高中化学竞赛辅导讲座氮族元素ppt课件.ppt

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1、第一节 通性(1)周期表位置、元素种类、电子层结构、金属性递变?(2)除N、P外,为什么其他元素难以形成离子型固态化合物?(获得3个电子形成氧化数为III的离子较困难,Li3N、Mg3N2Na3P、Ca3P2存在)(3) 为什么Li3N、Mg3N2、Na3P、Ca3P2只存在干态? 写出相应的离子方程式?(4)为什么N只生成NF3,但可以生成PBr5、AsF5、SbCl5?(电负性、杂化理论)(5)V氧化态的氧化性如何变化?写出铋酸钠与硫酸锰的化学反应方程式?(P(V)没有氧化性、Bi(V)有强氧化性、Bi(III)几乎没有还原性)第二节 氮(1)氮元素在自然界的存在形式?(如:游离态、硝石、

2、蛋白质)(2)常见的氮气的制备方法有: (i) 加热氯化铵饱和液和固体亚硝酸钠的化合物: NH4ClNaNO2NH4NO2NaClNH4NO2N2 2H2O(ii)将氨气通过红热的氧化铜,可得到较纯的N2。2NH3 3CuO 3Cu N2 3H2O(iii)氨气通过溴水,除去杂质Br2(用Na2CO3)、H2O(用P2O5),可得到较纯的N2。2NH3 3Br2 N2 6H2O(iv) 2NaN3(l) = 2Na(l) + 3N2(g)(3)N2分子的成键形式?NN 941.7kJ/molN = N 418.4kJ/molN N 154.8kJ/mol差523.3kJ/mol差263.6kJ

3、/mol(4)解释N2在3273K时只有0.1%解离。(保护气)(5)N2的用途?(合成氨,制化肥、硝酸、炸药等;保护气;冷冻剂)(6)N形成化合物时的二个特征: (i)最大共价键数为4,其他为6 (ii)氮氮间以重键结合成化合物:其他不易因为原子较小,2p轨道重叠较多,如CaC2、N3-、CN、N5第三节 氨和铵盐1、氨(1)熔沸点为什么高于同族的膦(PH3)?(2)液态氨为什么可以做制冷剂?熔化热为5.66kJ/mol 气化热为23.35kJ/mol(3)液氨的电离(K1.9X10-33 -50 )(4)K(H2O)=1.6x10-16 (22) 根据酸碱质子理论,请对比酸碱性 酸性:NH

4、3 H2O;碱性:NH3 H2O; NH2 OH。(4)碱金属液氨溶液:M nNH3M e(NH3)n(蓝色)2M 2NH3 3MNH2 H2(5)碱金属液氨溶液的作用:(I)产生电子的试剂,可以不引起或引起化学键裂解。如:不引起化学键的裂解引起化学键的裂解: 液氨 2NH4Cl 2K 2NH3 H2 2KCl反应中电子和NH4中一个H结合生成1/2H2。(II)强还原剂:液氨Pt(en)2I2 + 2K = Pt(en)2 + 2KI(6)氨参加的反应类型:(I)加合反应:能和许多金属形成络离子,Ag(NH3)2+ 、Cu(NH3)42+ 原因?Lewis酸碱理论,可以与Lewis酸加合:B

5、F3NH3F3B:NH3NH3 H2O NH3。H2O;NH3 HCl NH4Cl(II)氧化反应:4NH3 3O2 2N2 6 H2O 4NH3 5O2 4NO 6H2O3Cl2 2NH3 N2 6HCl 3Cl2 + 8NH3 = N2 + 6NH4Cl3Cl2 + NH3 = NCl3 + 3HCl(III)取代反应(氨解反应)HgCl2 2NH3 Hg(NH2)Cl NH4ClCOCl2 4NH3 CO(NH2)2 2NH4ClNH2(氨基化物)、NH(亚氨化物)=N(氮化物)氨与水的相应化合物的比较:KNH2 KOH; CH3NH2 CH3OH;Ca(NH2)2 Ca(OH)2;N2

6、H4 H2O2;PbNH PbO ;P3N5 P2O5;Hg(NH2)Cl Hg(OH)Cl ;CaCN2 CaCO3;Ca3N2 CaO; NH2Cl HOCl 3Mg 2NH3 Mg3N2 3H2;Mg 2H2O Mg(OH)2 + H2 为什么银氨溶液用后要及时处理?(Ag2NH、 Ag3N有爆炸性)2、铵盐、铵盐(1)热分解:NH4HCO3 NH3 H2O CO2NH4Cl = NH3 + HCl NH4NO3 = N2 + 2H2O(NH4)2Cr2O7 = N2 + Cr2O3 + 4H2ONH4NO3 = N2O + 2H2O(2)鉴定:(I)NH4 OH NH3 H2O(II)

7、用Nessler试剂(K2HgI4的KOH溶液)HgHg2HgI42- + NH3 + 3OH- = O NH2I (褐) 7I- + 2H2O思考:但是Fe3、Co2、 Ni2 、Cr3 、Ag以及S2对鉴定有干挠作用,为什么?3、氨的衍生物(1)肼N2H4 H2O N2H5 OHN2H5 H2O N2H62 OH(2)羟氨(I)NH2OH H2O NH3OH OH(3)氮化物(水解)(4)氢叠氮酸N=N=NH第四节 氮的氧化物1、各种氧化物的分子结构:2、等电子体NO、N2、CO、CN价电子数为10。NO2(硝酰)、CO2、N2O、OCN、N3价电子数为16。3、奇电子分子:NO、NO2易

8、聚合第五节 亚硝酸及盐1、生成:2、两种配位形式:ONO叫亚硝酸根、NO2叫硝基3、NO2 与O3互为等电子体(写出电子式)第六节 硝酸及硝酸盐1、硝酸的实验室和工业制法;2、硝酸的结构3、硝酸的强氧化性(钝化金属:Fe、Cr、Al)4、王水为什么能溶解Au、Pt? Au HNO3 4HCl HAuCl4 NO 2H2O强氧化性 强配位5、硝酸根的结构(与碳酸根对比)6、依据硝酸盐的分解规律写出分解方程式:2NaNO3 2NaNO2 O22Cu(NO3)22CuO 4NO2 O2(MgCu)2AgNO32Ag 2NO2 O2(1)LiNO3(2)Sn(NO3)2(3)Fe(NO3)2第七节 磷

9、1、三种同素异形体2、磷的成键特征:第八节 磷的氧化物、含氧酸及其盐1、氧化物的构性2、含氧酸的分子结构:3、通过计算说明NaH2PO4溶液为什么显酸性?H2PO4 H2O HPO42 H3O K26.3x10-8H2PO4- + H2O = H3PO4 + OH- K = 1.3x10-124、通过计算说明Na2HPO4溶液为什么显碱性?HPO42- + H2O = H2PO4- + OH- K=1.6x10-7HPO42- + H2O = PO43- + H3O+ K3 = 4.4x10-135、磷酸根的结构与等电子体ClO4-、SO42-、 SiO44- 有四个键,一个 58 H3PO4

10、 = H+ + H2PO4- K1=7.6x10-3(1)Na+ = H3PO4+H2PO4-+HPO42- Na+ + H+ = OH- + H2PO4- + 2HPO42-得:H+ + H3PO4 = OH- + HPO42- H+ + H+H2PO4-/K1 = Kw/H+ + K2H2PO4-/H+H+ =14214221KPOHKKPOHKKw21KK= 2.2x10-5(2) H+ = mol/L101.7KK1032第九节 卤化磷1、三卤化磷:PX3 3H2O H3PO3 3HClPCl3 3HOC6H5 P(OC6H5)3 3HClPCl3 3C2H5OH (C2H5O)2PO

11、H C2H5Cl 2HClCl3P BBr3 Cl3PBBr3(加合反应)2、五卤化磷:(1)水解:PCl5 H2O POCl3 2HClPOCl3 3H2O H3PO4 3HClPCl5 = POCl3 RCl HCl(2)构型sp3d杂化(3)加合物PCl5 AlCl3 PCl4+AlCl4-PCl5 + PCl5 = PCl4+PCl6-PBr5 = PBr4+ + Br- 硫化磷(P4S3、P4S5、P4S7、P4S10)练习题一、Sb2S3能溶于Na2S或Na2S2,而Bi2S3既不能溶于Na2S,也不溶于Na2S2。根据以上事实比较Sb2S3、Bi2S3的酸碱性和还原性?二、As2S3、Sb2S3具有酸性,因此能溶于碱和Na2S。写出有关反应方程式?三、画出PF5、PF6的几何构型?四、画出P3O93的结构式?

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