1、第十四章第十四章 P P区元素（二）区元素（二）1基本内容和重点要求基本内容和重点要求.1 氮族元素氮族元素.2 氧氧 族族 元元 素素2重点要求重点要求理解理解 1 氨的结构和性质、铵盐的性质。硝酸的结构氨的结构和性质、铵盐的性质。硝酸的结构和性质、硝酸根的结构和硝酸盐的性质、亚硝酸和性质、硝酸根的结构和硝酸盐的性质、亚硝酸及其盐的性质。及其盐的性质。2 磷酸及其盐的性质磷酸及其盐的性质3 硫化氢的性质、亚硫酸及其盐的性质、硫酸硫化氢的性质、亚硫酸及其盐的性质、硫酸及其盐性质。及其盐性质。314、1 氮族元素氮族元素14 11 氮族元素概述氮族元素概述14 12氮及其化合物氮及其化合物14
2、13 磷及其化合物磷及其化合物4元元素素符符号号 N N P P A As s S Sb b B Bi i 价价电电层层结结构构 2 2s s2 22 2p p3 3 3 3s s2 23 3p p3 3 4 4s s2 24 4p p3 3 5 5s s2 25 5p p3 3 6 6s s2 26 6p p3 3 主主氧氧化化数数 -3 3+5 5 -3 3，+1 1，+3 3,+5 5 -3 3，+3 3，+5 5 +3 3,+5 5 +3 3,+5 5 共共价价、离离子子半半径径 依依次次增增大大 第第一一电电离离能能 (k kJ Jm mo ol l-1 1)1 14 40 02 2
3、.3 3 1 10 01 11 1.8 8 9 94 44 4 8 83 31 1.6 6 7 70 03 3.3 3 电电负负性性 3 3.0 04 4 2 2.1 19 9 2 2.1 18 8 2 2.0 05 5 2 2.0 02 2 （非非）金金属属性性 非非金金属属 准准金金属属 金金属属 14、1、1 氮族元素的基本性质氮族元素的基本性质 5 PBiPBi+氧化态的氧化性依次增强，即稳定性减弱；氧化态的氧化性依次增强，即稳定性减弱；+氧化态的还原性依次减弱，即稳定性增强。氧化态的还原性依次减弱，即稳定性增强。H H3 3POPO4 4非常稳定；非常稳定；NaBiONaBiO3 3
4、+Mn+Mn2+2+BiBi（）+MnO+MnO4 4-H H3 3POPO3 3有较强的还原性，有较强的还原性，BiCIBiCI3 3稳定稳定AsAs、SbSb:+:+本族元素特点：本族元素特点：6电离能电离能元素元素(二）二）LiLiBeBeB BC CN NO OF F电离能电离能(I(I1 1)520520 900900 801801 10861086 14021402 13141314 16811681元素（三）元素（三）NaNaMgMgALALSiSiP PS SCLCL电离能电离能(I(I1 1)496496 738738 578578787787 10121012 100010
5、00 125112517易形成共价化合物易形成共价化合物 N N、P P半径较小，可形成少数氧化数为半径较小，可形成少数氧化数为-3-3的的固态离子化合物。固态离子化合物。LiLi3 3N;CaN;Ca3 3P P2 2;Mg;Mg3 3N N2 2等，但等，但遇水强烈水解，溶液中无遇水强烈水解，溶液中无N N3-3-，P P3-3-离子。离子。电负性较小的电负性较小的SbSb、BiBi能形成部分氧化数为能形成部分氧化数为+3+3的离子化合物的离子化合物SbSb2 2(SO(SO4 4)3 3;Bi(NO;Bi(NO3 3)3 3.但金属性但金属性很弱，溶液中强烈水解，阳离子是很弱，溶液中强烈
6、水解，阳离子是SbOSbO+，BiOBiO+，无游离的无游离的SbSb3+3+，BiBi3+3+。SbCISbCI3 3+H+H2 2OSbOCI+2HCIOSbOCI+2HCI 8一、氮在自然界的分布和单质氮一、氮在自然界的分布和单质氮二、二、氮的氢化物氮的氢化物三、三、氮的含氧化物氮的含氧化物四、四、氮的卤化物氮的卤化物14、1、2 氮及其化合物氮及其化合物9一、一、氮在自然界的分布和单质氮氮在自然界的分布和单质氮1 1、自然界分布：、自然界分布：主以单质存在于空气中。土主以单质存在于空气中。土壤中含一些铵盐、硝酸盐，也是组成动植物体壤中含一些铵盐、硝酸盐，也是组成动植物体中蛋白质的重要元
7、素。中蛋白质的重要元素。2 2、结构：、结构：NNNN10性质（非常稳定）性质（非常稳定）与非金属反应与非金属反应N N2 2+3 3 H H2 2高高 温温、高高 压压催催 化化 剂剂2 2 N N H H3 3放放 电电2 2 N N O ON N2 2+O O2 2 与金属反应与金属反应A 6Li+NA 6Li+N2 2=2Li=2Li3 3N(N(常温），余不直接作用。常温），余不直接作用。A 3Ca+NA 3Ca+N2 2=Ca=Ca3 3N N2 2 （加热）（加热）B B、AI AI 白热条件白热条件 2B+N2B+N2 2=2BN=2BN（大分子化合物）（大分子化合物）11制备
8、制备工业分馏液态空气：工业分馏液态空气：少量的少量的O O2 2可通过红热的铜可通过红热的铜丝或丝或CrClCrCl2 2除去，痕量水用除去，痕量水用P P2 2O O5 5吸收。吸收。实验室实验室：NHNH4 4ClCl（饱和）（饱和）+NaNO+NaNO2 2NHNH4 4NONO2 2+NaCl+NaCl NH NH4 4NONO2 2NN2 2+2H+2H2 2O O12二、氮的氢化物二、氮的氢化物1 1、氨、氨制备制备N N2 2+3 3 H H2 2高高 温温、高高 压压催催 化化 剂剂2 2 N N H H3 3工业：工业：实验室：实验室：2NH2NH4 4 Cl+Ca(OH)C
9、l+Ca(OH)2 2=CaCl=CaCl2 2+2NH+2NH3 3+2H+2H2 2O O (NH (NH4 4)2 2SOSO4 4+CaO=CaSO+CaO=CaSO4 4+2NH+2NH3 3+H+H2 2O O氮化物水解：氮化物水解：MgMg3 3N N2 2+6H+6H2 2O=3Mg(OH)O=3Mg(OH)2 2+2NH+2NH3 313结构结构 特点：一个特点：一个孤电子对，强极性，易形成孤电子对，强极性，易形成氢键，最低氧化数（氢键，最低氧化数（-3-3）。）。物性物性 同族氢化物中同族氢化物中NHNH3 3具有最高的溶沸点、凝固具有最高的溶沸点、凝固点、熔解热、蒸发热点
10、、熔解热、蒸发热.(?).(?)介电常数大，溶解度大。介电常数大，溶解度大。14化性化性A A 加合反应加合反应 :NH:NH3 3HH2 2O;NHO;NH4 4+;Ag(NH;Ag(NH3 3)2 2+;CaClCaCl2 28NH8NH3 3 ;Cu(NH;Cu(NH3 3)4 42+2+B B 取代反应取代反应 :氨氨 基基N NH HN N亚亚 氨氨 基基氮氮 化化 物物N NH H2 2NaNHNaNH2 2 Ag Ag2 2NH LiNH Li3 3N N2Na+2NH2Na+2NH3 3=2NaNH=2NaNH2 2+H+H2 2（623K623K）15C C 还原反应还原反应
11、4NH4NH3 3+3O+3O2 2（纯）（纯）=6H=6H2 2O+2NO+2N2 2 空气中不燃烧空气中不燃烧4 4N NH H3 3+5 5O O2 2P Pt t8 80 00 0-1 10 00 00 04 4N NO O+6 6H H2 2O O2NH2NH3 3+3Cl+3Cl2 2=6HCl+N=6HCl+N2 2 检验检验ClCl2 2管道是否漏气管道是否漏气2NH2NH3 3+3CuO=N+3CuO=N2 2+3Cu+3H+3Cu+3H2 2O O 除除N N2 2中的中的NHNH3 3 用途用途 工业上生产硝酸、铵盐（化肥）、尿素、染工业上生产硝酸、铵盐（化肥）、尿素、染
12、料、医药品和塑料等。做冷冻剂和循环制冷剂。料、医药品和塑料等。做冷冻剂和循环制冷剂。162.2.铵盐铵盐r(NHr(NH4 4+)=143pm;)=143pm;r(Rbr(Rb+)=148pm;)=148pm;r(Kr(K+)=133pm)=133pm 铵盐在晶型、颜色、溶解度等方面都与相铵盐在晶型、颜色、溶解度等方面都与相应的钾盐、铷盐类似。有相同的沉淀试剂，均应的钾盐、铷盐类似。有相同的沉淀试剂，均为无色晶状化合物，易溶于水，强电解质。为无色晶状化合物，易溶于水，强电解质。易水解易水解 强酸的铵盐水解显酸性强酸的铵盐水解显酸性N NH H4 4+H H2 2O ON NH H3 3H H2
13、 2O O+H H+热稳定性差热稳定性差 受热易分解受热易分解17固态铵盐固态铵盐NHNH3 3+酸（或酸式铵）酸（或酸式铵）挥发酸挥发酸 （H H2 2COCO3 3，HCIHCI）NHNH4 4CI=NHCI=NH3 3+HCI+HCINHNH4 4HCOHCO3 3=NH=NH3 3+CO+CO2 2+H+H2 2O O 难挥发酸难挥发酸 (H(H2 2SOSO4 4，H H3 3POPO4 4)（NHNH4 4）2 2SOSO4 4=NH=NH3 3+NH+NH4 4HSOHSO4 4(NH(NH4 4)3 3POPO4 4=3NH=3NH3 3+H+H3 3POPO4 418氧化性酸
14、氧化性酸NHNH4 4NONO2 2=N=N2 2+2H+2H2 2O ONHNH4 4NONO3 3=N=N2 2O+2HO+2H2 2O=NO=N2 2+1/2O+1/2O2 2+2H+2H2 2O O 2NH2NH4 4CIOCIO4 4=CI=CI2 2+2O+2O2 2+N+N2 2+4H+4H2 2O O(NH(NH4 4)2 2CrCr2 2O O7 7=N=N2 2+Cr+Cr2 2O O3 3+4H+4H2 2O O19鉴定：鉴定：N NH H4 4+O OH H-N NH H3 3+H H2 2O O（气室法，红石蕊试纸变蓝）（气室法，红石蕊试纸变蓝）除溶液中铵离子：用热的
15、硝酸和盐酸的混除溶液中铵离子：用热的硝酸和盐酸的混合物氧化铵离子成合物氧化铵离子成N N2 2或或NONOx x(还原性还原性NHNH4 4+NHNH3 3）N NH H2 2 I IN NH H4 4C CI I+2 2K K2 2 H Hg gI I4 4+K KO OH H(奈奈氏氏试试剂剂法法）H Hg gH Hg g O O=+K KC CI I+7 7K KI I+3 3H H2 2O O（红红棕棕色色沉沉淀淀）20三、氮的含氧化合物三、氮的含氧化合物1.1.氧化物氧化物 N N2 2O NO NO NO N2 2O O3 3 NO NO2 2 N N2 2O O4 4 N N2
16、2O O5 5状态状态 g g l g g sg g l g g s颜色颜色 无无 无无 蓝蓝 棕红棕红 无无 白白 21NONO (CO,N(CO,N2 2O)O)中性氧化物，不成盐氧化物中性氧化物，不成盐氧化物结构：结构：N NO O 奇电子分子，有磁性奇电子分子，有磁性物性：无色有毒气体，微溶于水，但不与水作物性：无色有毒气体，微溶于水，但不与水作用，不助燃。用，不助燃。化性：还原性化性：还原性 2NO+O2NO+O2 2=2NO=2NO2 2 加合性加合性 FeSOFeSO4 4+NO=Fe(NO)SO+NO=Fe(NO)SO4 4 硫酸亚硝酰合铁（硫酸亚硝酰合铁（），棕色溶液，不稳定
17、。），棕色溶液，不稳定。22结构结构:spsp2 2不等性杂化不等性杂化2 2个个键键1 1个个3 33 3物性：红棕色有特殊臭味的有毒气体，易压缩物性：红棕色有特殊臭味的有毒气体，易压缩成无色成无色N N2 2O O4 4气体。气体。N N2 2O O4 42 2N NO O2 22 2N NO O+O O2 2升升温温加加压压1 15 50 0无无色色红红棕棕色色NONO2 2 N:1s N:1s2 22s2s2 22p2p3 3杂化后形成杂化后形成3 3个杂化轨道个杂化轨道 23 化性化性:易溶水、碱易溶水、碱 3NO3NO2 2+H+H2 2O=2HNOO=2HNO3 3+NO+NO
18、2NO 2NO2 2+2NaOH=NaNO+2NaOH=NaNO2 2+NaNO+NaNO3 3+H+H2 2O O强氧化性强氧化性 C C、P P、S S等在等在NONO2 2中易起火燃烧。中易起火燃烧。弱还原性弱还原性 MnOMnO4 4-+5NO+5NO2 2+H+H2 2O=MnO=Mn2+2+2H+2H+5NO+5NO3 3-242.2.亚硝酸及其盐亚硝酸及其盐HNOHNO2 2的的制备制备N Na aN NO O2 2+H HC CI IN Na aC CI I+H HN NO O2 2冷冷冻冻N NO O+N NO O2 2+H H2 2O O2 2H HN NO O2 2冷冷冻
19、冻HNOHNO2 2的性质的性质 不稳定性：不稳定性：仅存在于冷的稀溶仅存在于冷的稀溶液中，浓缩或加热即分解。液中，浓缩或加热即分解。HNOHNO2 2的结构的结构spsp2 2杂杂化化25 氧化还原性氧化还原性 2HNO2HNO2 2+2I+2I-+2H+2H+=2NO+I=2NO+I2 2+2H+2H2 2O O 5HNO 5HNO2 2+2MnO+2MnO4 4-+H+H+=5NO=5NO3 3-+2Mn+2Mn2+2+3H+3H2 2O O亚硝酸盐制备亚硝酸盐制备P Pb b+N Na aN NO O3 3P Pb bO O+N Na aN NO O2 2高高温温 弱酸性弱酸性 H H
20、+N NO O2 2-H HN NO O2 2K=6K=61010-4-426 亚硝酸盐的性质亚硝酸盐的性质 稳定性稳定性 AA、AA盐的稳定性较高。盐的稳定性较高。溶解性溶解性 AgNOAgNO2 2浅黄，余一般溶于水。浅黄，余一般溶于水。氧化还原性（氧化还原性（p463利用该性质测定NO2-）配位性配位性 K K3 3Co(NOCo(NO2 2)6 6 工业用盐含大量工业用盐含大量NaNONaNO2 2(甜但不咸）甜但不咸）,亚硝亚硝酸盐大量用于染料和有机合成工业，均有毒，酸盐大量用于染料和有机合成工业，均有毒，致癌。肉类加工中常加入硝酸盐和亚硝酸盐做致癌。肉类加工中常加入硝酸盐和亚硝酸盐
21、做发色剂。发色剂。273.3.硝酸及其盐硝酸及其盐HNOHNO3 3的制法的制法 工业工业 4NH4NH3 3+5O+5O2 2=4NO+6H=4NO+6H2 2O 2NO+OO 2NO+O2 2=2NO=2NO2 2 2NO 2NO2 2+H+H2 2O=2HNOO=2HNO3 3+NO+NO 实验室实验室 NaNONaNO3 3+H+H2 2SOSO4 4=NaHSO=NaHSO4 4+HNO+HNO3 3HNOHNO3 3的结构的结构N N：spsp2 23 34 428HNOHNO3 3的性质的性质物性：物性：纯酸为无色液体，易溶于水，易挥发。纯酸为无色液体，易溶于水，易挥发。溶解了过
22、多溶解了过多NONO2 2的浓的浓HNOHNO3 3常显黄棕色。常显黄棕色。化性：化性：不稳定不稳定 见光受热易分解见光受热易分解 4HNO4HNO3 3=2H=2H2 2O+4NOO+4NO2 2+O+O2 2 强酸性强酸性 稀酸在水中全部电离稀酸在水中全部电离 强氧化性强氧化性 HNOHNO3 3作氧化剂，其还原产物由作氧化剂，其还原产物由HNOHNO3 3浓度、浓度、还原剂活性及反应条件决定还原剂活性及反应条件决定HNOHNO3 3NONO2 2、HNOHNO2 2、NONO、N N2 2O O、N N2 2、NHNH3 3（NHNH4 4+）等）等29硝酸的氧化性规律硝酸的氧化性规律
23、非金属中除非金属中除CICI2 2、O O2 2和稀有气体外，都和稀有气体外，都能与硝酸反应能与硝酸反应对应高价氧化物或含氧酸对应高价氧化物或含氧酸+NO +NO 3C+4HNO 3C+4HNO3 3=3CO=3CO2 2+4NO+2H+4NO+2H2 2O O S+2HNO S+2HNO3 3=H=H2 2SOSO4 4+2NO+2NO 3P+5HNO 3P+5HNO3 3+2H+2H2 2O=3HO=3H3 3POPO4 4+5NO+5NO 10HNO 10HNO3 3+3I+3I2 2=6HIO=6HIO3 3+10NO+2H+10NO+2H2 2O O30活泼金属（活泼金属（ZnZn、
24、MgMg等）等）+HNO+HNO3 3可溶性硝酸盐可溶性硝酸盐 +NO+NO2 2（浓酸）（浓酸）NONO（稀酸）（稀酸）N N2 2O O（较稀）（较稀）NHNH3 3（极稀）（极稀）Zn+4HNOZn+4HNO3 3(浓浓)=Zn(NO)=Zn(NO3 3)2 2+2NO+2NO2 2+2H+2H2 2O O3Zn+8HNO3Zn+8HNO3 3(稀稀)=3Zn(NO)=3Zn(NO3 3)2 2+2NO+4H+2NO+4H2 2O O31（3 3）不活泼金属（）不活泼金属（CuCu、AgAg、HgHg等）等）+HNO+HNO3 3 可溶性硝酸盐可溶性硝酸盐+NO+NO（稀酸）（稀酸）NO
25、NO2 2（浓酸）（浓酸）4HNO4HNO3 3(浓浓)+Hg=Hg(NO)+Hg=Hg(NO3 3)2 2+2NO+2NO2 2+2H+2H2 2O O 8HNO8HNO3 3(稀稀)+6Hg=3Hg)+6Hg=3Hg2 2(NO(NO3 3)2 2+2NO+4H+2NO+4H2 2O O Cu+4HNO Cu+4HNO3 3(浓浓)=Cu(NO)=Cu(NO3 3)2 2+2NO+2NO2 2+2H+2H2 2O O 3Cu+8HNO 3Cu+8HNO3 3(稀稀)=3Cu(NO)=3Cu(NO3 3)2 2+2NO+4H+2NO+4H2 2O O（4 4）SnSn、SbSb、AsAs、M
26、oMo、U U等金属等金属+HNO+HNO3 3 难溶氧化物或其水合物难溶氧化物或其水合物+NO+NO（NONO2 2）32（5 5）FeFe、AIAI、CrCr、NiNi、V V、TiTi等在冷、浓硝等在冷、浓硝 酸中酸中“钝化钝化”（6 6）贵金属（）贵金属（AuAu、PtPt、IrIr、RhRh、RuRu、NbNb等）等）不与硝酸作用，但能溶于王水不与硝酸作用，但能溶于王水 3Pt+4HNO3Pt+4HNO3 3+18HCI=3H+18HCI=3H2 2PtCIPtCI6 6+4NO+8H+4NO+8H2 2O O（7 7）有机物能被氧化成）有机物能被氧化成COCO2 2，表现为硝酸对有
27、，表现为硝酸对有机物的腐蚀性和破坏性。机物的腐蚀性和破坏性。33 硝酸盐硝酸盐 NONO3 3-的结构的结构N N：spsp2 24 46 634水溶性水溶性：大多为易溶于水的离子晶体，水溶液大多为易溶于水的离子晶体，水溶液氧化性弱，酸化后氧化性增强。氧化性弱，酸化后氧化性增强。热稳定性：热稳定性：(1)A(1)A、AA及活泼金属的无水硝酸盐受热分及活泼金属的无水硝酸盐受热分解解亚硝酸盐亚硝酸盐+O+O2 2 2NaNO 2NaNO3 3=2NaNO=2NaNO2 2+O+O2 2(2)(2)活性位于镁、铜间的金属无水硝酸盐受热活性位于镁、铜间的金属无水硝酸盐受热金属氧化物金属氧化物+NO+N
28、O2 2+O+O2 2 2Pb(NO 2Pb(NO3 3)2 2=2PbO+4NO=2PbO+4NO2 2+O+O2 235(3)(3)活性较弱的无水硝酸盐活性较弱的无水硝酸盐 金属单质金属单质+NO+NO2 2+O+O2 2 2AgNO 2AgNO3 3=2Ag+2NO=2Ag+2NO2 2+O+O2 2(4)(4)带结晶水的硝酸盐加热易水解带结晶水的硝酸盐加热易水解 Mg(NOMg(NO3 3)2 26H6H2 2O=Mg(OH)NOO=Mg(OH)NO3 3+HNO+HNO3 3+5H+5H2 2O O4.4.王水王水浓盐酸：浓硝酸浓盐酸：浓硝酸=3=3：1,1,溶解溶解AuAu、PtP
29、t3Pt+4HNO3Pt+4HNO3 3+18HCI=3H+18HCI=3H2 2PtCIPtCI6 6+4NO+8H+4NO+8H2 2O O36一、磷在自然界的分布和单质磷一、磷在自然界的分布和单质磷二、磷的含氧化合物二、磷的含氧化合物三、磷的卤化物三、磷的卤化物14、1、3、磷及其化合物、磷及其化合物37一、磷在自然界的分布和单质磷一、磷在自然界的分布和单质磷1.1.自然界分布自然界分布:矿物磷酸钙、氟磷灰石。另矿物磷酸钙、氟磷灰石。另存在于细胞、蛋白质、骨骼和牙齿中。存在于细胞、蛋白质、骨骼和牙齿中。382.2.制备制备 2Ca2Ca3 3(PO(PO4 4)2 2+6SiO+6SiO
30、2 2+10C=6CaSiO+10C=6CaSiO4 4+10CO+P+10CO+P4 4(g)(g)将生成的将生成的P P4 4气体通入水面下冷却，即得到凝气体通入水面下冷却，即得到凝固的白磷（化学式：固的白磷（化学式：P P4 4）。）。393 3.磷的同素异形体及物理性质磷的同素异形体及物理性质红红磷磷白白磷磷黑黑磷磷隔隔绝绝空空气气高高温温高高压压 C400 白磷白磷,透明蜡状固体透明蜡状固体,质软质软(用刀切用刀切),),遇光变遇光变黄黄,剧毒剧毒.不溶于水，易不溶于水，易溶于溶于CSCS2 2.着火点着火点4040。红磷红磷,暗红色粉末暗红色粉末,无毒无毒,不溶于水和不溶于水和CS
31、CS2 2，燃点约，燃点约400.400.404.4.磷的化学性质磷的化学性质白磷活性较高白磷活性较高红磷稳定红磷稳定白白磷磷+氧化剂氧化剂(HNO(HNO3 3;CI;CI2 2)H)H3 3POPO4 4，PCIPCI5 5+还原剂还原剂PHPH3 3 P P4 4+H+H2 2PHPH3 3(300(300以上以上)歧化歧化 P P4 4+3KOH+3H+3KOH+3H2 2O=PHO=PH3 3+3KH+3KH2 2POPO2 2 (次磷酸二氢钾次磷酸二氢钾)(膦膦)41白磷解毒白磷解毒11P+15CuSO11P+15CuSO4 4+24H+24H2 2O=5CuO=5Cu3 3P(C
32、u)+6HP(Cu)+6H3 3POPO4 4+15H+15H2 2SOSO4 45.5.用途用途烟雾弹或燃烧弹烟雾弹或燃烧弹.工业制磷酸、火柴、农药工业制磷酸、火柴、农药等。等。42104 26424OPOPPO)足 不(O 二、磷的含氧化合物二、磷的含氧化合物1.1.氧化物（氧化物（P P4 4O O6 6，P P4 4O O1010）（）（P P2 2O O3 3 ，P P2 2O O5 5）制备与结构制备与结构43435231044334210443HNO2104PO4HO6N12HNOOPPO4H6SOSO6HOPPO4HO6HOP3 34326433264PHPO3H)O(H6OP
33、PO4H)O(6HOP 热热冷冷性质：性质：P P4 4O O6 6白色易挥发的蜡状晶体，易溶白色易挥发的蜡状晶体，易溶于水和有机溶剂，有毒。于水和有机溶剂，有毒。P P4 4O O1010白色雪花状晶体，强吸水性。空气中白色雪花状晶体，强吸水性。空气中易潮解，是一种最强的干燥剂。易潮解，是一种最强的干燥剂。442.2.磷的含氧酸及其盐磷的含氧酸及其盐正磷酸及其盐正磷酸及其盐H H3 3POPO4 4的结构的结构P PO OO OH HH HO OO OH H45H H3 3POPO4 4的制备的制备 3P+20HNO3P+20HNO3 3+8H+8H2 2O=12HO=12H3 3POPO4
34、 4+20NO+20NO2 2 Ca Ca3 3(PO(PO4 4)2 2+3H+3H2 2SOSO4 4=3CaSO=3CaSO4 4+2H+2H3 3POPO4 4H H3 3POPO4 4的性质的性质 纯磷酸为无色晶体，熔点纯磷酸为无色晶体，熔点315.3K315.3K，无固定，无固定沸点，易溶于水。沸点，易溶于水。市售磷酸是一种黏稠的浓度市售磷酸是一种黏稠的浓度为为83839898的浓溶液。的浓溶液。H H3 3POPO4 4 无氧化性、难挥发、三元中强酸，有无氧化性、难挥发、三元中强酸，有强配位能力。强配位能力。与许多金属离子形成可溶性配合与许多金属离子形成可溶性配合物。物。H H3
35、 3Fe(POFe(PO4 4)2 2 HFe(HPO HFe(HPO4 4)2 2 H H3 3POPO4 4脱水可形成焦磷酸、三磷酸、偏磷酸等。脱水可形成焦磷酸、三磷酸、偏磷酸等。46磷酸盐磷酸盐 磷酸正盐磷酸正盐磷酸一氢盐磷酸一氢盐AA族（族（LiLi除外）、铵盐易除外）、铵盐易溶，余难溶。难溶盐易溶溶，余难溶。难溶盐易溶强酸。强酸。磷酸二氢盐均易溶于水磷酸二氢盐均易溶于水POPO4 43-3-的鉴定的鉴定 POPO4 43 3+12MoO+12MoO4 42 2+3NH+3NH4 4+24H+24H+=(NH=(NH4 4)3 3P(MoP(Mo1212O O4040)6H)6H2 2
36、OO（黄色）（黄色）+6H+6H2 2O O47 焦磷酸焦磷酸(H(H4 4P P2 2O O7 7)及其盐及其盐P PP PO OO OH HH HO OO OO OO OH HO OH HP PO OO OH HH HO OP PO OO OH HH HO OH HO OH HO O48 焦磷酸的性质：无色玻璃状固体，易溶于焦磷酸的性质：无色玻璃状固体，易溶于水，冷水中慢慢转化为正磷酸。水，冷水中慢慢转化为正磷酸。四元中强酸，酸性四元中强酸，酸性HH3 3POPO4 4 （缩合度越大，（缩合度越大，酸性越强）。酸性越强）。焦磷酸盐：焦磷酸盐：碱金属盐、铵盐易溶于水，余碱金属盐、铵盐易溶于水
37、，余难溶于水。难溶于水。49（3 3）亚磷酸（）亚磷酸（H H3 3POPO3 3）及其盐）及其盐P PO OO OH HH HO OH H二元中强酸，二元中强酸，K K1 1=5.0=5.01010-2-2 ，K K2 2=2.5=2.51010-7-7制备：制备：P P4 4O O6 6+6H+6H2 2O O（冷）（冷）=4H=4H3 3POPO3 3 PCI PCI3 3+3H+3H2 2O=3HCI+HO=3HCI+H3 3POPO3 350（4 4）次磷酸（）次磷酸（H H3 3POPO2 2）及其盐）及其盐P PH HO OO O H HH H一元中强酸一元中强酸,K=1.0,K
38、=1.01010-2-251三、磷的卤化物三、磷的卤化物1.PX1.PX3 3 除除PIPI3 3（红色低熔点固体），其余都是无（红色低熔点固体），其余都是无色气体或无色易挥发液体。色气体或无色易挥发液体。PCIPCI3 3：P P为为spsp3 3杂化杂化,三角锥形三角锥形.无色液体无色液体,易水解。易水解。52 制备制备:2P2P（过量）（过量）+3CI+3CI2 2=2PCI=2PCI3 3 性质性质:PCIPCI3 3+H+H2 2O=HO=H3 3POPO3 3+3HCI+3HCI 2PCI 2PCI3 3+O+O2 2（电火花）（电火花）=2POCI=2POCI3 32.PX2.P
39、X5 5 制备制备:2P+5CI2P+5CI2 2（过量）（过量）=2PCI=2PCI5 5 PCI PCI3 3+CI+CI2 2=PCI=PCI5 5 固体中固体中:含含PCIPCI4 4+和和PCIPCI6 6-离子（离子晶体）离子（离子晶体）53蒸气状态和液体时，蒸气状态和液体时，P P：spsp3 3d d杂化，三角双锥杂化，三角双锥PCIPCI5 5极易水解：极易水解：PCIPCI5 5+H+H2 2O O（不足）（不足）=POCI=POCI3 3+2HCI+2HCIPOCIPOCI3 3+3H+3H2 2O=HO=H3 3POPO4 4+3HCI+3HCI54磷的含氧酸磷的含氧酸
40、化学式化学式H H3 3POPO4 4H H4 4P P2 2O O7 7(HPO(HPO3 3)n nH H3 3POPO3 3H H3 3POPO2 2名称名称(正正)磷酸磷酸焦磷酸焦磷酸偏磷酸偏磷酸亚磷酸亚磷酸次磷酸次磷酸P P氧化数氧化数+5+5+5+5+5+5+3+3+1+1结构结构K K1 17.67.61010-3-33.03.01010-2-25.05.01010-2-21.01.01010-2-2三元中强酸三元中强酸四元中强酸四元中强酸二元中强酸二元中强酸一元中强酸一元中强酸性质性质无氧还性无氧还性强还原性强还原性强还原性强还原性强配位性强配位性配位作用配位作用配位作用配位作
41、用 受热歧化受热歧化易歧化易歧化AgNOAgNO3 3黄黄白白白白蛋白蛋白白白POHOOHHOPOOHHOOPOOHOHPOHHOOHPHOHHOPPPOOOOOHOHOHOO5514、2 氧氧 族族 元元 素素14 21 氧族元素概述氧族元素概述14 22 氧及其化合物氧及其化合物14 23 硫及其化合物硫及其化合物56元素符号元素符号O OS SSeSeTeTe价电子层结构价电子层结构2s2s2 22p2p4 43s3s2 23p3p4 44s4s2 24p4p4 45s5s2 25p5p4 4主要氧化数主要氧化数-2,-1,0-2,-1,0-2,0,+2,+4,+6-2,0,+2,+4,
42、+6原子、离子半径原子、离子半径逐渐增大逐渐增大第一电离能第一电离能逐渐减小逐渐减小第一电子亲合能第一电子亲合能(KJ(KJ mol mol-1-1)-141-141？-200-200-195-195-190-190电负性电负性3.443.442.582.582.552.552.12.1单键离解能单键离解能142 142？268268172172126126（非）金属性（非）金属性非金属非金属准金属准金属14，21 氧族元素概述氧族元素概述57 一、氧在自然界中的分布一、氧在自然界中的分布 二、氧的制备和空气液化二、氧的制备和空气液化 三、氧的结构、性质和用途三、氧的结构、性质和用途 四、臭氧
43、四、臭氧 五、五、氧化物氧化物14、1、2、氧及其化合物、氧及其化合物58同位素同位素 O O16 16 ，O O17 17 ，O O1818 （99.76%99.76%）（）（0.04%0.04%）（）（0.2%0.2%）H H2 2O O18 18 重氧水（分馏水富集重氧水（分馏水富集O O1818）同素异形体同素异形体 O O2 2 ，O O3 3O O2 2吸吸 高高 能能 紫紫 外外 辐辐 射射（1 10 00 0-2 24 40 0n nm m)吸吸 2 22 20 0-3 32 20 0n nm m紫紫 外外 辐辐 射射O O3 3 高空约高空约25km25km高度有一臭氧层，高
44、度有一臭氧层，0.2ppm0.2ppm，其，其作用滤掉约作用滤掉约99%99%的太阳辐射。的太阳辐射。一一.氧在自然界中的分布氧在自然界中的分布591.1.空气液化空气液化 （97%97%）物理方法液化空气，然后分馏制氧。物理方法液化空气，然后分馏制氧。2.2.电解水（电解水（3%3%）3.3.氧化物或含氧酸盐的热分解氧化物或含氧酸盐的热分解 HgOHg+OHgOHg+O2 2 ;BaO ;BaO2 2BaO+OBaO+O2 2 NaNO NaNO3 3NaNONaNO2 2+O+O2 2 ;KCLO ;KCLO3 3KCl+OKCl+O2 2二二.氧的制备和空气的液化氧的制备和空气的液化 6
45、01.1.氧的结构氧的结构p2*p2*p2p2p2s2*zy1)(1)(2)(2)(2)(2)(2)2sKK(Ozyx2OO1 1个个键键,2,2个个3 3电子电子键键,顺磁性顺磁性(液、液、固固)2.2.氧的性质和用途氧的性质和用途 加压加压O O2 2:O:O4 4(抗磁性物质）抗磁性物质）水中含水中含 O O2 2HH2 2O O，O O2 22H2H2 2O O 水生动植物生存基水生动植物生存基础础.O O2 2S S 2 2P P三三.氧的结构、性质和用途氧的结构、性质和用途611.1.结构结构SpSp2 2杂化杂化3 34 4 V V形，键角形，键角117117四四.臭氧臭氧 62
46、2.2.性质和用途性质和用途 物理性质：特殊腥臭味（雷雨天可闻物理性质：特殊腥臭味（雷雨天可闻到），液态臭氧显较深的兰色（液氧淡兰色），到），液态臭氧显较深的兰色（液氧淡兰色），O O3 3沸点沸点(161K)O(161K)O2 2沸点沸点(90K)(90K)（？（？).).化学性质：化学性质：A A 不稳定，常温分解慢，加热不稳定，常温分解慢，加热200200以上分解快。以上分解快。2 2O O3 33 3O O2 263B B 氧化性氧化性 E EA A(O(O3 3/O/O2 2)=2.07V)=2.07V E EB B(O(O3 3/O/O2 2)=1.24V)=1.24V*O O3
47、3+2I+2I-+2H+2H+=I=I2 2+O+O2 2+H+H2 2O O （用于测混合气中的（用于测混合气中的O O3 3量）量）CHCH3 3CH=CHCHCH=CHCH3 3+O+O3 32CH2CH3 3CHOCHOCHCH3 3CHCH2 2CH=CHCH=CH2 2+O+O3 3CHCH3 3CHCH2 2CHO+HCHOCHO+HCHO确定双确定双键位置键位置C CN N-O O3 3O O3 3O OC CN N-C CO O2 2+N N2 2+O O2 2治理电镀业治理电镀业的含氰废水的含氰废水用途用途 消毒、杀菌剂。消毒、杀菌剂。643 3、制备、制备实验室：紫外光实
48、验室：紫外光(185nm)185nm)照射氧；照射氧；静电放电静电放电OH3OO3H OH(s)BaSO(s)BaOSOH2322224242 浓浓硫硫酸酸（浓浓）65、过氧化氢的分子结构、过氧化氢的分子结构、过氧化氢的性质和用途、过氧化氢的性质和用途、过氧化氢的制备、过氧化氢的制备五过氧化氢五过氧化氢 66、过氧化氢的分子结构、过氧化氢的分子结构spsp3 3672 2、过氧化氢的性质和用途、过氧化氢的性质和用途（1 1）.物理性质：物理性质：纯态为淡兰色粘稠液体，极纯态为淡兰色粘稠液体，极性（性（=2.26D=2.26D）比水大（）比水大（=1.87D=1.87D），缔合度），缔合度比水大
49、，沸点（比水大，沸点（423K423K）比水高）比水高,熔点（熔点（272K272K）与水接近。常用与水接近。常用3%3%（双氧水）。（双氧水）。（2 2）.化学性质：化学性质：OHHOOVEOHOHOVEBA878.0076.0/776.16824.0/22222268不稳定性不稳定性 低温或高纯度时比较稳定，光低温或高纯度时比较稳定，光照、加热、微量杂质或重金属离子等都可加速照、加热、微量杂质或重金属离子等都可加速分解分解 2H2H2 2O O2 2=2H=2H2 2O+OO+O2 2 弱酸性弱酸性 2H2H2 2O O2 2H H+HO+HO2 2-1 1=1.55=1.551010-1
50、2-12K69 *氧化还原性（不给体系引入新杂质）氧化还原性（不给体系引入新杂质）氧化性氧化性 H H2 2O O2 2+2I+2I-+2H+2H+=I=I2 2+2H+2H2 2O O （5H5H2 2O O2 2+I+I2 2=2HIO=2HIO3 3+4H+4H2 2O O 2HIO 2HIO3 3+5H+5H2 2O O2 2=I=I2 2+5O+5O2 2+6H+6H2 2O O）摇摆反应）摇摆反应70介质对介质对H H2 2O O2 2氧化还原性的影响氧化还原性的影响 H H2 2O O2 2+2NaOH+MnSO+2NaOH+MnSO4 4=MnO=MnO2 2+Na+Na2 2
