氮和磷
. V$ Y) T" K* J( I0 m1 z* N6 C; o一、氮
4 C1 g) O5 M+ q: O' l(1) 氧化性 & I V1 L& X6 r, C$ N
高温高压 催化剂 (可逆) - Q) u |" I1 v
N2 + H2 ===================== 2NH3 + Q (工业制氨气) 有热量放出 G: q% |& W* @- \
点燃 & R' Z+ [* b/ w. u6 O
N2 + 3Mg ===== Mg3N2 (金属活动顺序表中Al 前的都可以有这个反应) ; r( ~% J% x! U" Z* {! F
(2)还原性 ; E: ` j z4 S! ?( P0 y8 [- s
放电
! A# c; F1 G" @N2 + O2 ===== 2NO (闪电和汽车引擎中存在的反应)
C' ~1 ]8 R3 i9 Z/ s4 }5 K点燃 - x' w; m# R. e
在空气中点燃反应: 2Mg + O2 ===== 2MgO 6 i7 K" x& r- H+ l9 J, J& ]" K
点燃 6 K9 b2 m% L; Y4 Y9 l
2Mg + CO2===== 2MgO + C
; C Z& o; w) p2 ?7 ]点燃 * f. T0 c- _2 Y3 T* [
3Mg + N2 ====== Mg3O2 # |: B- v/ p6 {: {
Mg3N2 + 6H2O == 3Mg(OH)2 + 2NH3 (气体) 4 \. j7 |# \/ f8 I \
(3)氮的氧化物
7 A) t- W: O. |2 R0 v NO:无色、不溶于水,与CO一样可与人体中的血红蛋白结合. # v6 w; Z+ t* j+ \& j/ f
NO2:常温下红棕色、有刺激性气味,有毒、易溶于水 / |; y8 a+ r4 T. r9 t
3NO2 + H2O ===2HNO3 + NO(气体)
' X+ |0 K8 i7 r' G e 2NO + O2 === 2NO2 (常温下反应,所以不能用排水法收集NO2) 4 Z4 o( n4 n! P
NO2有强氧化性: & S" ~; \. U9 ?9 t
NO2 + SO2 == SO3 + NO ,并能使湿润的KI淀粉试纸变蓝,
& \3 Z2 e4 S' N& N 故不能用此法鉴别Br2 和NO2 ,要用水
3 V5 s: r$ S% |0 S% A: V) c (可逆)
, ^4 Q& I) d" D$ e, B 2NO2 ====== N2O4 可共存,无色,故一般NO2 或 N2O4不纯 ! A- s/ ?1 R d+ k
N2O:笑气,牙痛拔牙麻醉剂 - X d* R0 z# T# G0 G% f! w
N2O3:HNO2(亚硝酸)酸酐, N2O5为HNO3(硝酸)酸酐 , @4 Y$ q, H& ^6 G
(4)氮的固定
- R L# {/ h& M' T8 b# E 把游离态的氮转化为化合态的:1、自然固氮:闪电、放电
- ^" ]$ O/ D0 _( m1 E5 ?2 j: B 2、人工固氮:植物根瘤菌 + f6 B! e+ e0 @; y& j7 h
(5)氮的一些反应方程式 9 j* Y7 ^! \. `) b( h5 l
4NO2 + O2 +2H2O ==== 4HNO3
8 ^' x: `/ V, v+ s/ I9 I9 c; T 4NO + 3O2 +2H2O ==== 4HNO3
8 S# t& t6 s2 S; l' H; w- h NO2 + NO +H2O +O2 ==== 2HNO3 $ n/ U7 o8 C; J" n- E( S
催化剂
8 i; d I. S: U2 y) { 8NH3 +6NO2 ====== 7N2 +12H2O
& v |; c" y/ k催化剂 6 y# t k, p: h( f& F- Q
6NO +4NH3 ======= 5N2 +6H2O 9 }2 N* D- @. L# Q) V
NO + NO2 + 2NaOH ==== 2NaNO2 + H2O
9 V# o- i" ]. z9 F' O/ N) ` 2NO2 + 2NaOH ==== NaNO3 + NaNO2 + H2O # q4 P! C" U. D) _% y
3NO2 + 2NaOH ==== 2NaNO3 + NO + H2O
/ P5 _% ^. E: i2 \二、磷 8 z6 M. j- x! O! @5 P) T3 v
没有游离态的,以磷酸盐形式存在于矿石中
3 t) b! X- B$ m( X 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
' `, _4 d% U' }4 x# D1 B# ? 放在灯泡中,可除氧气,防灯丝氧化 5 ?1 r X& N9 K: @
2、红磷:不溶于水和CS2,粉末状固体,红色,无毒
8 H% J$ u! \; ]8 j# b0 L7 W 隔离空气加热到260`C à
+ G' d6 }) q- h% N; f8 Q% t- B, d 白磷 ======================== 红磷 (化学变化)
9 e' z* \# s0 B! W g0 v ß 加热到416`C升华、冷凝
' o' _$ h! l) Q# k1 E 注:白磷沾上皮肤用CuSO4溶液洗涤:
5 p8 D( e3 C4 g3 e$ q, |7 b. W 热 3 x# z8 a _2 t; d8 u
11P + 15CuSO4 + 24H2O ====== 5Cu3P (沉淀) + 6H3PO4 + 15H2SO4
& T# [5 o) O+ c2 y 冷
, w- G O) [* R4 E1 r& m$ T 2P + 5CuSO4 + 8H2O ====== 2Cu + 2H3PO4 + 5H2SO4 : Q+ O4 q7 L" S# `# J1 j# O
3、磷的一些性质 ; n, c- D6 f: \) n; d6 Z
(1)
" R! q0 R- h5 q. B7 ~9 Q; Z 点燃
# A3 L. A4 g* @4 o$ I5 r 4P + 5O2 ==== 2P2O5(酸性氧化物,是H3PO4的酸酐,也是HPO3的酸酐) ' r% X& n7 p: |( q2 g
P2O5 + 3H2O(热)===== 2H3PO4 (磷酸,无毒)
4 ?/ g3 f e8 q+ ?% {4 b* C |' A7 i P2O5 + H2O(冷)===== 2HPO3 (偏磷酸,剧毒) 7 w. X! q( k; r( r9 y
(2)H3PO4
! @! Z; n# V* 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
}* ~! L0 j2 W9 S, ]7 Q 1、非氧化性:
5 s# M* V v! D1 p' H% l5 C 加热
: f& G, h" C6 \# k 3NaBr + H3PO4 ====== Na3 PO4 + 3 HBr
6 b' | r* h5 M+ u8 O 2、三元酸 ( e f6 |! A) O: @& a8 \
3NaOH + H3PO4 ==== Na3PO4 + 3H2O 3 E" ]1 m3 R/ }( L" l* v1 t! C8 j
正盐,磷酸钠 1 Y* s( K) ]: q, V
2NaOH + H3PO4 ==== Na2HPO4 + 2H2O
8 G. W; L+ e/ s( G$ Z$ Q, V+ P 酸式盐,磷酸氢钠
% e+ n+ o9 W% M9 k5 E: g. ? NaOH + H3PO4 ==== NaH2PO4 + H2O 3 O" w& T# w9 A* v1 L! h; H
酸式盐,磷酸二氢钠 6 e0 F5 H2 [2 t
注:
& q0 s( {2 n& u- k5 \ H+ à H+ à s. y" a) P7 f
正盐 ======== 氢盐 ======= 二氢盐 $ y5 |7 f, z" K2 _- r
ß OH- ß OH- 5 b% C4 V2 ^& f5 n3 Q# b' T9 \
(3)磷酸盐 9 Z; U4 X+ K" c# V; y
1、除磷酸二氢盐和K+ ,Na+ ,NH4+ 外都不溶
- `+ E5 z# j r 2、PO4 3- 检验加AgNO3 后加HNO3 ,沉淀消失 " s V3 w. ^5 o& k) I5 N" T! q* M, [
3Ag + PO4 3- === Ag3PO4 (黄色沉淀) ) k3 A# \- D" t6 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 1 h7 W8 o( k, j b% _8 ~( Q
2P + 3Cl2 ======= 2PCl3(液体) + L. L& q- s% m) G, G
2P +5Cl2 ======= 2PCl5 (固体)
1 m' A9 K/ x7 i8 C (5)工业制 H3PO4 & j V$ F* h' d+ c$ [1 |
加热
2 {9 h1 l3 X: j$ b- ~; H Ca3(PO4)2 + 3H2SO4(浓) ====== 2H3PO4 + 3CaSO4 (沉淀) * ^8 M) f9 _2 a5 u5 p
(6)磷酸盐的结构
. K& Z3 t! g' J
, ?5 p! Z2 z+ t0 v1 {8 }' Z2 A) d5 H$ o6 e( t2 |8 I
- d5 C5 d5 }. |4 u
# E8 t% N, ?, T& |1 u- L, E, l( G0 A
正磷酸 H3PO4
# t) ]9 e" N6 F8 S/ U9 ]; OO , F" V" m+ k1 Y
|| : F2 s+ O& Z9 ^+ [/ \4 V6 f
H—O—P—O—H
( X! E E# X) y: p- Y( `|
5 ~* P# H; P4 p: G$ a! ]O—H
' f; L2 `& C( w% V8 I9 o 磷价 +5 |
/ J: O& X' P# C. R4 A/ x) t8 t/ r+ F8 T
偏磷酸HPO3 1 B) c2 w- \% [3 @
O ( U8 E1 a2 D* m3 Q3 j& Y H
||
% T( Q4 K$ i9 U! G/ G H—O—P=O
; ?2 p- h \! Q7 m9 v" b
5 G; r; _: `' H: V" W7 A
3 f& C3 ?( L# r# U6 M9 x, [1 [+5 |
" t6 \% I: N7 w6 a$ r8 X7 k9 Q; T6 c3 W
亚磷酸H3PO3 2 Z5 y' P8 R' s. a
O 6 Z8 V0 B) n; s9 {
|| ! g2 X0 r; ?; N: i
H—O—P—O—H ' q/ b5 _/ z% t* l# {' {4 C
| , O6 y, y2 g5 h
H 9 q6 H5 D4 l. l3 P/ K& c0 d, `
+3 |
7 u ~8 ^$ a1 f8 S( o# r* ^" ]- m7 [0 f# `! F9 y/ g7 u
次磷酸H3PO2
9 |* B* }( x" ~! O$ L: [: E( xO
/ [% @" ?7 D+ N" S# n, B; d||
6 l1 o0 A; I# H$ V* b; m, g/ hH—P—O—H * O- _$ y# ^8 K1 h: w+ ^6 h
|
+ M6 h2 c# c" E" O3 CH
9 f: I7 K) ^2 g2 J! j% P+1 | / V; f# S4 ~3 |0 Z2 V
磷酸盐的结构中有—O—H ,这个就是羟基
& D( H1 d; I3 h" D8 b- t& ?1 F, w 酸性强弱的判断:羟基越少,酸性越强
6 a9 G4 |' z- w+ O# v 几元酸判断:有多少羟基,就是几元酸
# _2 w3 }9 w/ V# w" u7 K8 S三、氨
8 H: g- {1 Y, g0 P9 P- x6 E* K NH3 极易溶于水, |