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(2)磷的化合物的性质
①P2O5磷酸(H3PO4)偏磷酸(HPO3)的酸酐
P2O5+H2O(冷)=2HPO3(有毒溶于水)
P2O5+3H2O(热)=2H3PO4(无毒、晶体、易溶于水)P2O5吸浸性强可作干燥剂。
②磷酸的性质
纯净的磷酸是无色晶体,有吸湿性,藏躲畏水以任意比例混溶。浓H3PO4为无色黏稠液体,较稳定,不挥发.具有酸的通性。磷酸为三元酸,与碱反应时,当碱的用量不同时可生成不同的盐。磷酸和NaOH反应,1:1生成NaH2PO4;1:2生成Na2HPO4;l:3生成Na3PO4。介于l:1和1:2之间生成NaH2PO4和Na2HPO4的混合物。介于l:2和1:3之间生成Na2HPO4帮Na3PO4的混合物。
二.金属元素及其化合物
(一)金属元素概述
3.磷及其重要化合物
(1)红磷与白磷
名称
白磷
红磷
分子结构
分子式P4、正四面体型、键角60°
分子晶体、结构复杂
颜色状态
白色或黄色固体
暗红色粉末或固体
溶解性
不溶于水,易溶于CS2
不溶于水,不溶于CS2
毒性
剧毒
无毒
着火点
保存方法
保存在水中
密封
相互转化
实验室制法:硝酸盐与浓H2SO4微热
w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
NaNO3(固)+H2SO4(浓)=NaHSO4+HNO3↑
工业制法:氨的催化氧化法
a.原理:4NH3+5O2=4NO+6H2O
2NO+O2=2NO2
3NO2+H2O=2HNO3+NO
b.尾气处理:用碱液吸收
NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O
③硝酸的保存方法:硝酸不稳定,易分解,受热、光照或浓度越大,硝酸越易分解,由于分解生成的NO2溶于硝酸中而使硝酸里黄色,实验室为防止硝酸分解,常将硝酸放在棕色瓶内,贮放在黑暗且温度低的地方。
N元素有+l、+2、+3、+4、+5五种价态,分别对应的氧的物为N2O、NO、N2O3、NO2(N2O4)、N2O5 其中N2O3、N2O5。分别是HNO2、HNO3的酸酐,NO是无色还原性较强的有毒气体,易被O2氧化。NO2是红棕色易溶于水的刺激性的有毒气体,氧化性较强,能氧化SO2使湿润的KI一淀粉试纸变蓝。重要反应:2NO+O2=2NO2;3NO2+H2 O=2HNO3+NO
(3)氨气的性质及用途
①物理性质:无色有刺激性气味的气体,极易溶于水(1:700)易液化。
②化学性质:与水反应:NH3+H2O=NH3?H2O=NH4++OH?
NH3是惟一能使润湿的红色石蕊试纸交蓝的气体,常用此性质检验NH3。
与酸反应:NH3+HCl=NH4Cl(生成白烟)
与O2反应:4NH3+5O2=4NO+6H2O+Q
与CO2反应(制取尿素):2NH3+CO2=CO(NH2)2+H2O
③氨的制法
安验室制法:用铵盐与碱共热。
2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3↑+2H2O
工业制法:原料为水、煤和空气N2+3H2=2NH3
(4)硝酸(HNO3)
硝酸的化学性质:HNO3为强酸,除具有酸的通性外还具有以下特性:不稳定性:(见光受热易分解),4HNO 3=4NO2↑+O2 ↑+2H2O
强氧化性:无论稀浓HNO3均具有强氧化性,与金属反应时,即使是比氢活泼的金属也不放出氢气。
a.与金属反应
Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
3Ag+4HNO3(稀)=3AgNO3+NO↑+2H2 O(利用此反应可以洗涤附在器皿内壁上的银)
冷浓HNO3可使Al、Fe等金属表面生成一层致密氧化膜而发生钝化,故可用Al、Fe等材料制成的密闭容器盛装浓HNO3。
b.与非金属反应
C+4HNO3(浓)=CO2↑+4NO2↑+2H2 O
S+6HNO3(浓)=H2SO4+6NO2↑+2H2O
c.与其他还原剂反应
3H2S+2HNO3(稀)=3S↓+2NO↑+4H2O
3SO32?+2NO3?+2H+=3SO42?+2NO↑+H2O
d.与有机物反应
硝化反应(如与苯反应);酯化反应(如与纤维素反应);颜色反应(如与蛋白质反应)。
②硝酸的制法:
③N2+3Mg
Mg3N2 (Mg3N2+6H2O=Mg(OH)2
↓+2NH3 ↑)(2)氮的氧化物:
2.氮及其重要化合物
(1)氮的化学性质:常温时,N2不活泼,可代替稀有气体作保护气,但在点燃、放电、高温等条件下能与H2、O2、Mg等发生反应:
①N2+3H2=2NH3
②N2+O2=2NO
1.氦族元素概述
(1)周期表中的位置:第VA族(N、P、As、Sb、Bi)2―6周期
(2)原子结构特点相同点:最外层电子数均为5个不同点:电子层数不同
(3)主要性质:
①相似性:a.最高正价均为+5,负价为?3;(Sb、Bi无负价)b.最高价氧化物的水化物(HRO3或H3RO 4)呈酸性
②逆变性(按N→Bi)原子半径由小到大;气态氢化物稳定性减弱;最高价含氧酸的酸性减弱(HNO3>H3PO4);与同周期卤素、氧族比非金属性要弱。
SiO2+CaO
CaSiO3 SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
③与氢氟酸反应:SiO2+4HF=SiF4 ↑+2H2O
④光导纤维的主要原抖,制造石英玻璃等。
(6)硅及其重要化合物
2.硅及其重要化合物
(1)硅的存在:自然界中以化合态存在,含量仅次于氧,排第二位,是构成矿物和岩石的主要成分。
(2)硅岛单质:有晶体硅和无定形硅两种同素异形体,晶体硅是原子晶体,类似于金刚石,熔沸点高、硬度大,是良好的半导体。
(3)硅的性质:性质稳定不易与其他物质发生化学反应
①Si+O2=SiO2
②Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑
(4)硅的制备及提纯:SiO2+2C=Si+CO↑ , Si+2Cl2=SiCl4 SiCl4+2H2=Si+4HCl
(5)硅的氧化物SiO2:
①原子晶体,熔点高、硬度大
②酸性氧化物:但不溶于水,也不与水反应
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