苏州大学《无机化学》氮族元素

一.氮族元素二.氧族元素§13．1氮族元素-----P516-547氮族元素包括：氮N、磷P、砷As、锑Sb、铋Bi氮族元素的价层电子构型：第十四章

p区元素（二）ns2np3精选ppt1.由非金属(N、P、As)向金属(Sb、Bi

)过渡2.氧化值一般为+3、+5，且从上到下+5价化合物稳定性降低，而+3价化合物的稳定性增强(惰性电子对效应)

。3.形成的化合物主要是共价化合物。精选ppt等电子体一般具有相似的结构和性质，因为它们的分子量和分子间的作用力相近。如N2-CO-CNˉ-NO+;CH4-NH3;等电子体：

——具有相同价电子数的分子或离子PO33-、SO32-、ClO3-均为三角锥形BO33−、CO32−、NO3−均为平面三角形ClO4−、SO42−、PO43−、SiO44−均为四面体——自己用VSEPR理论论证精选ppt2.氮的主要化合物：NH3

(i)制备——实验室用铵盐与强碱共热；工业上用N2+H2合成得到。

(ii)结构——三角锥形，sp3不等性杂化形成三个σ键、一对孤对电子。氨气的物理性质：无色、有剌激性气味的气体比空气轻极易溶于水(极性+氢键)易液化(分子间作用力大)

(iii)性质

精选ppt铵盐NH4+：

(i)与碱金属的钾盐性质相似(K+、NH4+半径相近)——如溶解性

(ii)固体铵盐受热易分解——不稳定性分解产物与组成铵盐的酸的性质有关：

1、分为挥发性酸HCl(NH3+HCl)

2、不易挥发性酸H2SO4、H3PO4(氨+酸或酸式盐)

3、氧化性酸HNO3（氮气或一氧化二氮）

NH4Cl==NH3+HClNH4HCO3==NH3+H2O+CO2NH4NO3N2O+2H2O或4NH4NO33N2+NO2+8H2O△△精选ppt

(iii)NH4+的鉴别：

A.若NH4+量多，可用加强碱加热，用湿润的蓝色石蕊试纸（变兰）检验气体；

B.若NH4+量少，加Nessler试剂(K2[HgI4]的KOH溶液)检验（通常为红棕色）与碱溶液的反应：NH4+OH==NH3+H2O+-盐溶液显酸性（水解）精选pptHNO2、NO2-：

(i)NO+NO2在冷水中可生成亚硝酸，HNO2极不稳定，仅存在于冷而稀的溶液中。

(ii)NO2ˉ则比较稳定，但却是致癌物质，通常在腐烂的菜叶中含有。亚硝酸盐遇到仲胺可形成亚硝酰，可引起消化系统癌症

(iii)HNO2、NO2ˉ的结构如下(V形，sp2杂化，有个大π33、π34键)。在酸性条件下是常用的氧化剂：精选ppt亚硝酸及其盐既具有氧化性又具有还原性，以氧化性为主。N：sp2杂化HNO2的结构2HNO2+2I－+2H+→2NO+I2+2H2O精选ppt5NO2－

+2MnO4－+6H+→5NO3－+2Mn2+

+3H2ONO2－+Cl2+H2O→

2H++2Cl－+NO3－亚硝酸盐绝大部分无色，易溶于水，(AgNO2浅黄色不溶)金属活泼性差，对应亚硝酸盐稳定性差。HNO3：

(1)、制备——硝酸HNO3极不稳定，仅存在于冷而稀的溶液中。(2)、结构——sp2杂化，有个大π34键。精选ppt

(3)、性质：A.不稳定——硝酸HNO3溶液中带有黄色或红棕色是由于见光或受热分解生成的NO2溶解而造成的。C.强氧化性——

(i)与非金属单质反应通常生成最高氧化态的含氧酸或酸酐；B.强酸性:

三大强酸之一，具有酸的通性。

精选ppt(ii)与金属反应产物比较复杂，主要跟硝酸的浓度、金属的活泼性有关：一般浓硝酸还原为NO2，而稀硝酸为NO；浓度稀的硝酸与活泼金属反应可生成N2O、NH4+。

非金属单质+HNO3→相应的高价酸+NO精选ppt(iii)王水的氧化性：浓HNO3：浓HCl为3：1叫做王水，它的氧化性比硝酸更强，可溶解金、铂等不活泼金属（实际上是多种氧化剂+配位剂Clˉ在起作用）D.硝化反应——

与有机化合物发生反应，生成硝基化合物(RNO2).精选ppt硝酸盐NO3ˉ:

(i)结构:正三角形，sp2杂化，有个大π36键(ii)性质：精选pptB.常温下，水溶液或固体都比较稳定；但加热也容易分解，而且分解产物各异但有规律；K-Ca-Na、Mg-Al-Zn-Fe-Sn-Pb-Cu、Hg-Ag-Pt-Au:A.一般都是离子化合物，易溶于水;C.在常温下，固体硝酸盐和水溶液无氧化性；但加热或酸性条件时表现出氧化性。精选ppt2.磷的氧化物

A.三氧化二磷P4O6——为双聚分子，易氧化，在冷水中生成亚磷酸H3PO3；在热水中发生歧化反应。结构如下：P4O6+H2O（冷水）→2H3PO3P4O6+H2O（热水）→H3PO4+PH3(orP)精选ppt

B.五氧化二磷P4O10——也是双聚分子，是磷酸的酸酐，具有强烈的吸水性和脱水性，白色固体，常用在气体、液体干燥剂。结构如图所示。P4O10+H2O（冷水）→

HPO3（剧毒）P4O10+H2O（热水）→H3PO4（无毒）P4O10+H2SO4→

H3PO4

+SO3P4O10+H2NO3→

H3PO4

+N2O5精选ppt

A.次磷酸H3PO2、亚磷酸H3PO3了解其结构3.磷的含氧酸：B.(正)磷酸H3PO4、偏磷酸HPO3、焦磷酸H4P2O7…——磷酸通过脱水可生成各种磷酸。精选ppt物性：无色透明晶体，有吸湿性，与水以任意比互溶。化性：①是一种三元中强酸(电离不完全)②高沸点非氧化性酸(可用于制HI、HBr、H2S还原性挥发性酸).③磷酸比硝酸稳定，不易分解

磷酸与硫酸是等电子体：四面体结构，高沸点酸，与水任意比混溶，易缩合成多聚磷或硫酸。Ca3(PO4)2+3H2SO4→2H3PO4+3CaSO4↓工业制法：磷酸（H3PO4）精选ppt4.磷酸盐：磷酸盐的主要作用——磷肥（过磷酸钙是一种混合物）；磷酸盐的溶解性和配位能力；磷酸根离子的鉴别。2PO43－+

3

Ca2+

==Ca3(PO4)2↓

HPO42－+Ca2+==CaHPO4↓H2PO4－+Ca2+==

不沉淀(加入NH3•H2O沉淀)PO43－HPO42－+Ag+Ag3PO4↓(黄)可溶于硝酸H2PO4－（AgI↓(黄)

不溶于硝酸）精选ppt熟悉两个主要的方程式：5NaBiO3+2Mn2++14H+→2MnO4－

+5Bi3++7H2O+5Na+[Sn(OH)6]2-

+

2e-[Sn(OH)4]2-

+

2OH

-E¦¨

=

-

0.96V3[Sn(OH)4]2-

+

2Bi3+

+

6OH-3[Sn(OH)6]2