高中化学竞赛辅导讲座氮族元素.ppt

1、化学竞赛辅导讲座,元素化合物氮族元素,第一节 通性,1）周期表位置、元素种类、电子层结构、金属性递变,2）除N、P外，为什么其他元素难以形成离子型固态化合物,获得3个电子形成氧化数为III的离子较困难，Li3N、Mg3N2 Na3P、Ca3P2存在,3） 为什么Li3N、Mg3N2、Na3P、Ca3P2只存在干态？ 写出相应的离子方程式,4）为什么N只生成NF3，但可以生成PBr5、AsF5、SbCl5,电负性、杂化理论,5）V氧化态的氧化性如何变化？写出铋酸钠与硫酸锰的 化学反应方程式,P（V）没有氧化性、Bi（V）有强氧化性、Bi（III）几乎 没有还原性,第二节 氮,1）氮元素在自然界的

2、存在形式,如：游离态、硝石、蛋白质,ii)将氨气通过红热的氧化铜，可得到较纯的N2,iii)氨气通过溴水，除去杂质Br2（用Na2CO3）、H2O（用 P2O5），可得到较纯的N2,2NH3 3Br2 N2 6H2O,iv) 2NaN3(l) = 2Na(l) + 3N2(g,4)解释N2在3273K时只有0.1%解离。（保护气,5)N2的用途,合成氨，制化肥、硝酸、炸药等；保护气；冷冻剂,6）N形成化合物时的二个特征： （i）最大共价键数为4，其他为6 （ii)氮氮间以重键结合成化合物：其他不易 因为原子较小，2p轨道重叠较多，如CaC2、N3-、CN、N5,第三节 氨和铵盐,1、氨,1）熔

3、沸点为什么高于同族的膦（PH3）,2）液态氨为什么可以做制冷剂,熔化热为5.66kJ/mol 气化热为23.35kJ/mol,3)液氨的电离（K1.9X10-33 -50,4)K(H2O)=1.6x10-16 (22) 根据酸碱质子理论，请对比酸碱性 酸性：NH3 H2O； 碱性：NH3 H2O； NH2 OH,4)碱金属液氨溶液：M nNH3M e（NH3）n（蓝色,2M 2NH3 3MNH2 H2,5）碱金属液氨溶液的作用,I)产生电子的试剂，可以不引起或引起化学键裂解。 如：不引起化学键的裂解,引起化学键的裂解： 液氨 2NH4Cl 2K 2NH3 H2 2KCl 反应中电子和NH4中一

4、个H结合生成1/2H2,II）强还原剂：液氨 Pt（en)2I2 + 2K = Pt(en)2 + 2KI,6）氨参加的反应类型,I）加合反应： 能和许多金属形成络离子，Ag(NH3)2+ 、Cu(NH3)42+ 原因,Lewis酸碱理论，可以与Lewis酸加合：BF3NH3F3B：NH3 NH3 H2O NH3。H2O；NH3 HCl NH4Cl,II）氧化反应： 4NH3 3O2 2N2 6 H2O 4NH3 5O2 4NO 6H2O 3Cl2 2NH3 N2 6HCl 3Cl2 + 8NH3 = N2 + 6NH4Cl 3Cl2 + NH3 = NCl3 + 3HCl,氨与水的相应化合物

5、的比较： KNH2 KOH； CH3NH2 CH3OH；Ca（NH2）2 Ca（OH）2； N2H4 H2O2；PbNH PbO ；P3N5 P2O5；Hg（NH2）Cl Hg（OH）Cl ；CaCN2 CaCO3；Ca3N2 CaO； NH2Cl HOCl,3Mg 2NH3 Mg3N2 3H2；Mg 2H2O Mg(OH)2 + H2,为什么银氨溶液用后要及时处理？ （Ag2NH、 Ag3N有爆炸性,2、铵盐,1）热分解： NH4HCO3 NH3 H2O CO2 NH4Cl = NH3 + HCl NH4NO3 = N2 + 2H2O (NH4)2Cr2O7 = N2 + Cr2O3 + 4

6、H2O NH4NO3 = N2O + 2H2O,2)鉴定： （I）NH4 OH NH3 H2O （II）用Nessler试剂（K2HgI4的KOH溶液,思考：但是Fe3、Co2、 Ni2 、Cr3 、Ag以及S2对鉴定有 干挠作用，为什么,3、氨的衍生物,1)肼,N2H4 H2O N2H5 OH N2H5 H2O N2H62 OH,2）羟氨（I,NH2OH H2O NH3OH OH,3）氮化物（水解,4）氢叠氮酸,第四节 氮的氧化物,1、各种氧化物的分子结构,2、等电子体,NO、N2、CO、CN价电子数为10,NO2（硝酰）、CO2、N2O、OCN、N3价电子数为16,3、奇电子分子,NO、N

7、O2易聚合,第五节 亚硝酸及盐,1、生成,2、两种配位形式,ONO叫亚硝酸根、NO2叫硝基,3、NO2 与O3互为等电子体（写出电子式,第六节 硝酸及硝酸盐,1、硝酸的实验室和工业制法,2、硝酸的结构,3、硝酸的强氧化性（钝化金属：Fe、Cr、Al,4、王水为什么能溶解Au、Pt？ Au HNO3 4HCl HAuCl4 NO 2H2O,强氧化性 强配位,5、硝酸根的结构（与碳酸根对比,6、依据硝酸盐的分解规律写出分解方程式： 2NaNO3 2NaNO2 O2 2Cu（NO3）22CuO 4NO2 O2（MgCu) 2AgNO32Ag 2NO2 O2,1)LiNO3 (2)Sn(NO3)2 (

8、3)Fe(NO3)2,第七节 磷,1、三种同素异形体,2、磷的成键特征,第八节 磷的氧化物、含氧酸及其盐,1、氧化物的构性,2、含氧酸的分子结构,3、通过计算说明NaH2PO4溶液为什么显酸性？ H2PO4 H2O HPO42 H3O K26.3x10-8 H2PO4- + H2O = H3PO4 + OH- K = 1.3x10-12,4、通过计算说明Na2HPO4溶液为什么显碱性？ HPO42- + H2O = H2PO4- + OH- K=1.6x10-7 HPO42- + H2O = PO43- + H3O+ K3 = 4.4x10-13,5、磷酸根的结构与等电子体,ClO4-、SO42-、 SiO44- 有四个键，一个 58,H3PO4 = H+ + H2PO4- K1=7.6x10-3,2) H+,第九节 卤化磷,1、三卤化磷,Cl3P BBr3 Cl3PBBr3（加合反应,2、五卤化磷,1)水解：PCl5 H2O POCl3 2HCl POCl3 3H2O H3PO4 3HCl PCl5 = POCl3 RCl HCl,2）构型sp3d杂化,3）加合物,PCl5 AlCl3 PCl4+AlCl4,PCl5 + PCl5 = PCl4+PCl6,PBr5 = PBr4+ + Br,硫化磷（P4S3、P4S5、P4S7、P4S10,练习题,一、Sb2S