氮和磷
# K0 w7 P; c1 ~3 x* s+ ~8 g一、氮 ! B" r7 h- y. a/ f9 [& D
(1) 氧化性 ! j7 Y5 T* C% G P$ a
高温高压 催化剂 (可逆) 4 \$ B" U1 ^& t# m( \; `, ~
N2 + H2 ===================== 2NH3 + Q (工业制氨气) 有热量放出
8 w ~6 I) @: r( v2 E4 ?4 A 点燃 4 ~5 w' D' S* S* B
N2 + 3Mg ===== Mg3N2 (金属活动顺序表中Al 前的都可以有这个反应) 4 p- X6 K1 H7 ^# f
(2)还原性 4 x. h/ G5 `4 V! B
放电
, P$ e" s ~8 v, E iN2 + O2 ===== 2NO (闪电和汽车引擎中存在的反应) 5 O+ E& L7 A, M! }! \. ]
点燃 1 _$ \( m# k9 j! \# e( [
在空气中点燃反应: 2Mg + O2 ===== 2MgO
% B+ r* H* f8 l! \& j1 F$ u& D点燃 $ ^- ?7 V1 y1 h. Z$ J6 R
2Mg + CO2===== 2MgO + C ( R. y& c1 H( Z w/ T( ~" j
点燃
6 I4 K, k. B) x2 U' [ 3Mg + N2 ====== Mg3O2 7 i- l4 f4 E O6 I
Mg3N2 + 6H2O == 3Mg(OH)2 + 2NH3 (气体) * V% J! m1 ?; k& ^0 e
(3)氮的氧化物
$ T2 G. Y2 R- q NO:无色、不溶于水,与CO一样可与人体中的血红蛋白结合. ' G0 X% h. M) D6 w
NO2:常温下红棕色、有刺激性气味,有毒、易溶于水 ( w7 c- n5 R* A$ k- y0 S* j: w
3NO2 + H2O ===2HNO3 + NO(气体)
4 }% h5 r$ X& R9 S; S 2NO + O2 === 2NO2 (常温下反应,所以不能用排水法收集NO2) & T0 q7 \4 c5 R7 w
NO2有强氧化性:
- a t+ j. d$ r. A" V NO2 + SO2 == SO3 + NO ,并能使湿润的KI淀粉试纸变蓝,
) w% p n0 _& e4 p 故不能用此法鉴别Br2 和NO2 ,要用水
8 o' m6 m* P' `5 l9 v4 e (可逆)
4 \8 J O( V& E 2NO2 ====== N2O4 可共存,无色,故一般NO2 或 N2O4不纯
" p/ D# V" g6 g, }4 A' o N2O:笑气,牙痛拔牙麻醉剂 , c5 q5 M z( M$ w/ W
N2O3:HNO2(亚硝酸)酸酐, N2O5为HNO3(硝酸)酸酐
$ \% h$ R$ E. p: n (4)氮的固定
5 J' {4 u: y& g 把游离态的氮转化为化合态的:1、自然固氮:闪电、放电 6 v4 I- H/ Y9 o4 g: N: f& ^
2、人工固氮:植物根瘤菌
# v4 z5 X- u+ \. e (5)氮的一些反应方程式
% C' o1 l- p$ t, y9 K' K4 J 4NO2 + O2 +2H2O ==== 4HNO3
# r8 e. i. L2 P, _ 4NO + 3O2 +2H2O ==== 4HNO3
* @* L. D* Z J& n8 m NO2 + NO +H2O +O2 ==== 2HNO3 * e: q }' c- f& P! s
催化剂
: i! U$ b* M. s) u 8NH3 +6NO2 ====== 7N2 +12H2O 9 C, h7 p- h) e; {
催化剂
, f g; r( Y0 D- Z8 D4 |& U 6NO +4NH3 ======= 5N2 +6H2O
& ^. q7 t( N+ h6 P( L' m NO + NO2 + 2NaOH ==== 2NaNO2 + H2O ( Y( i; u6 u' H# f- ?
2NO2 + 2NaOH ==== NaNO3 + NaNO2 + H2O
1 b$ a& D, x% i0 U/ D+ w5 t 3NO2 + 2NaOH ==== 2NaNO3 + NO + H2O
8 r/ R, ^9 c) f" C. p. d6 Z- t: H二、磷 ) S! b. a3 U" h' K7 n0 U! h: J
没有游离态的,以磷酸盐形式存在于矿石中
3 t$ R. O0 ^2 _' W+ N. _, A# V1 { 1、白磷:P4,正四面体,不溶于水,易溶于CS3,蜡状白色固体,有点黄,故称黄磷, 剧毒,易自燃
$ L% P: g- h0 w 放在灯泡中,可除氧气,防灯丝氧化 4 ~+ f2 h K3 Q, S
2、红磷:不溶于水和CS2,粉末状固体,红色,无毒 2 a! `. J6 `+ H P6 _, E0 O$ \
隔离空气加热到260`C à 7 F d# K$ O. A; _
白磷 ======================== 红磷 (化学变化)
+ Z% s3 J% H% p+ |& a2 [) C ß 加热到416`C升华、冷凝
V/ V# c& @! x' P. e% ^ 注:白磷沾上皮肤用CuSO4溶液洗涤: & c. _, T5 @7 p+ Y$ t
热 * c8 h8 s, b; n: n$ Q' H) O
11P + 15CuSO4 + 24H2O ====== 5Cu3P (沉淀) + 6H3PO4 + 15H2SO4 : M$ g, N& }4 w7 |0 m' ^
冷
/ m% i" {/ G' O 2P + 5CuSO4 + 8H2O ====== 2Cu + 2H3PO4 + 5H2SO4 # E+ Z$ p( b0 d# N! K* g4 O
3、磷的一些性质
2 U! a' G4 I1 `' `6 S' ~+ x (1)
1 l' M) a$ l( b: h* i; v& g6 Q 点燃
% a. { M5 \/ P4 Y( x, p- y 4P + 5O2 ==== 2P2O5(酸性氧化物,是H3PO4的酸酐,也是HPO3的酸酐)
- I9 s3 B9 }2 n3 Z$ e) R# t. P- a8 h P2O5 + 3H2O(热)===== 2H3PO4 (磷酸,无毒) ; K3 [$ y& A8 ~
P2O5 + H2O(冷)===== 2HPO3 (偏磷酸,剧毒)
. r U/ }& d% x( r4 ], A- r5 d! ` (2)H3PO4 ! L# Y: x+ n, d9 L. w2 _+ F
是一种中强三元酸,酸性< HNO3 ,是非氧化性酸,可制取KI、HBr、H2S等还原性气体,不易分解、高沸点 3 c; D2 J0 M- R8 D, h- r7 H
1、非氧化性:
9 O) U% P$ S2 t( m4 ]& b& g H, S* z 加热 % c$ L J: ^$ j7 P9 `
3NaBr + H3PO4 ====== Na3 PO4 + 3 HBr . j( i+ j$ p0 c& l* J
2、三元酸
9 q, n7 B) _1 \1 h 3NaOH + H3PO4 ==== Na3PO4 + 3H2O
* J |+ [3 O/ {; @# ?6 w 正盐,磷酸钠
0 C3 u- b6 u% k) [2 I 2NaOH + H3PO4 ==== Na2HPO4 + 2H2O
6 T' h' b. Y, e 酸式盐,磷酸氢钠 ! y, I3 K6 D! B! G q
NaOH + H3PO4 ==== NaH2PO4 + H2O 6 A) T1 j- t D4 t; H/ O
酸式盐,磷酸二氢钠
. N- Q( C; j2 F* q* W" }* c 注: * F' L+ P/ V: E5 ]4 u# ^. C
H+ à H+ à
' r' M1 m& N7 F 正盐 ======== 氢盐 ======= 二氢盐
/ z: w; _, i! |9 j6 y( c' k& R' J ß OH- ß OH-
1 s; `, @0 `: F' J (3)磷酸盐
& X. L% x/ x, M' d* x 1、除磷酸二氢盐和K+ ,Na+ ,NH4+ 外都不溶
7 I0 `/ ~2 N+ n 2、PO4 3- 检验加AgNO3 后加HNO3 ,沉淀消失
3 W; a$ n0 _" z+ [% E% m3 G" X 3Ag + PO4 3- === Ag3PO4 (黄色沉淀)
* [/ S8 E+ }: E! H (4)磷在Cl2中点燃产生两样东西,因为是固体和液体,所以看起来是白色烟雾
( f: z# I$ A. X5 _8 }- V1 N) V( `: m 2P + 3Cl2 ======= 2PCl3(液体)
/ Y0 C- }, N% S3 b! A7 m 2P +5Cl2 ======= 2PCl5 (固体) 1 m& C5 D. J P# R o: }! X
(5)工业制 H3PO4
* ?7 W: f3 P1 d 加热
" {; \* E. x' _ Ca3(PO4)2 + 3H2SO4(浓) ====== 2H3PO4 + 3CaSO4 (沉淀)
9 r: c! L8 r) z) V" a: p% R' K (6)磷酸盐的结构
3 Y# b) X+ @$ n$ X1 T _ 2 f! y- q9 [% M7 p; R$ k
( s0 b* T' u h L }+ t
, H4 Y: w' O, J8 I# S# n) b
+ ^* g# n9 b+ \3 M2 X5 s$ x8 k+ r
正磷酸 H3PO4
. @& U+ [: C. v6 z1 H! SO
: D% t; L; t1 ]||
! z" d' g+ M5 \, cH—O—P—O—H 4 j" V/ R* h: k4 E& K Y/ |
| ( Y O! b" Y3 {! G+ X" V
O—H " f! U; X0 W3 w9 c) c
磷价 +5 | $ E* y( Y9 Q0 A
7 `% I$ u( }% j3 l( ] 偏磷酸HPO3 , a# h; e& z# V9 B, i
O . q D( L) S% r) L5 S
|| ) x' t, {! {1 E: R7 Z. a" B
H—O—P=O
( s1 R! C. f7 @ 4 ]1 E/ ^$ K* o1 f, [' C$ ~( |
* ? ^: G }, x, K% R
+5 | : U2 ^/ \+ C. n/ ^' ?' I5 ]: z9 e2 ^
2 Y2 i1 e8 u$ }. l. N 亚磷酸H3PO3 % P' k9 i* G% ]4 ?0 }
O }9 j3 u# s# e) d) U
|| P t& n4 ?5 O; H' n
H—O—P—O—H * Y3 U6 g1 r, U3 {( ]' j1 u
| 0 ^4 j; U' b8 x
H ' |# ]6 n. O' Y9 w
+3 |
6 S; | P* L5 B3 j5 ~" `* n6 w( G- b! a/ Q% h; P
次磷酸H3PO2 / G3 P3 n, s" Y6 O* T
O ; n: D2 A9 o8 M% l9 |/ |' y
|| & m8 K r7 I% |' \* f8 G( c6 Y8 x( ^
H—P—O—H
" F6 t5 L0 y0 T* F3 k| , o+ p7 e* t/ h/ k
H
! B6 \$ p$ z2 v7 _' |& h+1 |
+ s, L* ?- c0 p$ } 磷酸盐的结构中有—O—H ,这个就是羟基 5 {6 q3 g# P, m, ^) |6 D8 `" e/ S
酸性强弱的判断:羟基越少,酸性越强
+ ~. p( i: l7 Y" N" J 几元酸判断:有多少羟基,就是几元酸
1 ^/ F) L6 G: c, c/ X% B5 g三、氨
' ?7 g; D0 C* L7 T9 Q, e NH3 极易溶于水, |