高三化学第二轮专题复习课件三元素与化合物氮族元素和碳族.ppt

元素与化合物 (氮族元素和碳族),元素与化合物 (氮族元素和碳族),氮族元素的通性 氮和它的化合物 磷和它的化合物 砷、锑、铋 惰性电子对效应,氮族元素的通性,A N P As Sb Bi ns2np3,氮半径小，易形成双键、三键,氮族元素的氧化态,由于价电子层为ns2np3与氧族、卤素比较，它们若要获得三个电子而形成-价的离子是较困难的，只有电负性较大的N、P能形成极少数-价的离子型化合物，Li3N、Mg3N2、Na3P、Ca3P2等，由于N3-、P3-离子半径大容易变型，遇水强烈水解生成NH3和PH3如： Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+3NH3 Na3P+3H2O=3NaOH+3PH3 本族元素形成正价的趋势较强，如NF3、PBr5、AsF5、SbCl5、BiCl3、SbCl3等，形成共价化合物是本族元素的特征。,氮族元素的特性,氮和它的化合物,一. 氮族元素单质,氮气是无色、无臭、无味的气体。沸点为 -195.8C。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。,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。,磷的燃烧,磷的同素异形体,红磷的结构,As,Sb,Bi,氮、磷为非金属，砷、锑为准金属，铋为金属。,二. 氮,1.结构,N2分子的分子轨道:表达式： 在N2分子中，构成了一个键，构成了两个键。,2.N2 的化学性质,(4) 与非金属反应： B、Si,3.N2 的制备,(1) 工业制备: 液体空气分馏，出水和氧气 150105 Pa 左右压强下钢瓶运输和使用,三. 氨,1. 结构：,N：sp3杂化，三角锥形,(NH3),气态：常温常压下是具有刺激性气味的无色气体 溶液：在 20 时 l dm3 水可溶解 700 dm3 氨 液态：2NH3 NH4+ + NH2- K = 1.9 10-33（55 ),2.物理性质,3. 化学性质,(1) 还原性,2NH33Cl2N26HCl 2NH32KMnO42 MnO2N22KOH2H2O 2NH33CuO3CuN23H2O,(2) 络合反应,Ag+ 2NH3 Ag(NH3)2+ Cu2+4NH3Cu(NH3)42+,(3) 取代反应,(a) NH3分子中的H原子被其它原子或基团所取代 生成一系列氨的衍生物,金属 2Na+2NH3=2NaNH2+H2 2Na+2H2O=2NaOH+H2,非金属 NH3+3Cl2=NCl3+3HCl,(b) 氨以它的氨基或亚氨基取代其它化合物中的原子团。,COCl2+4 NH3=CO(NH2)+2NH4Cl HgCl2+2NH3=Hg(NH2)Cl+NH4Cl 白色 氨基氯化汞 COCl2+4H2O=CO(OH)2+2HCl HgCl2+H2O=HgOHCl+HCl,光气 尿素,(4) 弱碱性（比水强 ）,HACH2O H3O+AC- HACNH3 NH4+AC-,HAC在水中是一弱酸，但在液氨中却成为强酸,氨溶解于水：,Kb1.7810-5,NH3与H2O分子间还可构成氢键。这就促使氨能大量溶解于水,3.氨的制备,工业制备： 1/2N2 + 3/2 H2 = NH3 300105700105 Pa，约400450 ,四. 铵盐,(1) 铵盐一般为无色晶体，绝大多数易溶于水,石蕊试纸法 (红蓝),的结构：,N：sp3杂化， 正四面体,的鉴定：,(2) 热稳定性,分解为氨和相应的酸,(a) 若酸是不挥发的,则氨逸出,(NH4)2SO4 NH3NH4HSO4 (NH4)3PO4 3NH3H3PO4,(b) 若酸具有挥发性则放出的氨气和相应 的酸，冷却又盐,催化剂,(c) 若酸有氧化性分解出来的NH3会立即被氧 化成N2或其他氧化物。,五. 氨的衍生物,1. 联氨(肼 ),NH2,N2H4 无色液体,（1）结构：,（2）化学性质, 不稳定性,N2H4(aq) + H2O N2H5+ (aq) + OH K 8.710-7 N2H5+(aq) + H2O N2H62+(aq) + OH K 1.910-14, 二元弱碱, 强氧化还原性：氧化产物N2,N2H4(aq) + 2 X2 4 HX + N2 4 AgBr + N2H4 4 Ag + N2 + 4 HBr,N2H4 = N2 +H2(或NH3),N2H4(l)+O2(g) N2(g)+2H2O(l) N2H4(l)+H2O2(l) N2(g)+4H2O(l),2. 羟氨（NH2OH）,NH2,N2H4 无色液体,(1) 纯羟氨是无色固体，熔点305K，不稳定，在288K以上便分解为NH3、N2和H2O 3NH2OH=NH3+N2+3H2O 4NH2OH=2NH3+N2O+3H2O(部分按此式分解),(2) 化学性质, 弱碱性,碱性（比N2H4弱),NH2OH+H2O=NH3OH+OH- K=9.110-9, 强还原剂：氧化产物N2,2NH2OH+2AgBr =2Ag+N2(N2O)+2HBr+2H2O N2H4+4CuO = 2Cu2O+N2+2H2O,3.氢叠氮酸 HN3(无色液体或气体 ),AgN3 Cu(N3) 2 Pb(N3)2 Hg(N3) 2,撞击,NaOH NaN3,N2 +H2,Zn Zn(N3)2+H2,N2H4+HNO2 = HN3+2H2O,六. 氮的含氧化合物,1. NO,NO 距离为 115 pm NO 分子中有单电子，具有顺磁性,在低温时部分发生聚合，生成 N2O2 NO 距离为 112 pm，NN 距离为 218 pm，O-O 距离为 262 pm,(2) 性质,(a) 不溶于水，中性氧化物,(b) 易被氧化,2NOO22NO2,3MnO+4H+5NO=3Mn2+5NO+2H2O,用于测量混合物中所含的NO,(c) 加合作用,NO3-3Fe2+4H+=3Fe3+NO+2H2O,Fe2+NOSOFe(NO)SO4,棕色,棕色环法用来鉴定NO3-离子,2. NO2,(1) 结构：,N：价电子2s22p3，sp2杂化后,有毒，有特殊臭味的红棕色气体,第14章 氮族元素,(2) 性质, 酸性氧化物,除去NO中所含的微量NO2, 强的氧化性 （比HNO3强）,NO2H2SNOSH2O 2I-H2ONO2I2NO2OH-, 弱还原性,MnO4-+5 NO2+ H2O =Mn2+5NO3-+2H+,(3) 制备,Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O 2Pb(NO3)2=2PbO+4NO2+O2,3. 其他