉末状固体
3.毒性
剧毒
无毒
4.溶解性
不溶于水,可溶于CS2
不溶于水,不溶于CS2
5.着火点
40℃
240℃
6.保留方法
保留在盛水容器中
密封保留
相同点
1.和O2反应
点燃
点燃
点燃
点燃全部生成P2O5 , 4P + 5O2 2P2O5
点燃
点燃
热水
P2O5 + H2O 2HPO3(偏磷酸,有毒) P2O5 + 3H2O 2H3PO4(无毒)
2.和Cl2反应
(少许)
(过量)
2P + 3Cl2 2PCl3 2P + 5Cl2 2PCl5
转化
加热到416℃升华后,冷凝
隔绝空气加热到260℃
白磷 红磷
五、氨气
1、物理性质:无色有刺激性气味气体,比空气轻,易液化(作致冷剂),极易溶于水(1:700)
2、分子结构:电子式: 结构式: (极性分子,三角锥型,键角107°18′)
催化剂
3、化学性质:NH3+H2O NH3·H2ONH4++OH-
(注意喷泉试验、NH3溶于水后浓度计算、加热成份、氨水和液氨)
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加热
NH3+HCl=NH4Cl(白烟,检验氨气) 4NH3+5O2 === 4NO+6H2O
4、试验室制法(关键试验) 2NH4Cl+Ca(OH)2=2NH3↑+CaCl2+2H2O(该反应不能改为离子方程式?)
发生装置:固+固(加热)→气,同制O2 搜集:向下排空气法(不能用排水法)
检验:用湿润红色石蕊试纸靠近容器口(试纸变蓝)或将蘸有浓盐酸玻璃棒靠近容器口(产生白烟)
干燥:碱石灰(装在干燥管里)[不能用浓硫酸、无水***化钙、P2O5等干燥剂]
注意事项:试管口塞一团棉花(预防空气对流,影响氨纯度)或塞一团用稀硫酸浸湿棉花(吸收多出氨气,预防污染大气)
氨气其它制法:加热浓氨水,浓氨水和烧碱(或CaO)固体混合等方法
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5、铵盐 白色晶体,易溶于水,受热分解,和碱反应放出氨气(加热)。
NH4Cl=NH3↑+HCl↑(NH3+HCl=NH4Cl) NH4HCO3=NH3↑+H2O↑+CO2↑(写出碳酸铵分解反