青海大学无机化学第二章p区元素(一)

第二章

p区元素(一)§2.3

碳族元素§2.2

硼族元素§2.1p区元素概述§2.4

氮族元素§2.1p区元素概述

①第二周期元素具有反常性(只有2s,2p轨道)

形成配合物时，配位数最多不超过4；第二周期元素单键键能小于第三周期元素单键键能(kJ/mol-1)

E(N-N)=159E(O-O)=142E(F-F)=141

E(P-P)=209E(S-S)=264E(Cl-Cl)=199p区元素性质的特征各族元素性质由上到下呈现二次周期性②第四周期元素表现出异样性(d区插入)例如：溴酸、高溴酸氧化性分别比其他卤酸(HClO3，HIO3)、高卤酸(HClO4，H5IO6)强。③最后三个元素性质缓慢地递变

K+Ca2+

Ga3+Ge4+As5+r/p/p>

Rb+Sr2+In3+Sn4+Sb5+r/pm148113817162Cs+Ba2+Tl3+Pb4+Bi5+r/pm169135958474(d区、f区插入)价电子构型：ns2np1-5

例如：氯的氧化值有+1，+3，+5，+7，-1，0等。惰性电子对效应： 同族元素从上到下，低氧化值化合物比高氧化值化合物变得更稳定。多种氧化值例如：Si(II)<Si(IV)价电子结构分别为[Ne]3s2，[Ne]Pb(II)>Pb(IV)价电子结构分别为[Xe]6s2，[Xe]电负性大，形成共价化合物§2.2

硼族元素2.2.4

铝的化合物2.2.3

硼的化合物2.2.2

硼族元素的单质2.2.1

硼族元素概述2.2.1

硼族元素概述硼族(ⅢA)：B，Al，Ga，In，Tl价电子构型：ns2np1缺电子元素：价电子数<价层轨道数缺电子化合物：成键电子对数<价层轨道数例如：BF3，H3BO3。注意：HBF4不是缺电子化合物。缺电子化合物特点：b.易形成双聚物Al2Cl6HFBF3a.易形成配位化合物HBF4硼族元素的一般性质B为非金属单质，Al，Ga，In，Tl是金属氧化态：B，Al，Ga：（+3）

In：（+1，+3）

Tl：（+1）最大配位数：

B：4例：HBF4

其它：6例：Na3AlF62.2.2硼族元素的单质硼的单质同素异形体：无定形硼，晶形硼 棕色粉末,黑灰色 化学活性高，硬度大 熔点，沸点都很高。α-菱形硼（B12）原子晶体性质：无定形硼比较活泼，室温下与F2

反应，与Cl2，Br2，O2，S等反应需加热，高温下与C，N2

反应生成碳化物和氮化物，以下几个反应较重要：B+3HNO3H3BO3+3NO2

2B+2OH-+2H2O2BO2-+3H2

2B+6H2O2B(OH)3+3H2

制备：酸法和碱法两种●酸法：Mg2B2O5·H2O(硼镁矿)+2H2SO42H3BO3+2MgSO4

虽一步可得到H3BO3，但需耐酸设备等苛刻条件.●碱法：Mg2B2O5·H2O+2NaOH

2NaBO2+2Mg(OH)2

(浓)↓结晶出来浓的水溶液

↓通CO2调碱度4NaBO2+CO2+10H2O2Na2B4O7·10H2O+NaCO3

硼砂↓溶于水，用H2SO4调酸度Na2B4O7+H2SO4+5H2O4H3BO3+Na2SO4

溶解度小↓

脱水

2H3BO3B2O3+3H2O↓MgB2O3+3Mg

3MgO+2B(粗硼)

粗硼含金属氧化物、硼化物及未反应完的B2O3↓用HCl,NaOH,HF(l)处理纯硼(95%~98%)↓I2BI3↓钽丝（1000~1300K）

2BI32B+3I2

（>99.95%)

电解B2O3在KBF4中的融体可得晶态硼.

用途：无定形硼可用于生产硼钢.硼钢主要用于制造喷气发动机和核反应堆的控制棒.前一种用途基于其优良的抗冲击性，后一种用途基于硼吸收中子的能力.

铝是相当活泼的金属，在适当条件下可O2

、卤素、S、N2、P、C等以及与水、酸和碱反应.铝与氧的亲和力很高：

2Al(s)+(3/2)O2(g)=Al2O3(s),=-1676kJ•mol-1这一性质被用于冶金工业，如钢水中除氧、作还原剂制备金属.铝的单质2Al(s)＋3X2＝2AlX3(s)4Al(s)＋3O2(g)＝2Al2O3(s)2Al(s)＋3S(l)＝2Al2S3(s)化学性质１、与非金属单质反应２、与水反应2Al＋6H2O＝2Al(OH)3＋3H2↑

通常情况下，由于铝的表面被一层牢固的氧化膜所覆盖，因此不易与水或空气反应，但如果用氯化汞处理它的表面，则在空气中迅速长出铝毛，在水中激烈反应放出氢气。2M＋6H+＝2M3+＋3H2↑(M=Al、GaInTl)2M＋2OH-＋6H2O＝2M(OH)4-＋3H2↑(M＝AlGa)铝比镓更易溶于酸，表现出它的碱性比镓强。在浓的、冷的硝酸或硫酸中，铝发生钝化，Ga和In也有钝化作用。３、与酸碱的反应金属用途铝是丰度最大的金属，具有延展性强，导电性能优良，密度轻，应用最广泛的金属，金属铝用于制电缆、电线镓、铟多用于电子工业，如作半导体材料铝用于制日常用品1.硼的氢化物2.硼的含氧化合物①三氧化二硼B2O3②硼酸H3BO3③硼砂3.硼的卤化物4.氮化硼2.2.3硼的化合物2.2.3硼的化合物1.硼的氢化物硼烷分类：BnHn+4和BnHn+6

例：B2H6B4H10

乙硼烷丁硼烷有CH4，但无BH3

最简单的硼烷：B2H6

其结构并非如右图所示：硼烷的结构

B：利用sp3杂化轨道，与氢形成三中心两电子键。（氢桥）记作：要点：B的杂化方式，三中心两电子键、氢桥。B4H10分子结构硼烷的性质①

自燃高能燃料，剧毒②

水解含硼化合物燃烧火焰呈现绿色③加合反应④被氯氯化硼烷的制备氢化法：

BCl3+3H2

→B2H6+3HCl

●氢负离子置换法：3LiAlH4+4BF3→2B2H6+3LiF+3AlF33NaBH4+4BF3→2B2H6+3NaBF4乙醚乙醚不能由B和H2直接化合制得：氢键和氢桥键有什么不同？

氢键氢桥结合力的类型主要是静电作用共价键（三中心二电子键）键能小（与分子间力相近）较大（小于正常共价键）H连接的原子电负性大，半径小的原子，缺电子原子，主要是B

主要是F、O、N与H相连的原子的对称性不对称（除对称氢键外）对称Question

1Question

2为什么硼的最简单氢化物是B2H6而不是

BH3？但硼的卤化物能以BX3形式存在？

如果BH3分子存在的话，则其结构为

B还有一个空的2p

轨道没有参与成键，如果该轨道能用来成键，将会使体系的能量进一步降低，故从能量来说BH3是不稳定体系.B2H6中由于所有的价轨道都用来成键，分子的总键能比两个BH3的总键能大，故B2H6比BH3

稳定（二聚体的稳定常数为106）.BX3

中B以sp2杂化，每个杂化轨道与X形成

键后，垂直于分子平面B有一个空的p

轨道，3个F原子各有一个充满电子的p

轨道，它们互相平行，形成了p46大p键，使BX3获得额外的稳定性.但BH3

中H原子没有像F原子那样的

p

轨道，故不能生成大p键.①三氧化二硼B2O3B(无定形)B2O3H3BO3O2Mg或Al+H2O-H2O制备：原子晶体：熔点460C无定形体：软化2.硼的含氧化合物结构：性质：偏硼酸(原)硼酸xB2O3·yH2O多硼酸B2O32HBO22H3BO3+H2O+H2O-H2O-H2OB：sp2杂化②硼酸H3BO3结构：性质：一元弱酸(固体酸)与多羟基化合物加合

受热易分解=5.8×10-10③硼砂硼酸根的结构：性质：构成缓冲溶液pH=9.24(20℃)水解呈碱性与酸反应制H3BO3脱水硼砂珠实验：3.硼的卤化物BX3结构：B：sp2杂化BX3性质：BXXX水解：4.硼的氮化物

BN与C2是等电子体，结构相似，性质相似：

BN有三种晶型：无定形

(类似于无定型碳)六方晶型

(类似于石墨)

作润滑剂立方晶型(类似于金刚石)

作磨料、坩埚材料1.氧化铝和氢氧化铝

氧化铝：Al2O3

α-Al2O3

：刚玉，硬度大，不溶于水、酸、碱。

γ-Al2O3

：活性氧化铝，可溶于酸、碱，可作为催化剂载体。2.2.4铝的化合物红宝石(Cr3+)

蓝宝石(Fe3+,Cr3+)

黄玉/黄晶(Fe3+)有些氧化铝晶体透明，因含有杂质而呈现鲜明颜色。在碱性溶液中存在[Al(OH)4]-或[Al(OH)6]3-

简便书写为

氢氧化铝：Al(OH)3两性：Al(OH)3+3H+Al3++3H2OAl(OH)3+OH-[Al(OH)4]-2.铝的卤化物离子晶体分子晶体分子晶体：熔点低，易挥发，易溶于有机溶剂，易形成双聚物。水解激烈：AlF3AlCl3AlBr3 AlI3离子键 共价键用干法合成AlCl3：潮湿空气中的AlCl3，遇NH3生成NH4Cl。白烟为NH4Cl3.铝的含氧酸盐硫酸铝：Al3+易水解：=10-5.03[Al(H2O)6]3+[Al(OH)(H2O)5]2++H+铝钾矾(明矾)：Al3+的鉴定：在氨碱性条件下，加入茜素O3H)()OHAl(C234714+红色茜素3NH(s)Al(OH)OH3NHAl43233+

+++(OH)OHC3Al(OH)226143+§2.3碳族元素2.3.5锡、铅的化合物2.3.4硅的化合物2.3.3碳的化合物2.3.2碳族元素的单质2.3.1碳族元素概述2.3.1碳族元素概述价电子构型：ns2np2氧化值最大配位数单质可形成原子晶体

金属晶体碳族(IVA)：C,Si,Ge,Sn,Pb存在形式：碳：金刚石、石墨；煤、石油、天然气；碳酸盐；CO2。硅：SiO2和各种硅酸盐。锗：硫银锗矿4Ag2S•GeS2

，

硫铅锗矿2PbS•GeS2。锡：锡石SnO2。铅：方铅矿PbS，白铅矿PbCO3。锡石SnO2方铅矿PbS

2.3.2碳族元素的单质碳单质的同素异形体：金刚石：原子晶体,硬度最大,熔点最高。石墨：层状晶体，质软，有金属光泽。足球烯或富勒烯：C60，C70

等。

C60

是1985年用激光轰击石墨作碳的气化实验时发现的。

C60

是由12个五边形和20个六边形组成的32面体。碳纤维石墨(sp2杂化)金刚石(sp3杂化)足球烯，富勒烯，C60(sp2杂化)

硅单质有无定形体和晶体两种，其晶体类似金刚石。

锗单质是灰白色金属，硬而脆，结构类似于金刚石。

锡单质有三种同素异形体：铅单质：质软，能阻挡X射线。可作核反应堆的防护屏。13.2℃161℃灰锡(α锡)白锡(β锡)脆锡2.3.3碳的化合物结构：

CO(6+8=14e-)与N2（2×7=14e-）是等电子体,结构相似。一个σ键两个π键:CO:1.碳的氧化物(1)一氧化碳(CO):CO:性质：①作配位体，形成羰基配合物

Fe(CO)5,Ni(CO)4,Co2(CO)8

其中C是配位原子。②还原剂：③剧毒CO使人中毒机理HmFe(II)←O2+CO(q)=HmFe(II)←CO+O2(g)CO对HmFe(II)络合能力为O2的230—270倍.CO中毒处理对比NO2-使人中毒机理：

HmFe(II)+NO2-→HmFe(III)(2)二氧化碳(CO2)

：OCO：经典的分子结构：O=C=OOC=O双键键长124pm(在CH3--C--CH3中)CO叁键键长113pmCO2中，碳、氧之间键长116pmC：sp杂化固体二氧化碳干冰CO2的工业生产：

CaCO3(石灰石)＝CaO+CO2

煅烧实验室制备：

CaCO3+2HCl(稀)＝CaCl2+H2O+CO2鉴定：

CO2+Ca(OH)2

＝CaCO3↓+H2O性质：相对助燃性

CO2+2Mg

＝2MgO+C不可用于活泼金属Mg、Na、K等引起的火灾！固体CO2

称“干冰”，是一种方便的制冷剂.温室效应(GreenhouseEffect)

所谓“温室效应”，它是由包括CO2分子在内的某些多原子分子（其他如N2O，CH4，氯氟烃）在大气中含量的上升造成的.在过去,大气中CO2浓度大体保持着平衡，随着工业化的进程，CO2增加的速度大于渗入海洋深处与Ca2+结合成CaCO3沉淀的速度.太阳的可见光和紫外光穿过大气层射至地球表面，在地球表面产生的红外辐射却被这类多原子分子吸收而无法迅速逸散到外层空间去，使地球变暖.但是，要确定地球是否变暖并非易事，长期和短期的气候变化可能掩盖了温室效应产生的结果.另外，现在的问题是地球是否在变暖？反射回太空太阳的紫外线和可见光红外辐射被CO2，N2O，CH4等吸收地球

2.碳酸及其盐

CO2溶于水，大部分CO2•H2O，极小部分H2CO3CO32-的结构：CO32-(6+3×8+2=32e-)与BF3(5+3×9=32e-)为等电子体。C：sp2杂化2--71-332104.4

HCOH

COH×=++K11-2-23-3104.7

COH

HCO×=++K碳酸及其盐的热稳定性：

①H2CO3<MHCO3<M2CO3

②同一族金属的碳酸盐稳定性从上到下增加

BeCO3MgCO3CaCO3SrCO3BaCO3分解T/℃10054090012901360③过渡金属碳酸盐稳定性差

CaCO3PbCO3ZnCO3FeCO3

分解T/℃900315350282价电子构型8e_(18+2)e_18e_(9-17)e_离子极化观点：[]2-M2+MCO3MO+CO2

r(M2+)愈小，M2+极化力愈大，MCO3

愈不稳定；M2+为18e_，(18+2)e_，(9-17)e_构型相对于8e_构型的极化力大，其MCO3

相对不稳定。碳酸盐的溶解度：

易溶盐：Na2CO3NaHCO3K2CO3KHCO3100℃溶解度451615660(g/100gH2O)

---其它金属(含Li)碳酸盐难溶于水，且酸式盐溶解度大于正盐。氢键存在，形成二聚物或多聚物2-可溶性碳酸盐与金属离子作用的产物类型：水溶液中存在碳酸盐的水解：

)(

OHHCO

OHCO--32-23强碱性++

OHCOHOHHCO-322-3++)CO(H)CO(322W231KKK=-)CO(H)CO(

321W232KKK=-①

氢氧化物碱性较强的金属离子与之反应生成碳酸盐沉淀。

例如：Ba2+、Sr2+、Ca2+和Ag+等。金属离子加入可溶性碳酸盐时，生成沉淀的类型：②氢氧化物碱性较弱的金属离子与之反应生成碳酸羟盐(碱式碳酸盐)沉淀。例如：Pb2+、Bi3+、Cu2+、Cd2+、Zn2+、Hg2+、Co2+、Ni2+和Mg2+等。③

水解性强、两性的金属离子与之反应生成氢氧化物沉淀。例如：Al3+、Fe3+、Cr3+、Sn2+、Sn4+和Sb3+等。(g)3CO(s)Al(OH)2O3H3COAl2232-233++++(g)CO(s)CO(OH)MgOH2CO2Mg23222-232++++(g)CO(s)CO(OH)CuOH2CO2Cu23222-232++++2.3.4

硅的化合物1.硅的氧化物无定形体：石英玻璃、硅藻土、燧石晶体：天然晶体为石英，属于原子晶体纯石英：水晶含有杂质的石英：玛瑙，紫晶水晶石英盐黑曜石紫晶缟玛瑙玛瑙Si采用sp3杂化轨道与氧形成硅氧四面体硅氧四面体二氧化硅结构：性质：①与碱作用②与HF作用2.硅酸及其盐

H4SiO4

原硅酸硅酸H2SiO3

偏硅酸

xSiO2•yH2O多硅酸性质：12210132106.1107.1

SiOH--×=×=，，溶解度小，是二元弱酸KK制备：浸透过CoCl2的硅胶为变色硅胶。胶冻状硅酸硅胶-H2O2NaClSiOH2HClSiONa3232++(g)2NH2NaClSiOHCl2NHSiONa332432+++CoCl2·6H2O→CoCl2·2H2O→CoCl2·H2O→CoCl2

红

紫红

蓝紫

蓝可溶性：Na2SiO3(水玻璃)

、K2SiO3不溶性：大部分硅酸盐难溶于水，且有特征颜色。硅酸盐CuSiO3

CoSiO3

MnSiO3

NiSiO3

蓝绿色

紫色

浅红色

翠绿色Fe2(SiO3)3

ZnSiO3

Al2(SiO3)3

棕红色

白色

无色透明

常用的可溶Na2SiO3,可用下面反应获得：

SiO2+Na2CO3=Na2SiO3+CO2(共熔)

Na2SiO3又称为水玻璃、泡花碱。

所以长期贮放NaOH、Na2CO3的瓶子不用玻璃塞，而用橡胶塞。水中花园

如果在无色透明的Na2SiO3溶液中分别加入不同重金属可溶性盐固体颗粒,静置数分钟后,可看到各种颜色的难溶重金属硅酸盐犹如“树”、“草”一样不断生长,形成美丽的“硅酸盐花园”。

硅酸盐的水解性SiO32-水解呈碱性，若在其中加入NH4+，则会发生完全水解：SiO32-+2NH4++2H2O＝H2SiO3↓+2NH3·H2O

(此反应用于鉴定SiO32-)

2NH3·H2O→2NH3↑+2H2O

玻璃、水泥、陶瓷、分子筛中都含有硅酸盐。

硅酸盐结构复杂,一般写成氧化物形式，它的基本结构单位为硅氧四面体。白云石：K2O·3Al2O3·

6SiO2·2H2O泡沸石：Na2O·Al2O3·

2SiO2·nH2O分子筛3.硅的卤化物SiX4

SiF4SiCl4SiBr4SiI4聚集态glls（氟硅酸）水解：熔沸点低 高

分子量小大

*4.硅的氢化物(硅烷SinH2n+2)性质：最简单的硅烷：SiH4(甲硅烷)自燃：水解：强还原性：热稳定性差：金刚砂（SiC）：2.3.5锡、铅的化合物1.锡、铅的氧化物和氢氧化物HNO3或HAcH+放置H+-26][Sn(OH)32)(s,SnOH-白α4Sn+过量OH-适量OH--3][Pb(OH)2)(s,Pb(OH)

白2Pb+适量OH-过量OH--24][Sn(OH)

2)(s,Sn(OH)白2Sn+过量OH-适量OH-浓HNO3

)(s,SnOH-

Sn

32不溶于酸或碱白βOH4NOSnOH)(4HNOSn22323+++浓β-Sn(II)的还原性Sn2+,Hg2+的相互鉴定鉴定Bi3+的反应Sn0.136Sn

0.154

Sn/V24A-++E-Sn0.91][Sn(OH)0.93-][Sn(OH)/V24-26B-EPb(IV)的氧化性Pb0.58PbO0.25PbO

/VPb0.126Pb1.45PbO

/V2B22A--+EEOHNaClPbONaClOPb(OH)222+++22-422O2H5Pb2MnO4H2Mn5PbO+++++++2222O2HClPbCl)4HCl(PbO+++浓2224422O2HO)2Pb(HSOSO4H2PbO++++++224422O2HO2PbSOSO2H2PbO四氧化三铅(Pb3O4)----铅丹：鲜红色可看作：4HNOPbOPb342+O2H)(PbO)2Pb(NO2223++褐色三氧化二铅(Pb2O3)：橙色可看作：PbO·PbO2氧化铅：(PbO)：橙黄色Pb的其他氧化物PbO2受热分解：小结：氧化性减弱，酸性增强碱性增强，还原性减弱碱性增强酸性增强Sn(OH)4Pb(OH)4

PbO2Sn(OH)2Pb(OH)22.锡、铅的盐水解：(g)CO2+铅白3.92210

H

Sn(OH)

OHSn-+++=++K7.12210

H

Pb(OH)

OHPb-+++=++KHCl),Sn(OH)Cl(sOHSnCl22++白4HCl][Sn(OH)H-O6HSnCl6224++α)(sCO[Pb(OH)]OH2CO2Pb322-232+++少数可溶：Pb(NO3)2,Pb(Ac)2(弱电解质，有甜味，俗称铅糖)，铅的可溶性化合物都有毒。

多数难溶：溶解性：

PbCrO4溶于过量的碱，此点与黄色BaCrO4有别。Pb2+的鉴定：黄色4242)s,(PbCrOCrOPb+-+

Pb2+Pb(OH)3-

PbCl2(白)PbSO4(白)PbI2(黄)PbCrO4(黄)

PbCl42-Pb(HSO4)2PbI42-Pb2++Cr2O72-浓HCl浓H2SO4I-HNO3OH-小结如下：

3.锡、铅的硫化物SnS(棕)SnS2(黄)PbS(黑)SnS+4HCl→H2SnCl4+H2SPbS+4HCl→H2PbCl4+H2SSnS2+6HCl→H2SnCl6+2H2SPbS2均不溶于稀盐酸配位溶解(浓HCl)SnS32-不稳定，遇酸分解。碱溶(SnS,PbS不溶)氧化碱溶(SnS2,PbS不溶)PbS与HNO3作用（硫代锡酸根）O4H3S2NO)3Pb(NO8HNO3PbS22

33++++2.4.5

砷、锑、铋的化合物2.4.4

磷的化合物2.4.3氮的化合物2.4.2氮族元素的单质2.4.1氮族元素概述§2.4氮族元素2.4.1氮族元素概述氮族(VA)：N，P，As，Sb，Bi价电子构型：ns2np3NH3PH3

AsH3

SbH3

BiH3

氮气是无色、无臭、无味的气体。沸点为-195.8°C。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。2.4.2氮族元素的单质液氮氮气的性质和用途化学性质N2:[KK(

2s)2(

*2s)2(

2P)4(

2P)2]结构式:NN由于N2分子中存在叁键N≡N，所以N2分子具有很大的稳定性，将它分解为原子需要吸收946kJ•mol-1的能量。N2分子是已知的双原子分子中最稳定的。N2的反应主要是高温反应主要反应

加热加压催化剂N2+3H2===========2NH3

放电N2+O2====2NO6Li+N2==2Li3N3Ca+N2====Ca3N2(炽热)(MgSr

Ba类似)2B+N2====2BN(白热)（大分子化合物）用于合成氨电力发达地方用于制硝酸

ATP脱磷酸化生成ADP与N2还原为NH4+两种过程的偶联研究常温常压下固氮的途径是模拟根瘤菌中固氮酶的组成、结构和固氮过程.由于生物圈不存在高温高压催化强化反应的条件，采取了一条全然不同而且更为迂回复杂的路线合成氨.生物固氮以ATP为还原剂，相关的半反应为：

N2+16MgATP+8e-2NH3+16MgADP+16Pi+H2+

8H+固氮酶MoFe7S8

蛋白结构示意图模拟生物固氮

通过过渡金属的分子氮配合物活化N≡N键：●1965年

[Ru(NH3)5(H2O)]2+(aq)+N2(g)→[Ru(NH3)5(N2)]2+(aq)+H2O(l)●1995年

2Mo(NRAr)3+N2[(ArRN)3Mo—N=N—Mo(NRAr)3]2(ArRN)3Mo≡N●1998年

W(PMe2Ph)4(N2)2+[RuCl(

2-H2)(dppp)]XNH3(产率达55%)常压55℃常压,<室温一种含N2

配合物的结构有助于N2配位化合物稳定的因素化学固氮：主要用途化肥工业硝酸工业冷冻剂炸药保护气N2氨NH3氮气的制备

工业上分馏液态空气制N2，制取高纯N2需将N2通过灼热铜网以除去O2，通过P2O5除去H2O之后，储入钢瓶，黑瓶黄字。而O2是天蓝瓶黑字，最危险的是H2瓶，深绿瓶红字

实验室中制N2，加热亚硝酸铵溶液

NH4NO2(aq)===2H2O+N2

也有时现生成NH4NO2再分解制N2

NH4Cl+NaNO2

===NaCl+H2O+N2

其它氧化性酸的铵盐也可分解制N2

(NH4)2Cr2O7(s)===Cr2O3+4H2O+N2

白磷红磷磷的同素异形体

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。磷的燃烧红磷的结构红磷、白磷点火对比实验白磷远离火焰先燃磷单质化学性质（1）与空气反应

自燃：P4＋3O2＝P4O6

足量空气中燃烧：P4＋5O2＝P4O10（2）与卤素反应，白磷在氯气中能自燃生成三氯化磷和五氯化磷。（红磷反应则要加热）

2P＋5Cl2＝2PCl5(Cl2过量)

2P＋3Cl2＝2PCl3(P过量)（3）白磷与热的浓碱反应，歧化生成磷化氢和次磷酸盐。

P4＋3KOH＋3H2O＝PH3↑＋3KH2PO2（4）白磷与硝酸反应生成磷酸。

3P＋5HNO3+2H2O＝3H3PO4＋5NO↑（5）白磷还可以把金、银、铜和铅从它们的盐中取代出来，在热溶液中发生歧化反应，例如白磷与热的铜盐反应生成磷化亚铜：11P＋15CuSO4＋24H2O＝5Cu3P＋6H3PO4＋15H2SO4在冷溶液中则析出铜。

2P＋5CuSO4＋8H2O＝5Cu＋2H3PO4＋5H2SO4所以硫酸铜是磷中毒的解毒剂，（6）白磷可以直接被氢气还原生成磷化氢。

2P+3H2==2PH3以上反应说明了P的强还原性AsSbBi氮、磷为非金属，砷、锑为准金属，铋为金属。2.4.3氮的化合物结构：N：sp3杂化，三角锥形1.氮的氢化物100.8pm107.3o(1)氨(NH3)工业：制备：实验室：性质：①

易溶于水，易形成一元弱碱②

强还原性_OHNH

OHNH

OHNH42323+

++④

取代反应

催化NH2-NH2联氨(肼)，NH亚氨基，N氮化物③

加合反应①铵盐一般为无色晶体，绝大多数易溶于水(2)铵盐石蕊试纸法

(红→蓝)的结构：现象：红棕到深褐Nessler试剂法

(K2HgI4)N：sp3杂化，正四面体的鉴定：O3H7I]I(s)NH

HgHg

[O4OH]2[HgINH22244++++---+水解：+H2OH3O++NH3挥发性非氧化性酸铵盐非挥发性，非氧化性酸铵盐②

热稳定性差氧化性酸铵盐催化剂2.氮的氧化物铂丝网(1)一氧化氮(NO)制备：性质：无色气体，水中溶解度较小。

(2)二氧化氮(NO2)N：价电子2s22p3，sp2杂化后①有毒，有特殊臭味的红棕色气体③溶于水④用碱吸收结构：性质：②易聚合（无色）（红棕色）422ON

2NO冷却

0℃

60℃减小压力，平衡向左移动增加压力，平衡向右移动。降低温度平衡向右移动3.氮的含氧酸及其盐N：sp2杂化后：(1)亚硝酸及其盐制备：结构：亚硝酸（HNO2）亚硝酸(HNO2)NO+NO2性质：②弱酸(蓝色)①不稳定22_NOH

HNO++4_100.6×=223222NONOOH

ONOH

2HNO+++亚硝酸盐制备：碱吸收法

性质：①绝大部分无色,易溶于水,(AgNO2

浅黄色不溶)极毒是致癌物。③金属活泼性差,对应亚硝酸盐稳定性差主AgNO2<NaNO20.98V)/NO)(HNO(2A=EO2HI2NO

4H2I2NO22--2+++++OHFeNO

2HFeNO232-2+++++++O3H2Mn5NO

6H2MnO5NO22-3

-4-2++++++②

氧化还原性(2)硝酸及其盐结构：物理性质：纯硝酸：无色液体，密度为1.53g·cm-3浓硝酸：含HNO369%，密度1.4g·cm-3

硝酸挥发而产生白烟——发烟硝酸，溶有过量NO2的浓硝酸产生红烟，且硝酸常带黄色或红棕色。硝酸(HNO3)N：sp2杂化后HNO3的化学性质①强氧化性

大部分金属可溶于硝酸，硝酸被还原的程度与金属的活泼性和硝酸的浓度有关。O2H2NO)Cu(NO)浓(4HNOCu22233+++O4H2NO)3Cu(NO)稀(8HNO3Cu2233+++铜与浓硝酸反应规律：HNO3越稀，金属越活泼，HNO3

被还原的氧化值越低。活泼金属：O2H2NO)Zn(NO)(4HNOZn22233+++浓O4H2NO)3Zn(NO)2:1(HNO83Zn2233+++稀·+OH5ON)4Zn(NO)L,2mol(0HNO14Zn22231-3++较稀O3HNONH)4Zn(NO10):1,(0HNO14Zn234233+++很稀③与有机化合物发生硝化反应多为黄色TNT(三硝基甲苯)△②热稳定性差，保存在棕色瓶中冷的浓硝酸使Fe,Al,Cr钝化王水：（氧化配位溶解）硝酸盐的结构：N：sp2杂化后性质：①

易溶于水；

②

水溶液在酸性条件下才有氧化性， 固体在高温时有氧化性；

③

热稳定性差。亚硝酸、硝酸及其盐的性质对比●酸性：●热稳定性：●氧化性：活泼金属MNO2>MNO31.04V/NO)(HNO2=E0.96V/NO)(NO-3=E想一想：有哪些方法可以区别NO2-和NO3-

？1、硝酸银法：NO2-NO3-+AgNO3溶液有黄色沉淀为NO2-无色溶液为NO3-2、KI法：NO2-NO3-醋酸酸化+KI有棕色I2生成者为NO2-无反应者为NO3-3、KMnO4-

法：NO2-NO3-硫酸酸化+KMnO4褪色者为NO2-无褪色者为NO3-4、FeSO4

法：NO2-NO3-硫酸酸化+FeSO4呈棕色溶液为NO2-无反应者为NO3-2.4.4

磷的化合物1.磷的氢化物(膦PH3)结构：与NH3相似性质：无色气体，似大蒜臭味，剧毒 强还原性：制备：次磷酸钾22324PO2KHPHO3H3KOHP+++2.磷的氧化物O2(足)性质：P4O6白色易挥发的蜡状晶体，易溶于有机溶剂。P4O10白色雪花状晶体，强吸水性。歧化(1)次磷酸(H3PO2)及其盐性质：一元中强酸3.磷的含氧酸及其盐结构：AgNO3HgCl2CuCl2NiCl2AgHgCuNi-0.499V)PO/HPO(H2333=--.565V1)PO/H(HPO2223-=强还原剂=1.0×10-2(2)亚磷酸(H3PO3)及其盐性质：二元中强酸：结构：2106.3-×=7100.2-×==-0.76V)PO/HPO(H3343=-1.12V)/HPO(PO-23-34++++++2H2AgPOHOH2AgPOH43233强还原性：(3)磷酸及其盐

特性：脱水缩合后形成 焦磷酸、聚磷酸、(聚)偏磷酸。结构：性质：三元中强酸磷酸(H3PO4)