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文档简介
1、9-1 非金属元素的单质、非金属元素的单质、 氢化物和卤化物氢化物和卤化物9-2 9-2 非金属元素的氧化物、含氧酸及其盐非金属元素的氧化物、含氧酸及其盐1、熟悉非金属单质的原子结构和化学性质。掌、熟悉非金属单质的原子结构和化学性质。掌 握非金属元素氢化物、含氧酸及其盐的重要性质握非金属元素氢化物、含氧酸及其盐的重要性质和递变规律。了解非金属单质的一般制备方法。和递变规律。了解非金属单质的一般制备方法。基本要求基本要求3、掌握硼的成键特征、硼的氢化物、氢桥。了、掌握硼的成键特征、硼的氢化物、氢桥。了解重要的硼化物解重要的硼化物2、掌握、掌握N2分子的结构和特殊稳定性;氨及氨的分子的结构和特殊稳
2、定性;氨及氨的衍生物、亚硝酸及盐和硝酸的结构和性质;剖析衍生物、亚硝酸及盐和硝酸的结构和性质;剖析HNO3制备的工艺路线及反应条件的优化;了解制备的工艺路线及反应条件的优化;了解重要的氮化物在现代科技领域中的应用。重要的氮化物在现代科技领域中的应用。IIIAVIAVAIVAVIIA0BAlCSiGeNPAsSbOSSeTePoHFClBrIAtHeNeArKrXeRu准金属元素准金属元素半导体)半导体)人工合人工合成元素成元素9-1 非金属元素的单质、氢化物和卤化物非金属元素的单质、氢化物和卤化物一、概述一、概述1、非金属单质的结构和物理性质、非金属单质的结构和物理性质非金属单质按结构与性质大
3、致可以分为三类非金属单质按结构与性质大致可以分为三类 P125(1小分子物质:其中包含单原子分子的稀有气体和双原子分子小分子物质:其中包含单原子分子的稀有气体和双原子分子的卤素、氧、氮、氢等。室温下大多为气体。其固态为分子晶体,的卤素、氧、氮、氢等。室温下大多为气体。其固态为分子晶体,熔、沸点低,硬度小。熔、沸点低,硬度小。(2多原子分子物质:其中包括多原子分子物质:其中包括S8、P4、As4等,室温为固体,为等,室温为固体,为分子晶体,熔、沸点不高,但比第一类高,易挥发。分子晶体,熔、沸点不高,但比第一类高,易挥发。(3大分子物质:如金刚石、晶体硅等。它们为原子晶体,熔、大分子物质:如金刚石
4、、晶体硅等。它们为原子晶体,熔、沸点高,硬度大,不挥发。沸点高,硬度大,不挥发。2、非金属单质的化学性质、非金属单质的化学性质 非金属单质的化学性质差别较大,非金属单质一般不与稀盐酸非金属单质的化学性质差别较大,非金属单质一般不与稀盐酸和稀硫酸作用,但其中的碳、硫、磷、碘、硼可与浓硫酸或硝酸作和稀硫酸作用,但其中的碳、硫、磷、碘、硼可与浓硫酸或硝酸作用,得到相应最高氧化态的含氧酸并伴随气体的逸出。例如:用,得到相应最高氧化态的含氧酸并伴随气体的逸出。例如:2P + 5 H2SO4 = 2 H3PO4 + 5SO2 + 2 H2O 大部分非金属单质不与水作用,只有卤素与水发生不同程度大部分非金属
5、单质不与水作用,只有卤素与水发生不同程度的反应,除氟、氧、氮、碳外,大部分非金属单质都能与强碱发的反应,除氟、氧、氮、碳外,大部分非金属单质都能与强碱发生反应。生反应。3、非金属元素的氢化物、非金属元素的氢化物 除稀有气体外,非金属元素的单质都能与氢形成氢化物,氢化除稀有气体外,非金属元素的单质都能与氢形成氢化物,氢化物为分子晶体,通常情况下呈气态或易挥发的液态。同族元素的氢物为分子晶体,通常情况下呈气态或易挥发的液态。同族元素的氢化物的沸点变化图如下:化物的沸点变化图如下:H2OH2SH2SeH2TeHFHClHBrHINH3PH3AsH3SbH3BiH3CH4SiH4GeH4SnH4PbH
6、4T/K周期数周期数 从图中可以看出非金属元素的沸点规律为:同一周期从左到右从图中可以看出非金属元素的沸点规律为:同一周期从左到右依次递增,同族从上到下依次递增,但依次递增,同族从上到下依次递增,但H2O、NH3、HF却表现的却表现的异常高,说明在它们的分子中有氢键的存在。异常高,说明在它们的分子中有氢键的存在。非金属元素氢化物热稳定性规律:非金属元素氢化物热稳定性规律: 同同 族:从上到下热稳定性减弱,例如:族:从上到下热稳定性减弱,例如:HF HCl HBr HI同周期:从左到右热稳定性增强,例如:同周期:从左到右热稳定性增强,例如:B2H6 CH4 NH3 H2O HF非金属元素氢化物酸
7、性规律:非金属元素氢化物酸性规律:同同 族:从上到下酸性增强,例如:族:从上到下酸性增强,例如:HF HCl HBr HI同周期:从左到右酸性增强,例如:同周期:从左到右酸性增强,例如:B2H6 CH4 NH3 H2O HF非金属元素氢化物的还原性规律:非金属元素氢化物的还原性规律: 同同 族:族: 从上到下还原性增强,例如:从上到下还原性增强,例如:HFHCl HBr CH4 NH3 H2O HF用图表示为:用图表示为:B2H6CH4 SiH4GeH4NH3PH3AsH3SbH3H2OH2SH2SeH2TeHFHClHBrHISnH4热稳定性减弱热稳定性减弱还原性增强还原性增强酸性增强酸性增
8、强热稳定性增强热稳定性增强还原性减弱还原性减弱酸性增强酸性增强二、硼、碳和硅二、硼、碳和硅1、硼及其化合物、硼及其化合物 第第IIIA族元素包括族元素包括B、Al、Ga、In、Tl。其中。其中B为非金属元素,为非金属元素,Al为两性金属,为两性金属,Ga、In、Tl为金属元素为金属元素(1)硼的结构特征:电子结构:硼的结构特征:电子结构:2s22p1,其氧化数为,其氧化数为+3。所以硼称为缺电子原子,在形成化合物时,易形成缺电子化合物。所以硼称为缺电子原子,在形成化合物时,易形成缺电子化合物。(2)硼的制备:硼的制备方法主要是还原法:硼的制备:硼的制备方法主要是还原法:B2O3 + 3 Mg
9、= 2 B + 3 MgO2BCl3(g) + 3 H2(g) 2 B + 6 HCl1500KW2BI3 2 B + 3 I210731273KTa也可用加热分解法:也可用加热分解法:(3)硼的性质和应用:由于硼的性质和应用:由于BB键很强,故硼单质的化学性质很不键很强,故硼单质的化学性质很不活泼,只有在高温下才能与许多非金属如卤素、氧、硫、氮等反应:活泼,只有在高温下才能与许多非金属如卤素、氧、硫、氮等反应:2 B +3 Cl2 2 BCl3高温高温4 B +3 O2 2 B2O3高温高温 2 B + N2 2 BN高温高温2 B + 3 F2 2 BF3高温高温形成形成SP3杂杂化,四个
10、轨化,四个轨道三个电子道三个电子此处书此处书上有误上有误在加热的条件下,无定型硼能与许多氧化物如:在加热的条件下,无定型硼能与许多氧化物如:SiO2、P2O5、H2O反应:反应:2 B + 6 H2O 2 H3BO3 + 3 H2 硼也能被硼也能被HNO3或浓或浓H2SO4氧化:氧化:B + 3 HNO3 H3BO3 + 3 NO2 2 B + 3 H2SO4 2 H3BO3 + 3 SO2 硼也可与强碱作用硼也可与强碱作用2B + 2NaOH + 2H2O 2NaBO2 + 3H22B + 2NaOH + 3KNO3 2NaBO2 + 3KNO3 + H2O 在高温下,硼还能与所有的金属化合
11、,生成硼化物。在高温下,硼还能与所有的金属化合,生成硼化物。 晶态硼为多面体,硬度晶态硼为多面体,硬度大,熔、沸点高,化学性质大,熔、沸点高,化学性质不活泼,属于原子晶体。不活泼,属于原子晶体。硼的二十面体结构硼的二十面体结构硼有多种同素异形体硼有多种同素异形体(4)硼的化合物硼的化合物a、氢化物:硼和氢只能用间接的方法制备硼的氢化物,称为硼烷。、氢化物:硼和氢只能用间接的方法制备硼的氢化物,称为硼烷。 其通式为:其通式为: BnHn+6和和BnHn+43LiAlH4 + 4BCl3 2B2H6 + 3LiCl + 3AlCl3乙醚乙醚3NaBH4 + 4BF3 2B2H6 + NaBF4二甲
12、基乙醚二甲基乙醚 其它硼烷可由乙硼烷热分解得到:其它硼烷可由乙硼烷热分解得到:B2H6(g)B4H10(g)B5H11(l)B5H9(l)B10H14(s) 373K400K550K450K(BnHn+6型型)(BnHn+4型型)乙硼烷的结构乙硼烷的结构 B以以sp3杂化,在所形成的杂化,在所形成的sp3杂化轨道中,有一个杂化轨道中,有一个sp3杂化轨道是杂化轨道是空的。空的。BBHHHHHH三中心二电子氢桥键,记作:三中心二电子氢桥键,记作:3c-2e硼烷的性质硼烷的性质 简单的硼烷为无色、具有难闻气味的气体或液体,化学性质很简单的硼烷为无色、具有难闻气味的气体或液体,化学性质很活泼,在空气
13、中能自燃,并放出大量的热。活泼,在空气中能自燃,并放出大量的热。 B2H6(g) + O2(g) = B2O3(s) + 3H2O(g)102025molkJHmr 硼烷与水反应生成硼酸和氢气并放出大量的热硼烷与水反应生成硼酸和氢气并放出大量的热B2H6(g) + 6H2O (l) = H3BO3(s) + 3H2(g)10509molkJHmr 所以硼烷常用做高能燃料。但硼烷有很高的毒性,而且不稳定,所以硼烷常用做高能燃料。但硼烷有很高的毒性,而且不稳定,所以在其应用上受到了限制。所以在其应用上受到了限制。每个每个B原子上的原子上的两个两个SP3杂化杂化轨道分别与两轨道分别与两个个H原子上的
14、原子上的S轨道形成两个轨道形成两个B-H键,四个键,四个B-H键同在一键同在一个平面上个平面上在同一平面上两个在同一平面上两个H H原子分别与两原子分别与两个个B B原子的第三个原子的第三个SP3SP3杂化轨道组杂化轨道组合成三中心二电子氢桥键合成三中心二电子氢桥键 乙硼烷可与乙硼烷可与NH3、 NH3等发生加合反应:等发生加合反应:B2H6 + 2LiH = 2 LiBH4B2H6 + 2CO = 2 H3B CO 乙硼烷与乙硼烷与LiH反应,得到反应,得到LiBH4B2H6 + 2NH3 = 2 H3B NH3 当过量的氢化钠与三氟化硼作用,可得到白色的当过量的氢化钠与三氟化硼作用,可得到
15、白色的NaBH4晶体,晶体,LiBH4 、 NaBH4都是强还原剂。都是强还原剂。b、硼的卤化物、硼的卤化物硼与卤素化合可得到三卤化硼:硼与卤素化合可得到三卤化硼:2 B + 3 X2 = 2 BX3三氯化硼也可以用类似的方法得到:三氯化硼也可以用类似的方法得到:B2O3 + 3 C + 3 Cl2 = 2BCl3 + 3 CO当用浓当用浓H2SO4、氟化物与、氟化物与B2O3一起加热时可得到一起加热时可得到BF3 :B2O3 + 3 CaF2 + 3 H2SO4 2 BF3 + 3 CaSO4 + 3 H2O a、卤化物的熔沸点变化规律:、卤化物的熔沸点变化规律:BF3(g) BCl3(g)
16、 BBr3(l) Cl2 Br2 I2 ; 还原性:还原性:F- Cl- Br- 0.32,ROH呈酸性呈酸性 0.22,ROHl两性两性例如:例如:ROH NaOH Mg(OH)2 Al(OH)3 H2SiO3 H3PO4 H2SO4 HClO4Rn+ Na+ Mg2+ Al3+ Si4+ P5+ S6+ Cl7+半径半径/pm 95 65 50 41 34 29 260.10 0.17 0.24 0.31 0.38 0.45 0.52酸碱性酸碱性 强碱强碱 中强碱中强碱 两性两性 弱酸弱酸 中强酸中强酸 强酸强酸 极强酸极强酸鲍林规则鲍林规则将含氧酸的结构写成:将含氧酸的结构写成:(HO)
17、mROn当当n = 0 时,为弱酸。例如:时,为弱酸。例如:(HO)Cl; (HO)Br; (HO)3B当当 n = 1 时,为中强酸。例如;时,为中强酸。例如; (HO)2SO;(HO)3AsO;(HO)NO当当 n = 2 时,为强酸。例如;时,为强酸。例如; (HO)2SO2;(HO)ClO2;(HO)NO2当当 n = 3 时,为时,为j极强酸。例如;极强酸。例如; (HO) ClO32、含氧酸及其盐的热稳定性、含氧酸及其盐的热稳定性 (1)同种金属离子与不同酸根所形成的盐,其热稳定性与相应的同种金属离子与不同酸根所形成的盐,其热稳定性与相应的酸的稳定性基本相同。即:酸的稳定性基本相同
18、。即:H3PO4H2SO4HClO4HNO3H2CO3Na3PO4Na2SO4NaClO4NaHNO3Na2CO3 (2)同种含氧酸,其正盐的稳定性大于酸式盐的稳定性,酸式盐同种含氧酸,其正盐的稳定性大于酸式盐的稳定性,酸式盐的稳定性大于酸的稳定性。即:的稳定性大于酸的稳定性。即:Na2CO3NaHCO3H2CO3 (3)同种酸根不同金属离子所组成的盐,其稳定性为:碱金属盐同种酸根不同金属离子所组成的盐,其稳定性为:碱金属盐碱土金属盐碱土金属盐过渡金属盐过渡金属盐铵盐。即:铵盐。即:Na2CO3 BaCO3CuCO3 (NH4)2CO3 (NH4)HCO3 (4)酸根相同,同族金属离子所组成的
19、盐,从上到下热稳定性增酸根相同,同族金属离子所组成的盐,从上到下热稳定性增加。即:加。即:BaCO3SrCO3 CaCO3 MgCO3这些变化规律都可以用离子极化加以解释。这些变化规律都可以用离子极化加以解释。3、含氧酸及其盐的氧化还原性、含氧酸及其盐的氧化还原性 同周期的成酸元素,从左到右,最高价态的含氧酸的氧化性增同周期的成酸元素,从左到右,最高价态的含氧酸的氧化性增强,例如:强,例如:HClO4H2SO4H3PO4H4SiO4 同一成酸元素,低价态的氧化性较高价态的氧化性强,例如:同一成酸元素,低价态的氧化性较高价态的氧化性强,例如:H2SO3H2SO4;HNO2HNO3 同一主族元素,
20、低价态的含氧酸的氧化性从上到下减弱,即:同一主族元素,低价态的含氧酸的氧化性从上到下减弱,即:HClO HBrOH5IO6同一主族最高价态含氧酸从上到下成锯齿变化,即:同一主族最高价态含氧酸从上到下成锯齿变化,即:HNO3H3PO4H3AsO3; H2SO4H6TeO6; HClO4H5IO6HClO2HClOHClO3HClO4含氧酸的氧化性大于相应盐的氧化性含氧酸的氧化性大于相应盐的氧化性H2SO4Na2SO4;HNO3NaNO3浓酸的氧化性大于稀酸的氧化性浓酸的氧化性大于稀酸的氧化性H2SO4(浓浓) H2SO4(稀稀) 二、硼的氧化物、含氧酸及其盐二、硼的氧化物、含氧酸及其盐1、硼的氧
21、化物、硼的氧化物制备:制备: 2H3BO3 2HBO2 B2O3370K红热红热 -2H2O-H2O构造构造BBBOOBBOOBBOBBOOOBOOOOOOO2、硼酸及其盐、硼酸及其盐(1)硼酸硼酸a、制备、制备2MgOB2O3 + 2NaOH + H2O = 2NaBO2 + 2Mg(OH)24NaBO2 + CO2 + 10H2O = Na2B4O710H2O + Na2CO3Na2B4O710H2O + 2H2SO4 = 4H3BO3 + Na2SO4 + 5H2OMg2B2O5H2O + 2H2SO4 = 2H3BO3 + Mg2SO4b、性质、性质片状晶体与氢键:片状晶体与氢键:HH
22、HHOHOBOHBOOHOHBOOOHHOBOOHHOBOOHHH弱酸性弱酸性B(OH)3 + H2O H+ + B(OH)4+-缺电子性:缺电子性:2 + H3BO3 = + 3H2OCHOHCH2OHCH2OHBCHOHCH2OCH2OCHOHCH2CH2OO-形成硼酸酯:形成硼酸酯:3C2H5OH + H3BO3 (C2H5O)3B + 3H2O浓浓H2SO4加热失一分子水加热失一分子水(HO)3B HBO2 + H2O (2)硼酸盐硼酸盐最重要的硼酸盐是四硼酸钠最重要的硼酸盐是四硼酸钠 Na2B4O710H2O,俗称硼砂。,俗称硼砂。其结构为:其结构为:-OHOBOBOBBOOHOOH
23、OH2硼砂珠试验硼砂珠试验Na2B4O7 + CoO = 2NaBO2Co(BO2)2 (蓝色蓝色)Na2B4O7 + MnO = 2NaBO2Mn(BO2)2 (红色红色)Na2B4O7 + NiO = 2NaBO2Ni(BO2)2 (淡红色淡红色)三、碳和硅的氧化物、含氧酸盐三、碳和硅的氧化物、含氧酸盐1、碳的氧化物、含氧酸及其盐、碳的氧化物、含氧酸及其盐(1)一氧化碳一氧化碳构造:构造:C O: KK(2s)2 (2s*)2(y)2 (z)2 (p)2 制备:制备:2C + O2 2CO1273K性质:性质:形成配合物形成配合物Ni + 4CO = Ni(CO)4还原性还原性Fe2O3
24、+ 3CO 2Fe + 3CO2高温高温ZnO + CO Zn + CO2高温高温CO + PdCl2 + H2O = CO2 + 2HCl + PdCO + 2Ag(NH3)2OH = CO2 + 4NH3 + H2O + AgCO易与易与O2, S, H2, F2, Cl2, Br2等非金属元素反应,例如:等非金属元素反应,例如:CO + 2H2 CH3OHCr2O3, ZnO623673KCO + 3H2 CH4 + H2OFe, Co, Ni523K, 101kPaCO + S = COSCO + Cl2 = COCl2(2)二氧化碳和碳酸二氧化碳和碳酸制备:制备: CaCO3 + 2
25、HCl = CaCl2 + CO2 + H2O构造:构造:O C O:43CO2 + H2O H2OCO2 H2CO3 2H+ + CO32-H2CO3 H+ + HCO3-HCO3- H+ + CO32-7011030. 4aK11021061. 5aK(3)碳酸和碳酸盐碳酸和碳酸盐a、碳酸盐的溶解性、碳酸盐的溶解性 碳酸的正盐:铵盐和碱金属盐碳酸的正盐:铵盐和碱金属盐(除除Li2CO3外外)易溶于水,其它碳易溶于水,其它碳酸盐都不溶于水。故碱金属的碳酸盐常用作沉淀剂。酸盐都不溶于水。故碱金属的碳酸盐常用作沉淀剂。 碳酸的酸式盐:铵盐和碱金属盐易溶于水。碳酸的酸式盐:铵盐和碱金属盐易溶于水。
26、b、酸碱性:、酸碱性:2Ag+ + CO32- = Ag2CO3 (溶解度特小)(溶解度特小)2Cu2+ + 2CO32- + H2O = Cu2(OH)2CO3 + CO2 (溶解度小)(溶解度小)碱金属的正盐有较强的碱性,而酸式盐有微弱的碱性。碱金属的正盐有较强的碱性,而酸式盐有微弱的碱性。2Al3+ + 3CO32- + 3H2O = 2Al(OH)3 + 3CO2c、热稳定性、热稳定性:H2CO3 MHCO3SrCO3 CaCO3 MgCO3 BeCO32、硅的氧化物、含氧酸及其盐、硅的氧化物、含氧酸及其盐(1)硅的氧化物:二氧化硅的硅的氧化物:二氧化硅的Si以以sp3杂化,是一种坚硬
27、、脆性难熔杂化,是一种坚硬、脆性难熔的固体。不溶于水,能与的固体。不溶于水,能与HF反应:反应:SiO2 + 4HF = SiF4 + 2H2O与与NaOH或或Na2CO3共熔:共熔:SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2OSiO2 + Na2CO3 = Na2SiO3 + CO2(2)硅酸和硅酸盐硅酸和硅酸盐制备:制备:Na2SiO2 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3H4SiO4 (正硅酸盐)(正硅酸盐) H2SiO3偏硅酸盐)偏硅酸盐) H2Si2O5二偏硅酸盐)二偏硅酸盐)除除Na2SiO3易溶外,其余都不溶于水。易溶外,其余都不溶于水。(3)分子筛:分子筛
28、:四、氮的氧化物、含氧酸及其盐四、氮的氧化物、含氧酸及其盐1、氮的氧化物、氮的氧化物N2O, NO, N2O3, NO2, N2O5 除除N2O5为固体,其余为气体为固体,其余为气体(1)结构与制备:结构与制备:N-N-ONH4NO3 N2O + 2H2O463733KN O6FeSO4 + 2HNO3 + 3H2SO4 =3Fe2(SO4)3 + 2NO + 4H2ON NOOONO + NO2 = N2O3NOO2NO + O2 = 2NO2Cu + HNO3(浓浓) = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2ON NOOOO2NO2 N2O4N O NOOOO2NO2 + O3 =
29、N2O5 + O2(2)、性质、性质氧化:氧化:2NO + O2 = 2NO2NO + Cl2 = 2NOCl2NO2 + H2O = HNO3 + HNO2 3NO2 + H2O(热热) = 2HNO3 + NONO2 + H2S = NO + S + H2ONO2 + O3 = N2O5 + O2配合性:配合性:FeSO4 + NO = Fe(NO)SO4(棕色,用于鉴定棕色,用于鉴定Fe2+)2、氮的含氧酸及其盐、氮的含氧酸及其盐连二亚硝酸连二亚硝酸(H2N2O2),次硝酸,次硝酸(HNO),亚硝酸,亚硝酸(HNO2),硝酸,硝酸(HNO3)(1)亚硝酸及其盐亚硝酸及其盐制备:制备: B
30、a(NO2)2 + H2SO4 = 2HNO2 + BaSO4NO2 + NO + H2O = 2HNO2性质:性质:a、中强酸性、中强酸性 HNO2 H+ + NO2-401010. 5aKb、不稳定性、不稳定性2HNO2 N2O3(蓝色蓝色) + H2O NO2(棕色棕色) + NO + H2O亚硝酸盐是稳定的。用和通入碱溶液中可制的亚硝酸盐亚硝酸盐是稳定的。用和通入碱溶液中可制的亚硝酸盐NO2 + NO + 2NaOH = 2NaNO2 + H2Oc、氧化还原性:、氧化还原性:HNO2 + H+ + e NO + H2OVA99. 00NO3- + 4H+ +3e NO + 2H2OVA
31、957. 00 在酸性溶液中,亚硝酸的氧化性较硝酸强,所以在稀溶液中,在酸性溶液中,亚硝酸的氧化性较硝酸强,所以在稀溶液中,NO2-可将可将I-氧化成氧化成I2,而,而NO3-却不能氧化却不能氧化I-。2HNO2 + 2KI + 2HCl = 2NO + I2 +2KCl + 2H2O2NaNO2 + 2KI + 2HCl = 2NO + I2 +2KCl + 2NaCl + 2H2O这个反应能定量进行,用于测定亚硝酸盐的含量。这个反应能定量进行,用于测定亚硝酸盐的含量。碱金属的亚硝酸盐是稳定的,熔融也不分解,其余亚硝酸盐在高温碱金属的亚硝酸盐是稳定的,熔融也不分解,其余亚硝酸盐在高温时会分解
32、为、和金属氧化物时会分解为、和金属氧化物Pb(NO2)2 PbO + NO2 + NO 在碱性溶液中,在碱性溶液中,NO2-以还原性为主,空气中的氧气能将它氧以还原性为主,空气中的氧气能将它氧化成化成NO3-。NO3- + H2O +2e NO2- + 2OH-VB01. 00NO2- + H2O +e NO + 2OH-VB46. 00在酸性介质中,只有强氧化剂如在酸性介质中,只有强氧化剂如KMnO4才能将才能将NO2-氧化成氧化成NO3-5HNO2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 = 5HNO3 + K2SO4 + 2MnSO4 + 3H2ONO2- + Cl2 + H2O = NO3
33、- + 2H+ + 2Cl-d、溶解性:、溶解性:除除AgNO2外,亚硝酸盐都溶于水外,亚硝酸盐都溶于水(2)硝酸及其盐硝酸及其盐a、硝酸、硝酸制备:实验室制备:制备:实验室制备: NaNO3 +H2SO4(浓浓) = HNO3 + NaHSO4工业上:工业上:4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O10231273KPt-Rh性质:性质:不稳定性:不稳定性:4HNO3 4NO2 + O2 +2H2O光或加热光或加热强氧化性:强氧化性: 3Cu + 8HNO3(稀稀) = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2OCu + 10HNO3(浓浓) = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H
34、2O活泼金属活泼金属4Zn + 10HNO3(稀稀) = 4Zn(NO3)2 + N2O + 5H2O4Zn + 10HNO3(极稀极稀) = 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 +3H2O与浓盐酸反应:与浓盐酸反应:HNO3(浓浓) + 3HCl(浓浓) = Cl2 + NOCl + 2H2O王水的氧化性王水的氧化性3Pt +4HNO3 + 12HCl = 3PtCl4 + 4NO + 8H2OPtCl4 + 2HCl = H2PtCl6Au + HNO3 + 3HCl = AuCl3 + NO + 2H2OS + 2HNO3 H2SO4 + 2NO 煮沸煮沸b、硝酸盐、硝酸盐热稳定性:热
35、稳定性:碱金属盐:碱金属盐:2KNO3 = 2KNO2 + O2 中等活泼金属:中等活泼金属:2Pb(NO3)2 = 2PbO + NO + 2H2O不活泼金属:不活泼金属:AgNO3 = 2Ag + 2NO2 + O2c、NO3-和和NO2-的鉴定:的鉴定:3Fe2+ + NO3- + 4H+ = 3Fe3+ + NO + 2H2OFe3+ + NO + SO42- = Fe(NO)SO4(棕色棕色)3Fe2+ + NO2- + 2H+ = 3Fe3+ + NO + H2O 用硫酸亚铁鉴定用硫酸亚铁鉴定NO3-和和NO2-时,主要区别在于介质的酸性不时,主要区别在于介质的酸性不同,同, NO
36、3-需要强酸,而需要强酸,而NO2-只需弱酸。只需弱酸。另外,在弱酸性介质中,另外,在弱酸性介质中, NO2-能氧化能氧化I-离子,而离子,而NO3-在此条件下在此条件下不能氧化不能氧化I-。五、磷的氧化物、含氧酸及其盐五、磷的氧化物、含氧酸及其盐1、磷的氧化物、磷的氧化物(1)制备:制备:P4 + 3O2 (缺乏缺乏)= 3P4O6; P4 + 5O2 (足量足量)= 3P4O10(2)性质:性质: 与水反应与水反应 P4O6 + 6H2O(冷冷) = 4H3PO3P4O6 + 6H2O(热热) = PH3 + 3H3PO4P4O10 + 6H2O= 4H3PO4P4O10 + 6H2SO4
37、 = 4H3PO4 +6SO32、磷的含氧酸及其盐、磷的含氧酸及其盐磷有多种含氧酸:磷有多种含氧酸:POHHOOHOPHHOOHO正磷酸正磷酸正亚磷酸正亚磷酸PH HOHO次磷酸次磷酸POHOOO偏磷酸偏磷酸POH OOHOPOH OOHO焦磷酸焦磷酸POH OOHOPOH OOOPOH OOO三聚磷酸三聚磷酸(a)制备制备:3P + 5HNO3 + 2H2O = 3H3PO4 + 5NOCa3(PO4)2 + 3H2SO4 = 3CaSO4 + 2H3PO4(b)性质性质:中强酸性:中强酸性:H3PO4 H2PO4- + H+ 3011090. 6aK8021020. 6aK13031080
38、. 4aKH2PO4- HPO42- + H+HPO42- PO43- + H+(1)正磷酸和磷酸盐正磷酸和磷酸盐三元酸三元酸(c)盐盐所有的二氢盐都溶于水,一氢盐和正盐除碱金属盐以外,其余都不所有的二氢盐都溶于水,一氢盐和正盐除碱金属盐以外,其余都不溶于水溶于水Ca3(PO4)2 + 4HNO3 = Ca(H2PO4)2 + 2Ca(NO3)2鉴定:鉴定:PO43- + 12MoO42- + 24H+ +3NH4+ = (NH4)3PO412MoO3+ 12H2O黄色黄色(2)其它磷酸及其盐其它磷酸及其盐POHHOOHOPOHHOOHO+POH OOHOPOH OOHO六、硫的氧化物、含氧酸
39、及其盐六、硫的氧化物、含氧酸及其盐1、硫的氧化物、硫的氧化物(1)构造构造SOOSOOO(2)制备制备3FeS2 + 8O2 = 6SO2 + Fe3O4SO2 + O2 SO3催化剂催化剂Na2S2O7 Na2SO4 + SO3 (3)性质性质SO2具有氧化还原性,以还原性为主具有氧化还原性,以还原性为主SO3具有很强的氧化性和脱水性具有很强的氧化性和脱水性2P + 5SO3 = P2O5 + 5SO22、硫的含氧酸盐、硫的含氧酸盐(1)种类:种类:SOHHOO亚硫酸亚硫酸SOOHHOO硫酸硫酸SSOHOHOO连二亚硫酸连二亚硫酸SO OHOHOO过一硫酸过一硫酸SOOHOOSOHO OO过
40、二硫酸过二硫酸SOOHOOSOHOO焦硫酸焦硫酸SOOHHSO硫代硫酸硫代硫酸(1)亚硫酸及其盐亚硫酸及其盐a、亚硫酸、亚硫酸酸性:酸性: H2SO3 H+ + HSO3-2011029. 1aKHSO3- H+ + SO32-3021030. 6aK不稳定性:不稳定性:Na2SO3 + H2SO4(浓浓) = H2SO3 + Na2SO4SO2 + H2O氧化还原性:氧化还原性:2H2SO3 + O2 = 2H2SO4 H2SO3 + Cl2 + H2O = H2SO4 + 2HCl2H2SO3 + 2H2S = 3S + 3H2Ob、亚硫酸盐、亚硫酸盐溶解性:溶解性:M2SO3除碱金属盐外
41、,其余都不溶于水;除碱金属盐外,其余都不溶于水;MHSO3大都能大都能 溶于水溶于水不稳定性:不稳定性:CaSO3 Ca(HSO3)2 SO2 + H2OH+H+4Na2SO3 3Na2SO4 + Na2S 还原性:还原性:2Na2SO3 + O2 = 2Na2SO4Na2SO3 + Br2 = 2Na2SO4 + 2HBr还原性顺序为:亚硫酸盐还原性顺序为:亚硫酸盐亚硫酸亚硫酸二氧化硫二氧化硫SO32- + Cl2 + H2O = SO42- + 2Cl- + 2H+(2)硫酸及其盐硫酸及其盐a、硫酸、硫酸2SO2 + O2 2SO3V2O5723.2KH2O + SO3 = H2SO4强酸性:强酸性:吸水性和脱水性:吸水性和脱水性:C12H22O11 12C + 11H2O浓硫酸浓硫酸氧化性:氧化性:Cu + 2H2SO4 = CuSO
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