氮和磷 6 f& s$ v6 [5 B- \) l1 g& f
一、氮 - C6 L/ G2 t E6 c2 F' N# g1 V
(1) 氧化性
1 Z1 W1 ? ]2 Q; y& X 高温高压 催化剂 (可逆) 6 ~* A5 Q1 I6 ]+ U; h# G
N2 + H2 ===================== 2NH3 + Q (工业制氨气) 有热量放出 6 A; U! X8 \3 U$ K+ \
点燃 6 i0 @: [: O1 I0 j/ U3 q' c
N2 + 3Mg ===== Mg3N2 (金属活动顺序表中Al 前的都可以有这个反应) 1 o( c$ ?6 X: U
(2)还原性
% z& Y4 n. x T 放电
* o6 q. u, {; g# `N2 + O2 ===== 2NO (闪电和汽车引擎中存在的反应) $ Y: `0 l6 h1 f0 k# a9 _
点燃 # w. ]; d$ G, B) W
在空气中点燃反应: 2Mg + O2 ===== 2MgO
7 N; }4 b: K; v7 d. T, P点燃
2 N' Z3 n! v) {+ v7 z' I 2Mg + CO2===== 2MgO + C $ c( ?% X2 D1 [0 R" Y* ]; D9 L, I
点燃
. G% F0 z( V- p% C4 o" ?( [ 3Mg + N2 ====== Mg3O2
3 j3 g4 |+ H/ y Mg3N2 + 6H2O == 3Mg(OH)2 + 2NH3 (气体)
/ z1 ]7 e( V8 o(3)氮的氧化物
3 i) ?4 Y, D# S) z. R NO:无色、不溶于水,与CO一样可与人体中的血红蛋白结合. ; t+ q+ w! K% r8 N
NO2:常温下红棕色、有刺激性气味,有毒、易溶于水 / c- B1 I# z! p/ Z
3NO2 + H2O ===2HNO3 + NO(气体) ) {+ g' G9 ], `/ f
2NO + O2 === 2NO2 (常温下反应,所以不能用排水法收集NO2)
2 m* Q$ _3 r5 z# v6 V* t( @ NO2有强氧化性:
9 A- T7 _: a8 I) c* u4 b4 m6 `( F NO2 + SO2 == SO3 + NO ,并能使湿润的KI淀粉试纸变蓝, 4 |8 s1 ^( E' j' k
故不能用此法鉴别Br2 和NO2 ,要用水 " W+ h' z4 J8 A5 a2 B, a
(可逆)
|/ d+ a1 g8 L, W0 ^/ b 2NO2 ====== N2O4 可共存,无色,故一般NO2 或 N2O4不纯 * }+ ^; v; \8 d: X
N2O:笑气,牙痛拔牙麻醉剂
# S6 j1 l2 S2 L N2O3:HNO2(亚硝酸)酸酐, N2O5为HNO3(硝酸)酸酐 2 [6 R0 e' S U4 x- H
(4)氮的固定
0 Q( q3 ~! \& t6 m) C+ ` 把游离态的氮转化为化合态的:1、自然固氮:闪电、放电 - z6 m' B# b+ @8 o$ f* @& V
2、人工固氮:植物根瘤菌 ! ?6 u# n% `4 C
(5)氮的一些反应方程式
& M3 d4 Z# w8 e7 p/ |, o 4NO2 + O2 +2H2O ==== 4HNO3 " g3 [* k/ G7 Z
4NO + 3O2 +2H2O ==== 4HNO3
9 R4 u" D) |. h NO2 + NO +H2O +O2 ==== 2HNO3 3 {; |8 J o; g" Z0 S3 T
催化剂
+ S( n" u6 T7 z7 A3 k% @ 8NH3 +6NO2 ====== 7N2 +12H2O
, u& }- d) J3 j/ y. c1 n/ y+ }催化剂
5 l1 k' `# K; ? 6NO +4NH3 ======= 5N2 +6H2O 5 F" K& z8 B4 L# Q' z
NO + NO2 + 2NaOH ==== 2NaNO2 + H2O " z& F% b' X7 b$ {/ X
2NO2 + 2NaOH ==== NaNO3 + NaNO2 + H2O f5 c- d3 K. a: m
3NO2 + 2NaOH ==== 2NaNO3 + NO + H2O
, \6 X6 T+ H: k- P7 @7 ^二、磷 " }2 V+ b1 {- u% i
没有游离态的,以磷酸盐形式存在于矿石中 4 }( w% H" f; j* R2 R5 M
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 , e4 f. f4 j2 K7 B. |4 j& D
放在灯泡中,可除氧气,防灯丝氧化 6 r# B! u- P7 ~# I
2、红磷:不溶于水和CS2,粉末状固体,红色,无毒 ' T y, U! e+ T
隔离空气加热到260`C à 9 r. O, q! n) r- A4 Z
白磷 ======================== 红磷 (化学变化) # g7 D) U* d9 X( A
ß 加热到416`C升华、冷凝
" ^3 t# z8 U3 J5 A- R7 P 注:白磷沾上皮肤用CuSO4溶液洗涤:
8 N3 b- t* Y8 [: L* T5 k3 } 热 \, V0 {& f9 s, J
11P + 15CuSO4 + 24H2O ====== 5Cu3P (沉淀) + 6H3PO4 + 15H2SO4 / s( `+ A Z# ?/ c
冷 7 u" [, n. e% V* S0 ?3 \. R
2P + 5CuSO4 + 8H2O ====== 2Cu + 2H3PO4 + 5H2SO4 + G- x- ~0 T6 P7 H( i
3、磷的一些性质 2 @0 q q$ i1 K- \
(1) 4 p; `- q- w5 p) o$ d
点燃
/ M& z' u: N* T3 `% u4 S 4P + 5O2 ==== 2P2O5(酸性氧化物,是H3PO4的酸酐,也是HPO3的酸酐)
3 V# O: o6 g7 @( D7 h% I P2O5 + 3H2O(热)===== 2H3PO4 (磷酸,无毒) 2 }* W) Q& ?* y1 h% \
P2O5 + H2O(冷)===== 2HPO3 (偏磷酸,剧毒) 0 n. k* F7 q" @
(2)H3PO4 0 O" X+ _0 F1 z) [/ W/ I
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 W7 ?- ~$ @" K0 g( V& q$ G
1、非氧化性:
) ~' v8 b- O" n: C 加热
+ i7 R" T% `* n; x4 F8 _" B 3NaBr + H3PO4 ====== Na3 PO4 + 3 HBr
7 \! o4 Q9 {; d0 e 2、三元酸
8 j4 T- {+ |0 c, h2 S 3NaOH + H3PO4 ==== Na3PO4 + 3H2O
/ o8 k$ n' v" W9 A- ` 正盐,磷酸钠 7 a* x. x. L% z4 {3 L: i- L
2NaOH + H3PO4 ==== Na2HPO4 + 2H2O 1 _* u1 \3 o- ^+ Y
酸式盐,磷酸氢钠
! R' `! g8 S( z+ }9 d* i. g0 o NaOH + H3PO4 ==== NaH2PO4 + H2O
- N" h: a- u/ {4 M6 b" s 酸式盐,磷酸二氢钠
0 P" U0 J; n& r8 ]% d: i 注: P! q0 w) P/ k) }! V" o a# l
H+ à H+ à
8 B* f# G3 V1 l5 g9 |+ g: w 正盐 ======== 氢盐 ======= 二氢盐 " {/ K: x' ]" P4 N. ^
ß OH- ß OH-
8 n+ Y1 M2 Y! @8 @- G5 S (3)磷酸盐
- M, \/ U$ X% f 1、除磷酸二氢盐和K+ ,Na+ ,NH4+ 外都不溶
) ]" M1 w# d1 A# \6 i4 W* r; [% o 2、PO4 3- 检验加AgNO3 后加HNO3 ,沉淀消失
6 B$ K) m/ j, c; O5 d! z 3Ag + PO4 3- === Ag3PO4 (黄色沉淀) # R! T! b" w9 ]$ |2 B' a) y0 A# J
(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
5 W) t- G0 n+ I6 X7 _' e: N* v- Q 2P + 3Cl2 ======= 2PCl3(液体) * n4 g( }8 R; f6 t2 ?7 F7 w
2P +5Cl2 ======= 2PCl5 (固体) & l; K& d4 w/ A3 r/ M: S" o. y
(5)工业制 H3PO4 , i6 ^6 r3 {5 c# j2 c
加热
1 ]9 {/ V/ F! p6 B* L, M+ e Ca3(PO4)2 + 3H2SO4(浓) ====== 2H3PO4 + 3CaSO4 (沉淀)
, u# x8 S" c+ c5 U8 Y (6)磷酸盐的结构 / ]; s3 \9 E6 [" H1 u
- f, {5 B- q7 {* J/ k
1 r# y, Y0 r D6 A/ ^; S+ w
2 d( |" \/ d/ O; Y- {! ], j. R/ d9 o
& C) T; l3 t6 W2 q
正磷酸 H3PO4
6 G4 K2 O* J% V: b3 s! u. TO
8 b- J: T! |( U0 |6 A||
U" o, C& n3 L& b' B$ eH—O—P—O—H
& n) p- j+ G% r|
+ ?& F/ P- P9 d# O0 p; O' nO—H # [1 F3 b6 r" |6 e, R6 m. P
磷价 +5 |
1 B6 u( T4 p$ m6 f; F; t- V3 y* Z; e% e; C
偏磷酸HPO3 3 ?" r/ V( t4 {: b( ?" m
O % A) r( ] i, q4 Z: u, j
|| & p/ u2 a' ? P% a
H—O—P=O 8 I9 _1 a- u+ l& f9 F- r+ D/ I0 S
: {: Y( k" d t4 v; ]
) W$ w$ V& B+ s ^3 A+5 |
) J" F8 f+ N) g* P3 Z- |0 O
/ H' X" w) h/ p 亚磷酸H3PO3 : m3 @5 M9 _& H5 @& f4 }+ N
O ' a5 k; a0 e+ L6 k
||
3 `7 J( o4 D1 [' h- MH—O—P—O—H
; m$ V9 j( o" |/ _, Z) Z+ K2 ~8 D | - }- Y! m. y2 w2 x: m7 W
H 9 Q0 Q$ N, @- h' u$ M9 F! G
+3 | 6 ]$ w7 C4 z6 d; C, n
, x4 C/ \ U8 }8 m Z5 `' {
次磷酸H3PO2 9 y3 i4 l* Q+ v8 c4 \4 j! G
O 2 C+ P2 } z- I6 W
||
, G/ ? I g! G5 |3 P) A/ mH—P—O—H
l4 B0 E Y0 V' j! [' ^; S" v|
; _5 s# e% e+ I5 NH l2 f3 }5 f. A* O$ O
+1 | # Y8 {/ H* V% t" W& z9 b8 p
磷酸盐的结构中有—O—H ,这个就是羟基 . }: U* h$ J5 W" b
酸性强弱的判断:羟基越少,酸性越强
0 y- j" s, o6 f$ P 几元酸判断:有多少羟基,就是几元酸 ' k6 ~* u8 Q: F+ u: W
三、氨
% b( c& ?2 a8 Q' P# k6 F NH3 极易溶于水, |