文档介绍：第一章氮族元素
一、氮族元素 N(氮)、P(磷)、As(砷)、Sb(锑)、Bi(铋)
相似性
递变性
结构
最外层电子数都是5个
原子半径随N、P、As、Sb、Bi顺序逐渐增大,核对外层电子吸引力减弱
性质
最高价氧化物的通式为: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渐减弱
酸性:HNO3>H3PO4>H3AsO4>H3SbO4
与氢气反应越来越困难
气态氢化物稳定性逐渐减弱
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键很牢固,结构很稳定)
2、物理性质:无色无味气体,难溶于水,密度与空气接近(所以收集N2不能用排空气法!)
点燃
放电
3、化学性质:(通常氮气的化学性质不活泼,很难与其他物质发生反应,只有在高温、高压、放电等条件下,才能使N2中的共价键断裂,从而与一些物质发生化学反应)
催化剂
高温、高压
N2+3H2 2NH3 N2+O2=2NO 3Mg+N2 =Mg3N2 Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑
4、氮的固定:将氮气转化成氮的化合物,如豆科植物的根瘤菌天然固氮
三、氮氧化物(N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5)
N2O—笑气硝酸酸酐—N2O5 亚硝酸酸酐—N2O3 重要的大气污染物—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,造成光化学烟雾的主要因素
3NO2+H2O=2HNO3+NO 2NO2 N2O4(无色) 302 = 2O3(光化学烟雾的形成)
鉴别NO2与溴蒸气的方法:可用水或硝酸银溶液(具体方法及现象从略)
NO、NO2、O2溶于水的计算:用总方程式4NO2+O2+2H2O=4HNO3 4NO+3O2+2H2O=4HNO3进行计算
四、磷
白磷
红磷
不同点
化学式为P4,正四面体结构,
化学式为P,结构复杂,不作介绍
白色蜡状固体
红棕色粉末状固体
剧毒
无毒
不溶于水,可溶于CS2
不溶于水,不溶于CS2
40℃
240℃
保存在盛水的容器中
密封保存
相同点
点燃
点燃
点燃
点燃都生成P2O5 , 4P + 5O2 2P2O5
点燃
点燃
热水
P2O5 + H2O 2HPO3(偏磷酸,有毒) P2O5 + 3H2O 2H3PO4(无毒)
(少量)
(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:无色有刺激性气味的气体,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′)