氮和磷 5 d4 [7 `% @$ }5 s( o
一、氮
. @& u; a0 s1 j; i% r(1) 氧化性 3 H1 k4 i+ l' w) d' X9 A. h
高温高压 催化剂 (可逆) * d4 F6 j, w& ]% ^8 J9 U/ A& D2 h
N2 + H2 ===================== 2NH3 + Q (工业制氨气) 有热量放出
9 ?& E2 z& q2 D) u+ M, p. k 点燃 5 T) [9 M4 F7 p' }3 I
N2 + 3Mg ===== Mg3N2 (金属活动顺序表中Al 前的都可以有这个反应) ( q Y0 k, _0 a3 p+ i( \& r
(2)还原性 * X O# @1 q& J p" K, e
放电
2 a3 g+ J' H0 H7 u0 BN2 + O2 ===== 2NO (闪电和汽车引擎中存在的反应)
: ]9 `& D, G; p; _% \点燃
- l. z) c- Y. ~ x# ?+ l4 M在空气中点燃反应: 2Mg + O2 ===== 2MgO
7 J7 Y. P, r# E! h点燃 + |3 X1 j/ F# [$ H& W
2Mg + CO2===== 2MgO + C
/ V, B3 r0 B" U! E% h) W点燃 2 X# I- G: c9 d+ u
3Mg + N2 ====== Mg3O2 4 ]# t# }' q8 D2 a u
Mg3N2 + 6H2O == 3Mg(OH)2 + 2NH3 (气体)
' U* G5 e# M* X7 Q' s7 F(3)氮的氧化物 ) R6 p# I8 T" `! p% g/ e# e
NO:无色、不溶于水,与CO一样可与人体中的血红蛋白结合. 8 X7 q$ S# P1 I* ]" [. i/ C0 ~
NO2:常温下红棕色、有刺激性气味,有毒、易溶于水
0 p1 o$ g; ]. A5 z 3NO2 + H2O ===2HNO3 + NO(气体) & n, v4 j b& H2 [3 _& ^0 \& N' W
2NO + O2 === 2NO2 (常温下反应,所以不能用排水法收集NO2)
, `/ G1 E2 Z Z/ a" L% C5 @! g5 J NO2有强氧化性: 4 x5 D) m) u5 Z) j: h' g) j
NO2 + SO2 == SO3 + NO ,并能使湿润的KI淀粉试纸变蓝, / Z9 [! J! P+ w4 ~
故不能用此法鉴别Br2 和NO2 ,要用水 0 g8 ]# V0 L) n( A" i
(可逆)
0 q# M8 u. p4 D# I% F 2NO2 ====== N2O4 可共存,无色,故一般NO2 或 N2O4不纯
- f4 ^( W# j) B. O, p( x2 I3 m N2O:笑气,牙痛拔牙麻醉剂
' V: y8 u( ?; z) c7 n N2O3:HNO2(亚硝酸)酸酐, N2O5为HNO3(硝酸)酸酐
$ T7 v. t! u ]; m6 ?' q (4)氮的固定
5 |3 o# M, c& q 把游离态的氮转化为化合态的:1、自然固氮:闪电、放电 ; j3 `3 t* L4 N% L
2、人工固氮:植物根瘤菌 3 y$ K, ~! H) M3 \* z1 ?
(5)氮的一些反应方程式
8 l8 i$ y4 N! {/ B7 e+ f 4NO2 + O2 +2H2O ==== 4HNO3 $ ]1 |# E2 O$ b
4NO + 3O2 +2H2O ==== 4HNO3
: H( ^, Z1 S3 y- W2 o NO2 + NO +H2O +O2 ==== 2HNO3
4 k) s+ O8 C, k5 ]6 B! ]5 K 催化剂 * M0 I3 R6 K3 N+ A+ Y3 O* x6 B
8NH3 +6NO2 ====== 7N2 +12H2O
5 {- E4 ]+ d1 i, x1 y" H催化剂 $ ~! |2 E- F. y( Z1 Z
6NO +4NH3 ======= 5N2 +6H2O
7 F. i( l J" {( s" E NO + NO2 + 2NaOH ==== 2NaNO2 + H2O
% r: u7 g; ^& B9 a# f$ k 2NO2 + 2NaOH ==== NaNO3 + NaNO2 + H2O
; V' d' h/ E+ O4 A 3NO2 + 2NaOH ==== 2NaNO3 + NO + H2O 7 Z) _9 y3 e- W6 Y3 x
二、磷 * h. |4 Y, i6 K% p" ?3 {
没有游离态的,以磷酸盐形式存在于矿石中 ) A; e- W6 L! x' T; A/ t
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
3 C0 }. [3 f3 [% `( P 放在灯泡中,可除氧气,防灯丝氧化
; b. x# {* Y$ ]0 N1 a- L 2、红磷:不溶于水和CS2,粉末状固体,红色,无毒 # d: m: {4 T9 c% U" B
隔离空气加热到260`C à
4 G2 w( W) [5 _2 e0 @ 白磷 ======================== 红磷 (化学变化)
9 A% E2 }9 V: k: U: \8 L8 H ß 加热到416`C升华、冷凝
: }- J+ s+ n: b 注:白磷沾上皮肤用CuSO4溶液洗涤:
0 }# b/ u/ A7 l- S' @# ^6 ]5 t 热
. ]+ s/ O; c) z6 l' m T 11P + 15CuSO4 + 24H2O ====== 5Cu3P (沉淀) + 6H3PO4 + 15H2SO4 # b/ i; j. `+ H F. h+ j
冷
. o% n/ e# N( K0 q' Z! _! N 2P + 5CuSO4 + 8H2O ====== 2Cu + 2H3PO4 + 5H2SO4
. ~1 g- o1 R, z- c 3、磷的一些性质
+ n! y* V: \" F! a p6 P (1)
6 G. e4 H8 K3 ? 点燃
. ?/ O5 V) Q4 O# E' D' B 4P + 5O2 ==== 2P2O5(酸性氧化物,是H3PO4的酸酐,也是HPO3的酸酐)
% H# |; n5 R* T8 S' x- B/ l/ T P2O5 + 3H2O(热)===== 2H3PO4 (磷酸,无毒) 0 G: b( y, ` X, b( h2 K
P2O5 + H2O(冷)===== 2HPO3 (偏磷酸,剧毒) 9 a8 b- M! q6 N
(2)H3PO4
6 ]. b. C- n2 D4 E9 q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 ; U L s6 H( k2 N6 M
1、非氧化性: , t$ m" o* j d/ ~/ p* O
加热
: J" y2 n' g1 {4 Z# w+ c' t 3NaBr + H3PO4 ====== Na3 PO4 + 3 HBr
' L+ b7 e/ A* O, V% p 2、三元酸 # l2 Y! b, ?6 K% k9 {" D6 Y9 w
3NaOH + H3PO4 ==== Na3PO4 + 3H2O
8 `+ Q3 w1 G( B! h/ \% |/ U 正盐,磷酸钠
. u0 g+ }; }9 L 2NaOH + H3PO4 ==== Na2HPO4 + 2H2O
! q& O# q1 j" {6 E! R 酸式盐,磷酸氢钠 1 Y) ~. k2 j* T) n+ F" D
NaOH + H3PO4 ==== NaH2PO4 + H2O
- K$ Q" z' ?6 J- y 酸式盐,磷酸二氢钠 , f- Z8 ~' @7 _/ i
注: % P" b8 e6 B1 e! K. m3 v
H+ à H+ à
) T# u8 Q- [; e# ]. n" t) d 正盐 ======== 氢盐 ======= 二氢盐 . }6 l0 |# w+ g8 s( H. }
ß OH- ß OH-
2 d; a1 u- I. T- X" V- M (3)磷酸盐 f6 \2 c& F5 H; i
1、除磷酸二氢盐和K+ ,Na+ ,NH4+ 外都不溶
7 p" D+ J |0 M _ 2、PO4 3- 检验加AgNO3 后加HNO3 ,沉淀消失
, s+ }6 x8 X: m2 _# P% V+ L 3Ag + PO4 3- === Ag3PO4 (黄色沉淀)
" m9 ]5 H- E) s; B5 e+ R% } (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
: y$ V$ }( w9 v: D 2P + 3Cl2 ======= 2PCl3(液体)
. t' d% L* z, g# Z3 }# { 2P +5Cl2 ======= 2PCl5 (固体) ' S' ~" H' A7 `: P1 p2 F3 i6 Y! U
(5)工业制 H3PO4 ) U7 z1 q8 r5 @. V. N1 u2 G* G k( l) e( g
加热
/ q- h {/ p. M3 U% i+ ? Ca3(PO4)2 + 3H2SO4(浓) ====== 2H3PO4 + 3CaSO4 (沉淀) ; G" z4 x- e+ h+ I( X- H: ^5 g5 O
(6)磷酸盐的结构 ' h. e3 ^7 {2 ^/ C3 A+ i& q% y
$ O+ [5 Z! g: e1 a
/ w0 j/ `/ H' I$ W' M" h" t2 @: {* J& Y
- N2 X* Y2 H' s1 b7 F6 g
. \" i- O, Y1 `1 K: ?4 z# I
正磷酸 H3PO4
' I; c6 _+ n+ VO
; ^6 G, v. y- v+ Q6 C1 V- K||
( z$ f2 i" {7 w9 IH—O—P—O—H
' M% r( v# V' C# i2 f7 x|
; X$ C3 v+ F6 OO—H
- F) `. D: \) B. I% x& c# J$ R 磷价 +5 | : w1 T6 ^* y( R$ t' s+ G2 O
: ^* z9 z! V5 b; ^4 ^, z* q 偏磷酸HPO3
3 i4 w$ h/ L! ^/ h5 g" M# e/ lO 2 v# F; Z0 a2 h! X6 B: q
||
5 g' K; e5 ]1 E+ {" m3 D H—O—P=O % N( F. J6 D0 {
" _ a. v4 s" T) o& y : ]. f$ a, a. F- i
+5 | - V. r) h* K* v. b
- n- F, Q3 G9 e4 r f& a
亚磷酸H3PO3
1 X& D ]: _4 V9 P5 ~O ( f) ~3 Z$ q$ G' U, C
||
( w) P& H& n( _) `0 BH—O—P—O—H
T' g, a0 n0 n" ~ | ' o6 z n0 H0 b2 e) y8 \
H % U% H& W+ I# X! z l
+3 | - P2 V$ N5 z; u- c9 P
/ ^( j8 b8 Z* e& y w6 _
次磷酸H3PO2 & \: ^9 f0 h4 w t/ `5 n
O D# d6 i) U5 ^' e$ M* e
||
1 f1 @0 J9 S. S! Z( ]. g! \H—P—O—H
' o2 k. q4 t3 f| * p# j" I# z: p8 f9 C
H ; v( r8 M: j) B6 j) u$ R6 j
+1 | ' c& @) n2 m/ K& h$ x, [: b' q
磷酸盐的结构中有—O—H ,这个就是羟基 , e* b" M3 x8 R& n
酸性强弱的判断:羟基越少,酸性越强 ; o# V6 ]* |1 t1 w0 {, a6 N! z* D: `
几元酸判断:有多少羟基,就是几元酸 " ^$ R& \4 F; A( ]# F( i4 s' o
三、氨
9 C, s' p5 i$ \% b' {/ V/ |" J NH3 极易溶于水, |