化学竞赛培训元素化学部分第4章 氮族元素

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1、4.1氮族元素概述第四章氮族元素ⅤANPAsSbBins2np3氮半径小，易形成双键、三键－3－2－1－1/3NH3N2H4NH2OHHN3氢化物的酸碱性取决于与氢直接相连的原子上的电子云密度,电子云密度越小，酸性越强。4.2氮的氢化物4.2.1氨Fe,Ru2N2+3H2==NH3HaberF.获1916年诺贝尔奖4.2.2联氨(肼）、羟胺OH－－NH2N2H4无色液体NH2OH无色固体催化水溶液为碱性NH3N2H4NH2OHK≈10－16N2H62++OH－不稳定，易分解N2H4==N2↑+H2(或NH3)3NH2OH==NH3

2、↑+3H2O+N2↑(N2O)+++H2OH2OH2OK≈10－5NH4++OH－K≈10－6N2H5++OH－K≈10－9NH3OH++OH－+H2O>>既可以作氧化剂，又可作还原剂2NH2OH+2AgBr==2Ag↓+N2↑(N2O)+2HBr+2H2ON2H4+4CuO==2Cu2O+N2↑+2H2ON2H4(l)+O2(g)==N2(g)+2H2O△rH=－621.5kJ·mol－1N2H4(l)+2H2O2(l)==N2(g)+4H2O(g)NH2OH可与醛、酮形成肟，是聚酰胺纤维或尼龙的中间体NH3>N2H4>NH2O

3、H形成配合物[Pt(NH3)2(N2H4)2]Cl[Zn(NH2OH)2]Cl形成配合物的能力强弱？4.2.3氢叠氮酸HN3无色液体或气体AgN3Cu(N3)2Pb(N3)2Hg(N3)2撞击NaOHNaN3N2↑+H2↑ZnZn(N3)2+H2↑N2H4+HNO2==HN3+2H2O123∶N－N＝N∶Hsp2杂化2,3sp杂化π34NCl3:NH3+3Cl2==NCl3+3HCl在90℃：爆炸分解：NCl3==½N2+3/2Cl2△rH=－295.5kJ·mol－14.3卤化物NF3NCl3sp3杂化，角锥形FFFN..4.4

4、.1氮氧化物：N2O,NO,N2O3,NO2,N2O4,N2O5,NO3NO2sp2杂化4.4氮的含氧化合物NO：(σ2s)2(σ*2s)2(σ2px)2(π2py)2(π2pz)2(π*2py)1顺磁性2NO＋3I2＋4H2O==2NO3－＋8H＋＋6I－4NO2＋H2S==4NO＋SO3＋H2O10NO2＋2MnO4－＋2H2O==2Mn2＋＋10NO3－＋4H＋π34N：sp2杂化N2O3+H2O2HNO2(蓝色)NO+NO2+H2O4.4.2亚硝酸及其盐HNO2的结构亚硝酸及其盐既具有氧化性又具有还原性，以氧化性为主。2H

5、NO2+2I－+2H+==2NO+I2+2H2O5NO2－+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。亚硝酸盐遇到仲胺可形成亚硝酰，可引起消化系统癌症N：sp2杂化N：sp2杂化4.4.2硝酸及其盐HNO3的结构NO3-的结构π3π446HNO3越稀，金属越活泼，HNO3被还原的氧化值越低。Zn(NO3)2+2NO2+2H2OZn+4HNO3（浓）==3Zn(NO3)2+2

6、NO+4H2O3Zn+8HNO3（稀1:2）==4Zn(NO3)2+N2O+5H2O4Zn+10HNO3(较稀2mol/L)==4Zn+10HNO3(很稀1:10)==4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O活泼金属非金属单质+HNO3==相应的高价酸+NO4.5磷的化合物∠P－P－P=60°具有张力红磷：4.5.1单质黑磷：石墨状的片状结构，可导电。白磷（黄磷）：2P＋3X2==2PX3（PX3＋X2=PX5）P4＋3NaOH＋3H2O==PH3＋3NaH2PO2冷11P＋15CuSO4＋24H2O==5Cu3P＋6H3PO4

7、＋15H2SO4P4＋10CuSO4＋16H2O==10Cu＋4H3PO4＋10H2SO4P4＋6H2==4PH34.5.2磷的卤化物PX3分子晶体PX5离子晶体PCl5固体中含有[PCl4]+和[PCl6]－离子P：sp3d2杂化P：sp3杂化－P4O10+6H2SO4==6SO3↑+4H3PO4P4O10+12HNO3==6N2O5↑+4H3PO44.5.3磷的氧化物P4+3O2==P4O6点击右图观看动画+2O2==P4O10H3PO2H3PO3H3PO4次亚正P4O6+6H2O(冷)=4H3PO3△4H3PO3=3H3PO

8、4+PH3P4+Ba(OH)2+H2O△PH3↑+Ba(H2PO2)2↓H2SO4H3PO2+BaSO4↓O

9、

10、PHO

11、HH一元酸+1+3+54.5.4磷的含氧酸及盐O

12、

13、PHO

14、OHH二元酸O

15、

16、[HO—P—OH]

17、OHP:sp3杂化3s3p3d