p区元素(二)习题总结
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第十四章:P区元素(二)一、单项选择1.下列氧化物中,属于两性化合物的是()。
(A)N2O3(B) P 2O3(C) Sb2O3(D) Bi2O3答案:(C)2. NO3-V7989.0NO2V08.1HNO2V04.1NO(酸性条件下)中可能发生歧化反应的是(A)NO3-(B) NO2(C) HNO2(D) NO答案:(B)3.下列氮的氧化物中,易于聚合的是()。
(A)N2O (B) NO2(C) N2O4(D) N2O5答案:(B)4.下列磷的卤化物中,最稳定的是()。
(A)PCl5(B) PI5(C) PF5(D) PBr5答案:(C)5.下列氧族的氢化物中,酸性最强的是()。
(A)H2O (B) H2S (C) H2Se (D) H2Te答案:(D)6.下列硫化物中,可溶于水的是()。
(A)CdS (B) BaS (C) HgS (D) CuS答案:(B)二、判断题1.氮族元素自上而下+3价化合物稳定性逐渐增加。
()答案:正确2.氮族元素中,N在地壳中含量最多。
()答案:错误3.硝酸根的结构是平面三角形的。
()答案:正确4.磷酸可以通过脱水生成焦磷酸、偏磷酸和亚磷酸。
()答案:错误5.砷、锑、铋的硫化物都可在硫化钠溶液中生成多硫化物。
()答案:错误6.H2Te在酸性介质中是强还原剂。
()答案:正确7.H2O2分子中,O以sp杂化方式存在,所以它是直线型分子。
()答案:错8.多硫化物与酸反应可以生成多硫化氢H2S x,x越大H2S x越不稳定()答案:正确三、填空题1.氮族元素的氢化物的稳定性从上到下(),碱性(),酸性()。
答案:依次减弱,依次减弱,依次增强2.氮族元素主要形成的是(),而且()越小,形成()的趋势就越大。
答案:共价化合物,原子半径,共价键3.写出NO的分子轨道排布式()。
答案:(σ1s)2(σ1s *)2(σ2s)2(σ2s *)2(σ2p)2(π2p)4(π2p*)14.磷可以生成多种含氧酸,根据磷酸的化合价的不同可分为()、()、( )三种。
P 区元素(二)一.是非题(判断下列各项叙述是否正确,对的在括号中填“√”,错的填“×”)1.1 所有卤素都有可变的氧化数。
( )1.2 实验室中用MnO2和任何浓度HCl 作用,都可以制取氯气。
( )1.3 卤素单质的聚集状态、熔点、沸点都随原子序数增加而呈有规律变化,这是因为各卤素单质的分子间力有规律地增加的缘故。
( )1.4 卤素中F2的氧化能力最强,故它的电子亲合能最大。
( )1.5 溴能从含碘离溶液中取代碘,因此碘就不能从溴酸钾溶液中取代出溴。
( )1.6 卤素单质性质相似,因此分别将F2和Cl2通入水中都能将水氧化。
( )1.7 HX 是强极性分子,其极性按HF>HCl>HBr>HI 顺序变化。
因此HX 的分子间力也按此顺序降低。
( )1.8 氢卤酸盐大多是离子晶体,氢卤酸为分子晶体。
所以氢卤酸盐的熔点总比氢卤酸高。
( )1.9 浓HCl 具有还原性,它的盐也必定具有还原性。
( )1.10 HX 中卤素处在低氧化数状态时,所有HX 都有可能被其他物质所氧化。
( )二. 选择题(选择正确答案的题号填入)2.1 下列物质在常温下呈液态的是:( )a. HFb. Br2c. I2d. MgCl22.2 下列微粒中,不具氧化性的是:( )a. F2b. Cl-c. BrO-d. I22.3 根据标准电极电位,判断卤素离子X-能被O2 氧化,发生4X-+O2+2H2O=2X2+4OH-反应的是:( )a. F-b. Cl-c. Br-d.都不能2.4 在任何温度下,X2与碱性溶液作用,能得到XO3-和X-的卤素是:( )a. F2b. Cl2c. Br2d. I22.5 由于HF 分子间形成氢键而产生的现象是:( )a. HF 的熔点高于HCl。
b. HF 是弱酸。
c.除F-化物外,还有HF2等化合物。
d.三种现象都是。
2.6 HX 及卤化物中的X-,具有最大还原性的是:( )a. F-b. I-c. Cl-d. Br-2.7 盐酸是重要的工业酸,它的产量标志国家的化学工业水平,其主要性质是:( )a.浓HCl 有络合性。
p区元素(二)习题总结(小编整理)第一篇:p区元素(二)习题总结第14章 P区元素(二)习题目录一判断题氧族元素中,只有氧在自然界可以单质状态存在。
()2在所有含氧的化合物中,氧的氧化值都是负的。
()氧族元素氢化物还原性强弱的次序为H2O氧族元素氢化物酸性强弱的次序为H2OH2O2分子间可以形成氢键。
()氧族元素氢化物的沸点高低次序为H2O>H2S>H2Se>H3Te。
()8 O3是反磁性的极性分子。
()9硫的含氧酸及其盐都是不稳定的,极易分解。
()10 浓硫酸不能用于干燥氨气。
()11 可用浓硫酸干燥CO2气体。
()H2S在空气中燃烧的产物只能是SO2和H2O。
()13可用FeS与HNO3反应制取H2S。
()SO2是大气的主要污染源之一,酸雨主要是由SO2形成的。
()浓硫酸虽有强氧化性,但仍可用铁罐运输。
()16浓硫酸属于高沸点酸。
()将H2S通入MnSO4溶液中,可得到MnS沉淀。
()H2S溶液放置一段时间变混浊,是因为H2S被空气氧化生成S沉淀。
()用Na2S溶液与含Cr3+的溶液反应,得不到Cr2S3,若想制得Cr2S3必须采用干法。
106用Na2S溶液与含Al3+的溶液反应,可得到Al2S3。
()20硫代硫酸钠的俗名是大苏打。
()21 海波的化学式为Na2S2O3·5H2O。
()在照像行业中Na2S2O3作为定影剂使用是基于它具有还原性。
()23在酸性溶液中,KMnO4只能将H2S氧化为单质硫。
()24氢氟酸能腐蚀玻璃,故需要用塑料瓶保存。
()在氢卤酸中,由于氟的非金属性强,所以氢氟酸的酸性最强。
()26 所有卤素元素都有正的氧化值。
()在卤素与氧的化合物中,每种卤素都有多种正氧化值。
()28 卤化氢沸点高低的次序为HFHCl>HBr.>HI。
()30 卤化氢还原性强弱的次序为HF卤化氢酸性强弱的次序为HCl>HBr.>HI>HF。
p区非金属元素(二)(氮族、硅、硼)●[实验目的]1、试验并掌握不同氧化态氮的化合物的主要性质。
2、试验磷酸盐的酸碱性和溶解性。
3、掌握硅酸盐,硼酸及硼砂的主要性质。
4、练习硼砂珠的有关实验操作。
●[实验用品]见教材。
●[实验内容]一、铵盐的热分解在一支干燥的硬质试管中放入约1g氯化铵,将试管垂直固定、加热,并用润湿的pH试纸横放在管口,观察试纸颜色的变化。
在试管壁上部有何现象发生?解释现象,写出反应方程式。
反应方程式如下所示:NH4Cl=NH3+HCI现象:由于NH3气体的密度小于空气也小于HCI,生成的NH3气体首先挥发到试管管口,用湿润的pH试纸检验呈碱性,随着分解反应的进行,有大量的HCI气体逸出至试管管口,使pH试纸呈酸性;同时又由于NH3和HCI气体具有加合性,且反应速度极快,在试管壁生成一层白色附着物。
分别用硫酸铵和重铬酸铵代替氯化铵重复以上实验,观察并比较它们的热分解产物,写出反应方程式。
反应方程式如下:(NH4)2SO4= NH3↑+NH4HSO4(NH4)2Cr2O7=Cr2O3+N2↑+4H2O根据实验结果总结铵盐热分解产物与阴离子的关系。
结论:固态的铵盐加热极易分解,一般分解为NH3和相应的酸。
如果酸是不挥发的,则生成NH3和酸式盐或酸残留在容器中。
如果生成的酸有氧化性,则NH3被氧化为N2O。
二、亚硝酸的生成和分解1.亚硝酸的生成和分解将1mL 3M H2SO4溶液注入在冰水中冷却的1mL饱和NaNO2溶液中,观察反应情况和产物的颜色。
将试管从冰水中取出,放置片刻,观察有何现象发生相应的反应方程式如下:NaNO2+H2SO4= HNO2+NaHSO4现象:由于生成的HNO2很不稳定,仅能存在于冰的稀溶液中。
微热,甚至在冷的情况下,也易分解为NO、NO2和水。
NO2为稳定气体。
试管口有棕色气体。
反应式:4HNO2=4NO+2H2O+O22NO+O2=2NO2结论:HNO2易分解,稳定性差。
14.1 复习笔记氮族元素包括氮、磷、砷、锑和铋。
氮和磷是非金属元素,砷和锑为准金属,铋是金属元素。
氮族元素形成的化合物主要是共价型的,且原子愈小,形成共价键的趋势愈大。
氮族元素氢化物的稳定性从NH3到BiH3依次减弱,碱性也依次减弱,酸性依次增强。
氮族元素氧化物的酸性随原子序数的递增而递减。
一、氮族元素单质氮主要以单质N2存在于大气中。
磷容易被氧化,主要以磷酸盐形式存在于自然界中。
通常将磷酸钙、沙子和焦炭混合加热至1500 ℃制取白磷。
磷的同素异形体有白磷、红磷和黑磷三种。
白磷化学性质活泼,易氧化,能自燃,有剧毒。
砷、锑和铋主要以硫化物存在于自然界中。
通常将硫化物焙烧得到相应的氧化物,然后用碳还原制备相应的单质。
二、氮族元素化合物1.氮的化合物氮原子的价层电子构型为n s2n p3。
氮能形成氧化值为+3和+5的化合物,其中氮原子大多以共价键与其他元素的原子结合。
(1)氨与铵盐氨分子是极性分子,其构型为三角锥。
氨分子间形成氢键,氨的熔点、沸点在同族元素氢化物中反常地高。
氨的主要反应类型为:①氨作为Lewis碱发生加合反应;②氨分子中的氢被取代;③氨作为还原剂被氧化。
铵盐易溶于水,在水中发生水解反应,与强碱作用并加热生成氨。
固体铵盐受热分解的规律为:挥发性酸的铵盐(如(NH4)2CO3等)分解为氨和相应的酸;不挥发性酸的铵盐(如(NH4)3PO4等)分解为氨和相应的酸或酸式盐;氧化性酸的铵盐(如(NH4)2Cr2O7等)分解为氮气等产物。
(2)氮的氧化物、含氧酸及其盐氮可以形成多种氧化值的氧化物:N2O,NO,N2O3,NO2,N2O4,N2O5等。
它们的热稳定性较差。
NO易被O2氧化为NO2,NO用于制取硝酸和硝酸盐。
①亚硝酸:亚硝酸是弱酸,很不稳定,易分解;亚硝酸盐一般易溶于水,碱金属、碱土金属的亚硝酸盐热稳定性较高。
在酸性溶液中亚硝酸盐具有氧化性。
NO2-中,氮原子与氧原子形成σ键,还形成一个三中心四电子的大π键。
湖南理工学院无机化学习题库第14章P区元素(二)第14章P区元素(二)一是非题1. 物种O2+, O2 , O2 -, O2 2-,的键长按序从右向左增大()2 ()3. 常温下最稳定的晶体硫为S2。
()4. 物种SO3, O3, ICl3 和H3O+都是平面三角形。
()5. SF4, N2O, XeF2, IF3 价层均有 5 对价电子对,但这些分子的空间构性却不同。
这些分子的空间构型分别为变形四面体,直线型,直线型,T 型。
()二选择题1. 下列物质在常温下呈液态的是()1 HF2 Br23 I24 MgCl22. 下列微粒中不具氧化性的是()1 F2 2 Cl-3 BrO-(4) I23. 根据标准电极电位,判断卤素离子X-能被O2 氧化发生4X-+O2+2H2O=2X2+4OH-反应的是()1 F-2 Cl-(3)Br-(4)都不能4. 在任何温度下,X2 与碱性溶液作用能得到XO3-和X-的卤素是()1 F2 2 Cl23 Br2 (4) I25. 由于HF 分子间形成氢键而产生的现象是()1 HF 的熔点高于HCl2 HF 是弱酸3 除F-化物外还有HF2 等化合物4 三种现象都是6. HX 及卤化物中的X- 具有最大还原性的是()1 F-2 I-3 Cl-4 Br-7. 盐酸是重要的工业酸,它的产量标志国家的化学工业水平,其主要性质是()1 浓HCl 有络合性 2 具有还原性3 具有强酸性4 三者都是8. 下列各组溶液按pH 值增大顺序排列的是()1 HI<HBr<HCl<HF2 HClO4<HClO3<HClO3 HClO<HBrO<HIO4 三者都是9. 下列各组物质,按热稳定性顺序增加排列的是()1 HI<HBr<HCl<HF (2) HClO<NaClO3 HClO<HClO3<HClO4(4) 三者都是10. 下列各组物质其水解程度按顺序增加排列的是()1 KClO3, KClO2, KClO (2) KClO, KbrO, KIO3 KCl, KClO, NH4ClO (4)三者都是11. 氯元素会全部被氧化的反应是()1 Cl2+H2O=HCl+HClO (2) 2NaCl+F2=2NaF+Cl23 4HCl+MnO2=MnCl2+Cl2+2H2O4 2NaCl+3H2SO4+MnO2=MnSO4+2NaHSO4+2H2O+Cl212. 制备F2 实际所采用的方法是()1 电解HF2 电解CaF23 电解KHF24 电解NH4F13. 实验室制备Cl2 气体的最常用的方法是()1 KMnO4 与浓盐酸共热2 MnO2 与稀盐酸反应3 MnO2 与浓盐酸共热4 KMnO4 与稀盐酸反应14. 实验室制得的氯气含有HCl 和水蒸气欲通过二个洗气瓶净化下列洗气瓶中试剂选择及顺序正确的是()1 NaOH 浓H2SO42 CaCl2 浓H2SO43 H2O 浓H2SO4 4 浓H2SO4 H2O15. 下列各试剂混合后能产生氯气的是()1 NaCl 与浓H2SO42 NaCl 和MnO23 NaCl 与浓HNO34 KMnO4 与浓HCl16. 实验室中制取少量HBr 所采用的方法是()1 红磷与Br2 混合后滴加H2O; 2 KBr 固体与浓H2SO4 作用3 红磷与H2O 混合后滴加Br2;4 Br2 在水中歧化反应17. 欲由KBr 固体制备HBr 气体应选择的酸是()1 H2SO42 HAc3 HNO34 H3PO418. 氢氟酸最好储存在()1 塑料瓶中2 无色玻璃瓶中3 金属容器中4 棕色玻璃瓶中19. 卤素单质中与水不发生水解反应的是1 F2 2 Cl23 Br24 I220. 下列含氧酸中酸性最弱的是()1 HClO2 HIO3 HIO34 HBrO21. 下列含氧酸中酸性最强的是()1 HClO32 HClO3 HIO34 HIO22. 下列有关卤素的论述不正确的是()1 溴可由氯作氧化剂制得2 卤素单质都可由电解熔融卤化物得到3 I2 是最强的还原剂4 F2 是最强的氧化剂23. 下列含氧酸的氧化性递变不正确的是()1 HClO4>H2SO4>H3PO42 HBrO4>HClO4>H5IO63 HClO>HClO3>HClO4 4 HBrO3>HClO3>HIO324. 下列物质中关于热稳定性判断正确的是()1 HF<HCl<HBr<HI2 HF>HCl>HBr>HI3 HClO>HClO2>HClO3>HClO4 4 HCl>HClO4>HBrO4>HIO4三填空题1. 硫的两种主要同素异形体是和其中稳定态的单质是它受热到95℃时转变为两者的分子都是具有状结构,其中硫原子的杂化方式是2. S8 环与硫链二者中能溶于CS2的是3. 单斜硫与弹性硫于室温下放置,均能转变为4. 在SO3中S 采取杂化方式为而在(SO3)3中S 采取的杂化方式为5. H2O2分子中O-O 键级为 O2 分子中O-O 键级为 O3分子中O-O 键级为6. 高空大气层中臭氧对生物界的保护作用是因为7. 硫酸表现出沸点高和不易挥发性是因为8. 向各离子浓度均为0.1mol/dm-3的Mn2+, Zn2+, Cu2+ Ag+Hg2+, Pb2+混合溶液中通入H2S 可被沉淀的离子有9. 若除去氢气中少量的SO2H2S 和水蒸气,应将氢气先通过溶液再过10. 硫化物ZnS, CuS, MnS, SnS, HgS 中易溶于稀盐酸的是不溶于稀盐酸但溶于浓盐酸的是不溶于浓盐酸但可溶于硝酸的是只溶于王水的是11. AgNO3 溶液与过量的Na2S2O3 溶液反庆生成色的过量的AgNO3溶液与Na2S2O3 溶液反应生成色的后变为色的12. NaHSO3受热分解产物为Na2S2O8 受热分解产物为Na2SO3受热分解产物为13. H2S 水溶液长期放置后变混浊原因是14. 非曲直酸化某溶液得S 和H2SO3则原溶液中的含硫化合物可能为或15. 写出下列物质的化学式胆矾石膏绿矾芒硝皓矾泻盐摩尔盐明矾16. 染料工业上大量使用的保险粉的分子式是它具有强性四完成并配平下列反应方程式1. 向Na2S2溶液中滴加盐酸2. 将Cr2S3投入水中3. 过氧化钠分别与冷水热水作用4. PbS 中加入过量H2O25. Ag(S2O3)23-的弱酸性溶液中通入H2S五简答题1. 为什么O2 为非极性分子而O3 却为极性分子2. 从分子结构角度解释为什么O3 比O2 的氧化能力强3. 将臭氧通入酸化的淀粉碘化钾溶液给出实验现象及相关的反应方程式4. 给出SO2 SO3 O3 分子中离域大键类型并指出形成离域大键的条件5. 已知O2F2 结构与H2O2 相似但O2F2 中O-O 键长121pm H2O2 中O-O 键长148pm请给出O2F2 的结构并解释二个化合物中O-O 键长不同的原因6. 将还原剂H2SO3 和氧化剂浓H2SO4 混合后能否发生氧化还原反应为什么7. 现有五瓶无色溶液分别是Na2S, Na2SO3, Na2S2O3, Na2SO4, Na2S2O8 试加以确认并写出有关的反应方程式8. 将无色钠盐溶于水得无色溶液A 用pH 试纸检验知A 显碱性向A 中滴加KMnO4 溶液则紫红色褪去,说明 A 被氧化为B,向 B 中加入BaCl2 溶液得不溶于强酸的白色沉淀C,向 A 中加入稀盐酸有无色气体 D 放出。
第十四章P区元素(二)一、选择题(每题2分,共20分)1、在下列结构中,属于sp3d杂化的是()A、PCl3B、[PCl4]+C、XeF2D、[PCl6]-2、下列产物中哪个是H2O2同HNO2水溶液反应的主要产物()A、O2和HNO3B、O2和NOC、H2O和HNO3D、H2O和NO3、王水溶解贵金属时,HCl的主要作用是什么()A、增加氢离子浓度B、提供比HNO3更强的氧化性C、将金属转化为易溶于HNO3的状态D、提供Cl-作络合剂4、下列双原子分子或离子中,和CO互为等电子体的是()A、N2+B、CN-C、O2+D、O22-5、硝酸盐受热分解可得到单质的是()A、AgNO3B、Pb(NO3)2C、Zn(NO3)2D、NaNO36、下列物质的水解产物中既有酸又有碱的是()A、Mg3N2B、SbCl3C、POCl3D、NCl37、加热下列铵盐,不产生氨气的是()A、(NH4)2SO4B、(NH4)2Cr2O7C、NH4HCO3D、(NH4)2HPO48、下列硫化物既不溶于Na2S, 又不溶于Na2S x的是()A、Bi2S3B、Sb2S3C、As2S3D、SnS29、下列盐加热分解时,分子中各元素都参与氧化还原反应的是()A、NH4NO2B、Pb(NO3)2C、AgNO3D、NH4NO310、下列有关过氧化氢(H2O2)性质的表达最全面的是()A、是一种酸B、具有氧化性C、具有还原性D、既是酸,又是氧化剂和还原剂二、填空题(每空1分,共32分)1、硫的两种主要同素异形体是和,其中稳定态的单质是。
2、在SO3中S 采取杂化方式为。
3、硫化物ZnS, CuS, MnS, SnS, HgS 中,易溶于稀盐酸的是不溶于稀盐酸但溶于浓盐酸的是不溶于浓盐酸但可溶于硝酸的是只溶于王水的是。
4、H2S 水溶液长期放置后变混浊,原因是。
5、AgNO3 溶液与过量的Na2S2O3 溶液反应生成色的,过量的AgNO3溶液与Na2S2O3 溶液反应生成色的,后变为色的。
1、 由于惰性电子对效应,N 族元素自上而下氧化值为+3的化合物稳定性增强,二氧化值为+5的(除氮外)化合物稳定性增强;2、 氮族元素所形成的化合物主要是共价型的,而且原子愈小,形成共价键的趋势也就愈大;3、 氮族元素氢化物的稳定性从NH 3到BiH 3依次减弱,酸性增强;4、 氮族元素氧化物酸性也随原子序数的递增而递减;一、1、实验室制少量氮气:O H N NO NH 22242+−→−∆,实际制备时,可用NH 4Cl 与NaNO 2浓的混合液加热;2、N 2是无色、无臭、无味的气味,微溶于水,因为N N ≡叁键键能非常大,所以N 2是最稳定的双原子分子。
在化学反应中,N N ≡叁键很难被破坏,所以常被用作保护气;N 2是反磁性物质;3、实验室一般用铵盐与强碱共热来制取氨;工业上目前主要采取合成的方法制氨(Lewis 碱);4、氨分子中的氢原子可被活泼金属取代生成氨基化合物(将氨通入熔融的金属钠中):223503222H N a N HNH Na +−→−+ ; 是有机合成中重要的缩合剂;5、氨在纯氧中可燃烧生成水和氮气:(1)纯氧:4NH 3+O 2=6H 2O+2N 2 ;(2)通入空气:O H NO O NH Pt 2236454+−→−+ ; 6、联氨(N 2H 4)也叫肼,在空气中燃烧:N 2H 4+O 2=N 2+2H 2O(燃烧时呈紫色) ;7、铵盐一般为无色晶体,皆溶于水,用Nessler 试剂(柰斯乐试剂)可鉴定试液中的NH 4+:[]I NH O O H I OH HgI NH H H 2g g 2244374][2 ++−→−++---+;因为反应用量的不同,生成沉淀颜色从红棕色到红褐色有所不同;8、固体铵盐受热易分解:(1)如果酸是易挥发的且无氧化性的,则酸和氨一起分解:2233242)(CO O H NH CO NH ++−→−∆ ; (2)如果酸是不挥发且无氧化性的,则只有氨挥发掉,而酸或酸式盐则留在容器内:4334343)(PO H NH PO NH +−→−∆ ;443424)(HSO NH NH SO NH +−→−∆ ;(3)如果酸是有氧化性的,则分解出的氨被酸氧化为N 2或N 2O:OH O Cr N O Cr NH 232272244)(++−→−∆O H O N NO NH 22342+−→−∆ ; 240432325429NH NO N HNO H O ︒−−−−−→++催化(>C );9、(1)NO 与FeSO 4溶液反应生成深棕色的硫酸亚硝酰铁([]4()Fe NO SO );NO +与N 2,CO 与CN -互为等电子体,NO 与卤素化合物生成卤化亚硝酰(NOX ),即: Cl 2+2NO=2NOCl ;(2)实验室用铜与稀硝酸反应制NO:3Cu+8HNO 3=3Cu(NO 3)2+2NO+4H 2O ;(3)NO 2是红棕色气体,具有特殊臭味并有毒,冷却时NO 2颜色逐渐变淡,最后变为无色,颜色改变是由于NO 2在冷却时聚合生成无色的N 2O 4:2242NO N O −−−→←−−−冷却升温; (4)NO 2与水反应: 3NO 2+H 2O=HNO 3+NO ;2NO 2+2NaOH=NaNO 3+NaNO 2+H 2O ;因为NO 分子中O 、N 价电子数之和为11,含未成对电子具有磁性,这种价电子数为奇数的分子称为奇电子分子;NO 2也是奇电子分子,空间构型为V 型,N 原子以sp 2杂化轨道与氧成键;10、(1)等物质的量的NO 2和NO 的混合物溶解在冰冷的水中:2222NO NO H O HNO ++−−−→冷冻 ; (2)在亚硝酸盐的冷溶液中加强酸:2NaNO 2+H 2SO 4=Na 2SO 4+2HNO 2 ;(3)亚硝酸极不稳定,受热可分解:2223222()HNO H O N O H O NO NO −−→−−→+++←−−←−−淡蓝色 ; (4)亚硝酸是一种弱酸,酸性稍强于醋酸;(5)亚硝酸盐大多是无色的,除了淡黄色的AgNO 2外,一般都易溶于水,所有的亚硝酸盐都是有剧毒的,还是致癌物之;(6)通用碱吸收等物质的量的NO 2和NO 可制得亚硝酸盐:NO+NO 2+2NaOH=2NaNO 2+H 2O ;工业上用碱或铁在高温下还原硝酸盐制得亚硝酸盐;(7)亚硝酸根离子的构型为V 型,氮原子采取sp 2杂化,形成一个43∏;(8)亚硝酸盐在酸性介质中具有氧化性,还原产物一般为:2NaNO 2+2KI+2H 2SO 4=2NO+I 2+Na 2SO 4+K 2SO 4+2H 2O ;(9)与强氧化剂作用时:2KMnO 4+5KNO 2+3H 2SO 4=2MnSO 4+5KNO 3+K 2SO 4+3H 2O ;(10)金属活泼性越强,其亚硝酸盐也就越稳定,如:AgNO 2<NaNO 2;11、(1)目前普遍采用氨催化法制硝酸:.3224546Pt Rh NH O NO H O +−−−→+ ;生成的NO 被O 2氧化为NO 2后再与水发生歧化反应:2NO+O 2=2NO 2 , 3NO 2+H 2O=2HNO 3+NO ;加入硝酸镁作为脱水剂,再进行蒸馏可得到浓HNO 3;(2)用H 2SO 4和硝石NaNO 3共热:NaNO 3+H 2SO 4=NaHSO 4+HNO 3 ;硝酸分子中,N 原子采用sp 2杂化,呈平面三角形,HNO 3分子内还可形成氢键;(3)纯硝酸是无色液体,由于硝酸的挥发而产生白烟,故通常称为发烟硝酸,溶于过量的NO2的浓硝酸产生红烟,浓硝酸很不稳定,受热或光照时易分解:4HNO3=4NO2+O2+2H2O ;(4) HNO3+非金属单质=相应高价酸+NO,3C+4HNO3=3CO2+4NO+2H2O ;3P+5HNO3+2H2O=3H3PO4+5NO ;S+2HNO3=H2SO4+2NO ;3I2+10HNO3=6HIO3+10NO+2H2O ;(5)浓硝酸贮存时,应与还原性物质隔开;(6)有些金属(Fe,Al,Cr等)可溶于稀硝酸而不溶于浓硝酸,这是由于浓硝酸将其表面的金属氧化成一层致密的氧化物保护膜,致使金属不能与浓硝酸继续作用;(7)浓硝酸通常被还原为NO2,稀硝酸通常被还原为NO,当较稀的硝酸与活泼金属金属作用时,可得到N2O,当硝酸很稀时,可被还原为NH4+:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O ;3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O ;4Zn+10HNO3(稀)=4Zn(NO3)2+N2O+5H2O ;4Zn+10HNO3(很稀)=4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O ;稀硝酸的氧化性比浓硝酸的强,相反,还原性比浓硝酸弱;(8)以浓HCl:浓HNO3=3:1的比例混合后的溶液叫做王水,王水的氧化性比硝酸更强,可将金,铂等不活泼性金属溶解:Au+HNO 3+4HCl=HAuCl 4+NO+2H 2O ;3Pt+4HNO 3+18HCl=3H 2[PtCl 6]+4NO+8H 2O ;(9)实际应用上,硝化反应常是以浓硝酸和浓硫酸的混酸做硝化剂:246636522H SO C H HNO C H NO H O +−−−→+ ;硝基化合物大多数为黄色;(10)NO 3-,CO 32-,BF 3互为等电子体,NO 3-中的N 原子以sp 2杂化,为平面三角形,形成四中心六电子大π键:64∏ ,热稳定性:HNO 3>HNO 2;12、(1)最活泼的金属(在金属活动性顺序表中比Mg 活泼的金属),的硝酸盐受热分解时产生亚硝酸盐和氧气: 2NaNO 3=2NaNO 2+O 2 ;(2)活泼性较差的金属(活泼性介于Mg 和Cu 之间的金属)的硝酸盐受热分解为O 2,NO 2和相应金属氧化物:2Pb(NO 3)2=2PbO+4NO 2+O 2 ;(3)不活泼金属(比Cu 更不活泼的金属)的硝酸盐受热时则分解为O 2,NO 2和金属单质;(4)硝酸盐的水溶液几乎没有氧化性,只有在酸性介质中才有氧化性,固体硝酸盐在高温时是强氧化剂,NH 4NO 2为黄色晶体;二、1、制白磷:2Ca 3(PO 4)2+6SiO 2=3CaSiO 3+P 4O 10 ;P 4O 10+10C=P 4+10CO ;总反应:2Ca 3(PO 4)2+6SiO 2+10C=6CaSiO 3+P 4+10CO ;2、常见的磷的同素异形体:白磷(P 4)、红磷(P)、黑磷三种,白磷的化学性质很活泼,易被氧化,在空气中能自燃,因此必须将其保存在水中,P 4分子是非极性分子,所以白磷可溶于非极性溶液中,白磷是有剧毒物质,红磷比白磷稳定,不溶于有机溶剂:黑磷←−−−→高温、高压白磷(P 4)0400C←−−→4P(红磷) 黑磷具有导电性,不溶于有机溶剂;3、(1)磷的氢化物常见的有气态的膦(PH 3)和液态的联膦(P 2H 4 ) ;(2)白磷在KOH 溶液中加热发生歧化反应:P 4+3KOH+3H 2O=PH 3+3KH 2PO 2 ;(3)复分解法制膦:PH 4I+KOH=PH 3+KI+H 2O ;(4)水解法制膦:Mg 3P 2+6H 2O=3Mg(OH)2+2PH 3 ;(5)膦是无色气体,有类似大蒜的臭味,有剧毒,膦在水中的溶解度很小;(6)纯净的膦在空气中燃烧生成磷酸:PH 3+O 2=H 3PO 4 ;(7)膦分子的结构与氨分子相似,也呈三角锥形,磷原子上有一对孤对电子,膦的碱性比氨弱,它是一种较强的还原性物质,但是稳定性较差;(8)与氨不同,卤化膦遇水立即分解;4、(1)磷的氧化物常见的有五氧化二磷(P2O5)和三氧化二磷,P4O10和P4O6也分别简称五氧化二磷和三氧化二磷;(2)气态或液态的三氧化二磷都是二聚分子P4O6(白色易挥发蜡状固体),P4O6与冷水反应:P4O6+6H2O(冷)=4H3PO3(亚磷酸) ;P4O6+6H2O(热)=3H3PO4+PH3;5P4O6+18H2O(热)=12H3PO4+8P ;P4O6+2O2=P4O10 ;(3)P4O10是白色雪花状晶体(吸水性强,在空气中吸收水分迅速潮解,所以常用做气体和液体的干燥剂)与水反应时都先生成偏磷酸(HPO3),然后形成焦磷酸(H4P2O7),最后形成正磷酸(H3PO4);在酸性和加热条件下,反应大大加快;磷的含氧酸中H3PO4最稳定:P4O10+2H2O(冷)=4HPO3 ;3P4O10+10H2O=4H5P3O10(三聚磷酸;P4O10+4H2O=2H4P2O7(焦磷酸);P4O10+6H2O(热)=2H3PO4(正磷酸) ;甚至可以使H2SO4、HNO3等脱水为相应的氧化物:P4O10+6H2SO4=6SO3+4H3PO ;P4O10+12HNO3=6N2O5+4H3PO4 ;5、(1)次磷酸(H3PO2)是一种无色晶状固体,易潮解,极易溶于水,是一种强酸,在碱性溶液中H3PO2非常不稳定,易歧化为HPO32-和PH3;(2)H3PO2,还是强还原剂,能在溶液中将AgNO3、HgCl2、CuCl2等重金属还原为金属单质;相应的次磷酸盐易溶于水,次磷酸盐也是强还原剂;HH OHOP↑-↓-;6、(1)亚磷酸(H3PO3)是无色晶体,易潮解,在水中溶解度较大,为二元酸(HHO OHOP↑-↓-),H3PO3受热发生歧化反应,生成磷酸和膦(PH3),碱金属和Ca的亚磷酸盐都难容;(2)亚磷酸和亚磷酸盐都是较强的还原剂,氧化性极差,如:亚磷酸可将Ag+还原为Ag,也可将浓H2SO4还原为SO2;7、焦磷酸(H4P2O7),三聚磷酸(H5P3O10)和四偏磷酸等均是若干个磷酸分子经脱水后通过氧原子连接起来的多聚磷酸(属于缩合酸);9、(1)工业上用硫酸分解磷石灰来制取正磷酸(H3PO4):Ca3(PO4)2+3H2SO4=2H3PO4+3CaSO4 ;(2)纯净的磷酸为无色晶体,是一种高沸点酸,磷酸不形成水合物,但可与水以任何比例混溶,却无氧化性;(3)磷酸正盐比较稳定,一般不易分解,大多磷酸二氢盐都易溶于水,而磷酸一氢盐和正盐(除Na、K及铵等少数盐外)都难溶于水;(4)碱金属的磷酸盐(除锂外)都易溶于水;10、(1)工业上利用天然磷酸钙生产磷肥:Ca3(PO4)2+2H2SO4+4H2O=Ca(H2PO4)2+2CaSO4.2H2O(混合物称过磷酸钙)(2)磷酸盐与过量的钼酸铵[(NH4)2MoO4]及适量的浓HNO3混合后加热:PO43-+12MoO2-+24H++3NH4+=(NH4)3PO4.12MoO3.6H2O(s)+6H2O ,此反应用于鉴定PO43-;11、焦磷酸(H4P2O7)是四元酸,无色玻璃状物质,易溶于水,在热水中,特别是有HNO3存在时,可以很快转变为H3PO4:H4P2O7+H2O=2H3PO4 ;焦磷酸的酸性比磷酸强;一般来说,酸的缩合程度越大,产物的酸性越强;H4P2O7与AgNO3反应生成白色的Ag4P2O7沉淀:H4P2O7+4AgNO3=Ag4P2O7(s)+4HNO3 ;(2)焦磷酸的钠盐溶于水,将磷酸一氢钠加热可得到焦磷酸钠:442722NaHPO Na P O H O ∆−−→+ ;(3)P 2O 72-也具有配位能力,适量的Na 4P 2O 7与Cu 2+等离子作用生成相应焦磷酸盐沉淀;当Na 4P 2O 7过量时,则由于生成配合物使沉淀溶解:2Cu 2++P 2O 74-=Cu 2P 2O 7(s) ,适量的情况下;Cu 2P 2O 7+3P 2O 74-=2[Cu(P 2O 7)4]6- ,过量的情况下;12、(1)由磷酸氢钠铵制取偏磷酸钠的反应:44332NH NaHPO NaPO NH H O ∆−−→++ ;(2)A 将磷酸二氢钠加热至400.C~500.C ,可得三聚偏磷酸盐;400~5002433323()3C C NaH PO Na PO H O −−−−→+ ;13、(1)三卤化磷分子的构型为三角锥形,PX 3易与O 2或S 反应,分别生成三卤氧磷和三卤硫磷:2PF 3+O 2=2POF 3 , PBr 3+S=PSBr 3 ;(2)过量的磷在Cl 2中燃烧生成PCl 3,PCl 3在室温下是无色液体,在水中强烈水解:PCl 3+3H 2O=H 3PO 3(亚磷酸)+3HCl ;(3)磷与过量的卤素单质直接反应生成五卤化磷(PX 5),三卤化磷分子与卤素反应也可制得无卤化磷:Cl 2+PCl 3=PCl 5 ;(4)五卤化磷的气态分子为三角双锥形,磷原子以sp 3d 杂化轨道与五个卤原子形成δ键;(5)PX5受热分解为:PX3和X2,且稳定性随X2的氧化性增强而增强;(6)PCl5为白色晶体,PCl5水解得到磷酸和氯化氢:PCl5+H2O=POCl3+2HCl , POCl3+3H2O=H3PO4+3HCl ;POCl3在室温下为无色液体,其分子构型为四面体,磷原子采用sp3杂化;三、1、(1)AsH3,SbH3,BiH3,其氢化物都是液体,它们的分子结构与NH3类似,为三角锥形;(2)AsH3,SbH3,BiH3,的熔点、沸点依次升高,它们都不稳定,且稳定性依次降低,BiH3极不稳定,它们的碱性也依次减弱,BiH3五碱性,As,Sb,Bi的氢化物都是极毒的;2、(1)Na3As+3H2O=AsH3+3NaOH ;As2O3+6H2SO4=2AsH3+6ZnSO4+3H2O ;锑、铋也有类似的反应;(2)胂(AsH3)有类似与大蒜的刺激气味,室温下可在空气中自燃:2AsH3+3O2=As2O3+3H2O ;在缺氧条件下,胂受热分解:3222()3AsH As s H ∆−−→+ ; 这就是马氏试胂法的基本原理,生成的砷沉积在管壁上形成亮黑色的“砷镜”;(3)砷是一种很强的还原剂:2AsH 3+2AgNO 3+3H 2O=As 2O 3+12HNO 3+12Ag(s) ;,这是古氏试砷法的主要反应;(4)H 3AsO 3、Sb(OH)3、Bi(OH)3,它们的酸性依次减弱,碱性依次增强;H 3AsO 3(亚砷酸)和Sb(OH)3是两性氢氧化物,而Bi(OH)3的碱性大于酸性,只能溶于浓的强碱溶液中;(5)H 3AsO 3仅存在溶液中,而Sb(OH)3和Bi(OH)3都是难溶于书水的白色沉淀;3、As 、Sb 、Bi 的单质在空气中燃烧或焙烧它们的硫化物可制得它们的M 2O 3,它们的M 2O 5不能用这种方法制得,常态下,As 、Sb 的M 2O 5是双聚分子As 4O 6和Sb 4O 6,其结构与P 4O 6相似,它们在较高温度下才解离为As 2O 3和Sb 2O 3,它们的晶体为分子晶体,而Bi 2O 3为离子晶体;4、(1)As 2O 3俗名砒霜,为白色粉末状的剧毒物质,微溶于水,在热水中溶度稍大,As 2O 3为两性偏酸的氧化物,所以它可以在碱液中溶解生成亚砷酸盐;(2)亚砷酸(H 3AsO 3)是一种弱酸,亚砷酸盐在碱性溶液中是一种还原剂:AsO 33-+I 2+2OH -=AsO 43-+2I -+H 2O ;(3)以浓HNO3作用于As、Sb的单质或三氧化物时,生成氧化值为+5的含氧酸或水合氧化物:3As+5HNO3+2H2O=3H3AsO4+5NO ;H3AsO4+2I-+2H+=H3AsO3+I2+H2O ;(4) 4As2S5(s,黄色)+24OH-=3AsO43-+12H2O ;2AsO33-+3H2S+6H+=As2S3(s,黄色)+6H2O ;(5)As的硫化物(As2S3、As2S5)能溶于碱溶液,也能溶于碱金属硫化物,砷的硫化物不溶于浓盐酸:As2S3+6NaOH=Na3AsS3+Na3AsO3+3H2O ;As2S3+3Na2S=2Na3AsS3(硫代亚砷酸钠) ;As2S5+3Na2S=2Na3AsS4(硫代砷酸钠) ;(6)As2S3具有还原性,能与多硫化物反应生成硫代酸盐:As2S3+3S22-=2AsS43-(硫代砷酸根)+S(s) ;(7)在砷的硫代酸盐或硫代亚酸盐溶液中加入酸,生成不稳定的硫代酸或硫代亚酸,它们立即分解为相应的硫化物和硫化氢:2AsS32-+6H+=As2S3(s,黄色)+3H2S ;2AsS43-+6H+=As2S5(s,黄色)+3H2S ;5、(1)Sb2O3是不溶于水的白色固体,同时也是两性物质,酸性比As2O3弱,碱性略强;(2) Sb(OH)4-+Cl2+Na++20H-=Na[Sb(OH)6](s,白色)+2Cl- ;由于Na[Sb(OH)6]的溶解度很小,所以在定性分析上用K[Sb(OH)6]鉴定Na +;(3)以浓HNO 3作用于锑的单质或三氧化物时,生成+5价的含氧酸或水合氧化物:6Sb+10HNO 3(浓)=3Sb 2O 5+10NO+5H 2O ;25225.x S b O y H O x S b O y H O+−−→ ; (4)Na[Sb(OH)6]+2I -+6H +=I 2+Sb 3++6H 2O+Na + ;(5)水解:Sb 2(SO 4)3+2H 2O=(SbO)2SO 4(s)(硫酸氧锑)+2H 2SO 4 ;(6)Sb 3+具有 一定的氧化性,可被强还原剂还原为金属单质:2Sb 3++3Sn=2Sb+3Sn 2+ ;这一反应可用于鉴定Sb 3+;(7)Sb 的硫化物与碱、碱金属的硫化物(Na 2S )反应:Sb 2S 3+6NaOH=Na 3SbO 3+Na 3SbS 3+3H 2O ;Sb 2S 3+3Na 2S=2Na 3SbS 3(硫代亚锑酸钠) ;Sb 2S 5+3Na 2S=2Na 3SbS 4(硫代锑酸钠) ;(8)Sb 2S 3、Sb 2S 5溶于浓盐酸:Sb 2S 3+2HCl(浓)=2H 3[SbCl 6]+3H 2S ;Sb 2S 5+12Cl -+10H +=2SbCl 6-+5H 2S ;(9)Sb 2S 3具有还原性,可与多硫化物反应生成硫代酸盐:Sb 2S 3+3S 22-=2SbS 43-(硫代锑酸根)+S ;(10)在锑的硫代酸盐或硫代亚酸盐中加入酸,会生成不稳定的硫代酸或硫代亚酸,它们立即分解为相应的硫化物和硫化氢:2SbS33-+6H+=Sb2S3(s,橙色)+3H2S ;2SbS43-+6H+=Sb2S5(s,橙色)+3H2S ;6、(1)Bi2O3是黄色粉末,加热变为红棕色,Bi2O3极难溶于水,但溶于酸生成相应的铋盐,Bi2O3是碱性氧化物,不溶于碱;(2)Bi(OH)3只能在强碱性介质中被很强的氧化剂所氧化:Bi(OH)3+Cl2+3NaOH=NaBiO3(s)+2NaCl+3H2O ;(3)铋酸很难制得,硝酸只能将金属铋氧化为硝酸铋:Bi+4HNO3=Bi(NO3)3+NO+2H2O ;(4) NaBiO3+6HCl(浓)=Cl2+BiCl3+NaCl+3H2O ;铋酸盐在酸性溶液中是很强的氧化剂,可将Mn2+氧化为高锰酸盐:2Mn2++5NaBiO3(s)+14H+=2MnO-+5Na++7H2O ;(5)Bi很难形成Bi5+,但在强酸溶液中可以形成Bi3+如Bi2(SO4)3、Bi(NO3)3就是如此,这些盐在水中极易溶解:BiCl3+H2O=BiOCl(s)+2HCl ;(6)在碱性溶液中,Sn2+可将Bi3+还原为铋:2Bi3++3[Sn(OH)4]2-+6OH-=2Bi+3[Sn(OH)6]2-;利用这一反应可鉴定Bi3+的存在;(7)Bi2S3(不溶于水和稀酸)为黑色,但是不能够生成Bi2S5,因为Bi5+的氧化性很强,S2-还原性很强;(8)Bi2S3溶于浓HCl:Bi 2S 3+8HCl(浓)=2H[BiCl 4]+3H 2S ;(9)因为Bi 2S 3的还原性极弱,所以它不与多硫化物反应;四、1、(1)工业上通过液态空气的分馏制取氧气,实验室利用氯酸钾的热分解制备氧气:32223KClO KCl O ∆−−→+ ; 注意:O 2具有磁性,是顺磁性物质;(2)过氧化氢(H 2O 2)又成双氧水,高纯度的H 2O 2,在低温下是比较稳定的,期分解作用比较平稳,当加热到460K 以上,将发生强烈的爆炸性分解:2H 2O 2(l)=2H 2O(l)+O 2(g) ;(3)H 2O 2在碱性介质中的分解速率远比在酸性介质中大,影响H 2O 2分解速率的因素是:催化剂、光照,H 2O 2应贮存在棕色瓶中,置于阴凉处;(4)H 2O 2是一种极弱的酸,可与某些金属氢氧化物反应生成过氧化物和水:H 2O 2+Ba(OH)2=BaO 2(过氧化钡)+2H 2O ;(5) H 2O 2无论在酸性还是碱性溶液中军是强氧化剂:2I -+H 2O 2+2H +=I 2+2H 2O ;2[Cr(OH)4]-+3 H 2O 2+2OH -=2CrO 42-+8H 2O ;H 2O 2的还原性较弱,只有H 2O 2与强氧化剂作用时,才能被氧化释放O 2:2KMnO 4+5 H 2O 2+3H 2SO 4=2MnSO 4+5O 2+K 2SO 4+8H 2O ;H2O2+Cl2=2HCl+O2;(6) H2O2可将黑色的PbS氧化为白色的PbSO4,俗称铅白,是一种涂料:PbS+4 H2O2=PbSO4+4H2O ;(7)在酸性介质中,H2O2能与重铬酸盐反应生成蓝色的过氧化铬(CrO5),CrO5在乙醚或戊醇中比较稳定:4 H2O2+Cr2O72-+2H+=2CrO5+5H2O ;这一反应可用于检查H2O2,也用于检验CrO42-或Cr2O72-的存在;(8)过氧化氢的主要用途是作为氧化剂使用,其优点是产物是H2O,不会给反应系统引入新的杂质;反应中应该注意的是浓度稍大的H2O2水溶液会灼伤皮肤,使用时应格外小心;2、(1)O3(臭氧分子)的构型为V型,臭氧分子是反磁性物质,表明其分子中没有成单电子;(2)与O2相反,臭氧是非常不稳定的,在常温下缓慢分解,在200.C以上分解较快: 2 O3(g)=3O2(g) ;(3)臭氧的氧化性比O2强,臭氧可将I-氧化而析出单质碘:O3+2I-+2H+=I2+H2O+O2;3、臭氧、H2O2可用于杀菌、消毒,并且可以用作漂白剂,所以可用臭氧代替氯气作为饮用水消毒剂,其优点是杀菌快,且消毒后无味,臭氧也是一种高能燃料的氧化剂;4、(1)硫在自然界以单质和化合态存在,单质硫矿床主要分布在火山附近,黄铁矿FeS 2是最重要的硫化物矿,它大量用于制造硫酸,是一种基本的化工原料;(2)单质硫俗称硫磺,是黄色分子晶体,很脆,不易溶于水,硫的导电导热性很差:.94.5()()C S S −−−→←−−−正交单斜 ,正交硫和单斜硫的分子都是由8个硫原子组成的,具有环状结构;(3)当单质硫加热融化后,得到浅黄色、透明、易流动的由S 8环状晶体分子组成的液体,温度越高,分子中硫原子的数目愈少,当温度高达2000.C 时,开始有单原子硫解离出来:8642S S S S S →→→→ ;(4)硫能与许多金属直接化合生成相应的硫化物:2Al+3S=Al 2S 3 Hg+s=HgS ;硫也可与氢、氧、卤素(除碘外)、碳、磷等直接作用生成相应的共价化合物;(5)硫能与具有氧化性的酸反应:S+2HNO 3=H 2SO 4+2NO(g) ;S+H 2SO 4(浓)=3SO 2+2H 2O ;S+6HNO 3(浓)=H 2SO 4+6NO 2+2H 2O ;硫能溶于热的碱液生成硫化物和亚硫酸盐:3S+6NaOH=2Na 2S+Na 2SO 3+3H 2O ;当硫过量时,则可生成硫代硫酸盐:4S+6NaOH=2Na 2S+ Na 2S 2O 3+3H 2O ;(6)硫化氢是无色、剧毒的气体,分子构型为V 型,sp 3杂化,有腐臭蛋味;H 2S 中毒是由于它能与血红素中的Fe 2+作用生成FeS 沉淀,因而使Fe 2+失去原来的正常的生理作用;注意:H 2S 的饱和溶液浓度为0.1 1.mol l -;(7)通常金属硫化物和非氧化性酸作用制取硫化氢: FeS+2HCl=H 2S+FeCl 2 ;实验室可利用硫化乙酰胺水溶液加热水解的方法制取硫化氢:CH 3CSNH 2+2H 2O=CH 3COONH 4+H 2S ;逸出的H 2S 气体可用P 4O 10干燥;(8)硫化氢能被卤素氧化成游离的硫:H 2S+Br 2=2HBr+S ;氯气还能把H 2S 氧化成硫酸:H 2S+Cl 2+4H 2O=H 2SO 4+8HCl ;H 2S 在O 2的作用下:22222322H S O H O SO +−−−→+完全 ;222222H S O H O S +−−−→+不完全 ;(9)碱性溶液中的S 2-的还原性比酸性溶液中的H 2S 稍强一些,H 2S 水溶液在空气中放置后,由于空气中的O 2把H 2S 氧化成游离的S 而逐渐浑浊;(10)Na 2S 俗称硫化碱:1373242a 44KN SO C Na S CO +−−−→+ ;(11)在可溶性硫化物的浓溶液中加入硫粉时,硫溶解生成相应的多硫化物:(NH 4)2S+(x-1)S=(NH 4)2S x ;过硫化氢(H 2S 2)与H 2O 2的结构相似,即书页状(将书翻成一个大V 型);(12)亚硫酸盐的还原性比亚硫酸还强: SO 32-+Cl 2+H 2O=SO 42-+2Cl -+H + ;(13)金属硫化物大多数是有颜色的,碱金属硫化物和BaS 易溶于水,其他碱土金属硫化物微溶于水(BeS 难溶):金属硫化物的相应的颜色:(14)金属硫化物无论是易溶还是微溶的都会发生水解,即使难溶金属硫化物,其溶解的部分也发生水解;在稀酸中可溶的:MnS、FeS、CoS、NiS、ZnS,MS+2H+=M2++H2S(g) ;浓HCl的配位溶解:SnS+2H++4Cl-=SnCl42-+H2S ;SnS2+4H++6Cl-=SnCl62-+H2S ;Sb2S3+6H++12Cl-=2SbCl63-+3H2S ;Sb2S5+10H++12Cl-=2SbCl6-+5H2S ;PbS+2H++4Cl-=PbCl42-+H2S ;Bi2S3+6H++8Cl-=2BiCl4-+3H2S ;CdS+2H++4Cl-=CdCl42-+H2S ;HNO3氧化性酸中的溶解:Bi2S3+8HNO3=2Bi(NO3)3+2NO+3S+4H2O;3AgS+8HNO3=6AgNO3+2NO+3S+4H2O ;3PbS+8HNO3=3Pb(NO3)2+2NO+3S+4H2O ;3CuS+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO+3S+4H2O ;在王水中配位溶解:3HgS+2HNO3+12HCl=3H2[HgCl4]+3S+2NO+4H2O;在NaOH溶液或Na2S溶液中溶解:2SnS2+6OH-=SnO32-+SnS32-+3H2O;SnS2+S2-=SnS32-;As 2S 3+6OH -=AsO 33-+AsS 33-+3H 2O ; As 2S 3+3S2-=2AsS 33-(硫代亚砷酸根) ; 4As 2S 5+24OH -=2AsO 43-+5AsS 43-+12H 2O ; As 2S 5+3S 2-=2AsS 43- ; Sb 2S 3+6OH -=SbO 33-+SbS 33-+3H 2O; Sb 2S 3+3S 2-=2SbS 33- ;4Sb 2S 5+24OH -=3SbO 43-+5SbS 43-+12H 2O ; Sb 2S 5+3S 2-=2SbS 43- ; HgS+2S 2-=[HgS 2]2- ; 氧化碱液:SnS+Na 2S 2=Na 2SnS 3(硫代亚锡酸钠) ; As 2S 3+3Na 2S 2=S+2Na 3AsS 4(硫代亚砷酸钠) ; Sb 2S 3+3Na 2S 3=S+2Na 3SbS 4(硫代亚锑酸钠) ; 5、(1)工业上利用焙烧硫化物矿制取SO 2:3FeS 2+8O 2=Fe 3O 4+6SO 2 ;(2)实验室用亚硫酸盐与酸反应制少量的SO 2,也可以用Cu 与浓硫酸共热制SO 2;(3)气态SO 2分子构型与H 2O 、O 3的分子构型相同,均为V 型; (4)液氨与液态的SO 2均为非水溶剂; (5)SO 2溶于水,其解离反应为:223S O H O H H S O+-−−→++←−− ; (6)SO 2和H 2SO 3两种物质均具有氧化性和还原性;.5002222CSO CO CO S +−−−→+ ;(7)空气中长期放置的H 2SO 3或SO 32-盐会被空气中的O 2氧化而失去还原性;(8)SO 2与Cl 2在催化剂存在的条件下:2222+()SO Cl SO Cl −−−→活性炭二氯化硫 ; (9)亚硫酸的还原性:2MnO 4-+5SO 32-+6H +=2Mn 2++5SO 42-+3H 2O; H 2SO 3+I 2+H 2O=H 2SO 4+2HI ; 亚硫酸盐的还原性比亚硫酸还强: SO 32-+Cl 2+H 2O=SO 42-+2Cl -+2H + ; 6、(1)在催化剂存在的条件下:2522345022V O CSO O SO >+−−−→ ; (2)纯SO 3是一种无色、易挥发的固体,气态的SO 3为单分子,其分子构型为平面三角形;(3)SO 3极易与水化合生成硫酸,同时放出大量的热:SO 3+H 2O=H 2SO 4 ; 所以SO 3在潮湿的空气中易挥发呈雾状;(4)在稀释浓硫酸时,应将浓硫酸缓缓倒入盛有水的烧杯中(并且慢慢搅拌);(5)在运输浓硫酸时用钢罐储存,因为浓硫酸可以使得铁的表面敦化生成一层致密的保护膜,阻止了浓硫酸与Fe 的进一步反应;硫酸的分子结构式:OOH O S O H ↑↓---- ;硫酸晶体呈波纹形层状结构;(6)浓H 2SO 4是一种氧化剂,可氧化许多金属和非金属:Zn+2H 2SO 4(浓)=ZnSO 4+SO 2+2H 2O ; S+2H 2SO 4(浓)=3SO 2+2H 2O ; 浓硫酸氧化金属并不放出O 2;(7)SO 42-的构型为正四面体,大多数硫酸盐易溶于水,但PbSO 4、CaSO 4、SrSO 4溶解度很小,BaSO 4几乎不溶于水,也不溶于酸,但SO 32-和Ba 2+虽然也可以生成白色的BaSO 3沉淀,但它可以溶于盐酸而放出SO 2; 7、(1)焦硫酸的结构式:OOOOH O S O S O H ↑↑↓↓------ ;SO 3+H 2SO 4=H 2S 2O 7 ;H 2SO 4+H 2SO 4=H 2S 2O 7+H 2O ,如下所示:2272l ll ll l l lOOOOHO S OH HO S OH H S O H O --+--→+ ; (2)把碱金属的酸式硫酸盐加热到熔点以上,可得到焦硫酸盐:422722KHSO K S O H O ∆−−→+ ;(3)用K 2S 2O 7与难溶氧化物共熔:TiO 2+K 2S 2O 7=TiOSO 4+K 2SO 4 ;Al 2O 3+3 K 2S 2O 7=Al 2(SO 4)3+3K 2SO 4 ;(4)硫代硫酸(H 2S 2O 3)极不稳定,用亚硫酸盐与硫作用可生成硫代硫酸盐:Na 2SO 3+S=Na 2S 2O 3 ;在Na 2S 和Na 2CO 3混合液(物质的量比为:2:1)中通入SO 2:2Na 2S+Na 2CO 3+4SO 2=3Na 2S 2O 3+CO 2 ;(5)Na 2S 2O 3.5H 2O 俗称海波或大苏打,是一种无色透明状的晶体,易溶于水,其水溶液呈弱碱性;(6)硫代硫酸钠在中性或碱性溶液中很稳定,当与酸作用时:S2O 32-+2H +=S+SO 2+H 2O ;(7)硫代硫酸根离子具有与硫酸根离子相似的四面体构型; (8)硫代硫酸钠具有还原性,Na 2S 2O 3可被较强的氧化剂氧化为Na 2SO 4:S 2O 32-+4Cl 2+5H 2O=2SO 42-+8Cl -+10H + ; 纺织业上用Na 2S 2O 3作脱氯剂 ;2S 2O 32-+I 2=2I -+S 4O 62-(四硫酸根离子) , 结构式为:2O OO O O S S S S O ↑↑↓↓-⎡⎤-------⎢⎥⎢⎥⎣⎦; (9)S 2O 32-具有配位能力,可与Ag +、Cd 2+等形成稳定的配离子,如:AgBr+2S 2O 32-=[Ag(S 2O 3)2]3-+Br - ;(10)重要的过二硫酸盐有K 2S 2O 8和(NH 4)2S 2O 8,它们也是强氧化剂,过二硫酸盐可将I -和Fe 2+氧化为I 2和Fe ,甚至能将Cr 3+和Mn 2+等氧化成相应的高氧化值的Cr 2O 72-和MnO 4-; 过二硫酸(H 2S 2O 8)同浓硫酸一样,同样具有较强的吸水性,可使纤维和糖氧化;(11)在催化剂作用下:222284222Cu S O I SO I +---+−−−→+催化; g 222282442n +582n 1016A M S O H O M O SO H ++---++−−−→++催化;(12)过硫酸及其盐热稳定性差,受热易分解:2282432222K S O K SO SO O ∆−−→++ ;。
P区元素二1、由于惰性电子对效应,N 族元素自上而下氧化值为+3的化合物稳定性增强,二氧化值为+5的(除氮外)化合物稳定性增强;2、氮族元素所形成的化合物主要是共价型的,而且原子愈小,形成共价键的趋势也就愈大;3、氮族元素氢化物的稳定性从NH 3到BiH 3依次减弱,酸性增强;4、氮族元素氧化物酸性也随原子序数的递增而递减;一、1、实验室制少量氮气:O H N NO NH 22242+?→??,实际制备时,可用NH 4Cl 与NaNO 2浓的混合液加热;2、N 2是无色、无臭、无味的气味,微溶于水,因为N N ≡叁键键能非常大,所以N 2是最稳定的双原子分子。
在化学反应中,N N ≡叁键很难被破坏,所以常被用作保护气;N 2是反磁性物质;3、实验室一般用铵盐与强碱共热来制取氨;工业上目前主要采取合成的方法制氨(Lewis 碱);4、氨分子中的氢原子可被活泼金属取代生成氨基化合物(将氨通入熔融的金属钠中):223503222H N a N HNH Na +?→?+ ; 是有机合成中重要的缩合剂;5、氨在纯氧中可燃烧生成水和氮气:(1)纯氧:4NH 3+O 2=6H 2O+2N 2 ;(2)通入空气:O H NO O NH Pt 2236454+?→?+ ; 6、联氨(N 2H 4)也叫肼,在空气中燃烧:N 2H 4+O 2=N 2+2H 2O(燃烧时呈紫色) ;7、铵盐一般为无色晶体,皆溶于水,用Nessler 试剂(柰斯乐试剂)可鉴定试液中的NH 4+:[]I NH O O H I OH HgI NH H H 2g g 2244374][2 ++?→?++---+;因为反应用量的不同,生成沉淀颜色从红棕色到红褐色有所不同;8、固体铵盐受热易分解:(1)如果酸是易挥发的且无氧化性的,则酸和氨一起分解:2233242)(CO O H NH CO NH ++?→?? ; (2)如果酸是不挥发且无氧化性的,则只有氨挥发掉,而酸或酸式盐则留在容器内:4334343)(PO H NH PO NH +?→?? ;443424)(HSO NH NH SO NH +?→?? ;(3)如果酸是有氧化性的,则分解出的氨被酸氧化为N 2或N 2O:OH O Cr N O Cr NH 232272244)(++?→??O H O N NO NH 22342+?→?? ; 240432325429NH NO N HNO H O →++催化(>C );9、(1)NO 与FeSO 4溶液反应生成深棕色的硫酸亚硝酰铁([]4()Fe NO SO );NO +与N 2,CO 与CN -互为等电子体,NO 与卤素化合物生成卤化亚硝酰(NOX ),即: Cl 2+2NO=2NOCl ;(2)实验室用铜与稀硝酸反应制NO:3Cu+8HNO 3=3Cu(NO 3)2+2NO+4H 2O ;(3)NO 2是红棕色气体,具有特殊臭味并有毒,冷却时NO 2颜色逐渐变淡,最后变为无色,颜色改变是由于NO 2在冷却时聚合生成无色的N 2O 4:2242NO N O →←冷却升温; (4)NO 2与水反应: 3NO 2+H 2O=HNO 3+NO ;2NO 2+2NaOH=NaNO 3+NaNO 2+H 2O ;因为NO 分子中O 、N 价电子数之和为11,含未成对电子具有磁性,这种价电子数为奇数的分子称为奇电子分子;NO 2也是奇电子分子,空间构型为V 型,N 原子以sp 2杂化轨道与氧成键;10、(1)等物质的量的NO 2和NO 的混合物溶解在冰冷的水中:2222NO NO H O HNO ++→冷冻 ; (2)在亚硝酸盐的冷溶液中加强酸:2NaNO 2+H 2SO 4=Na 2SO 4+2HNO 2 ;(3)亚硝酸极不稳定,受热可分解:2223222()HNO H O N O H O NO NO ??→??→+++←??←??淡蓝色 ; (4)亚硝酸是一种弱酸,酸性稍强于醋酸;(5)亚硝酸盐大多是无色的,除了淡黄色的AgNO 2外,一般都易溶于水,所有的亚硝酸盐都是有剧毒的,还是致癌物之;(6)通用碱吸收等物质的量的NO 2和NO 可制得亚硝酸盐:NO+NO 2+2NaOH=2NaNO 2+H 2O ;工业上用碱或铁在高温下还原硝酸盐制得亚硝酸盐;(7)亚硝酸根离子的构型为V 型,氮原子采取sp 2杂化,形成一个43∏;(8)亚硝酸盐在酸性介质中具有氧化性,还原产物一般为:2NaNO 2+2KI+2H 2SO 4=2NO+I 2+Na 2SO 4+K 2SO 4+2H 2O ;(9)与强氧化剂作用时:2KMnO 4+5KNO 2+3H 2SO 4=2MnSO 4+5KNO 3+K 2SO 4+3H 2O ;(10)金属活泼性越强,其亚硝酸盐也就越稳定,如:AgNO 2<="" bdsfid="139" p="">11、(1)目前普遍采用氨催化法制硝酸:.3224546Pt Rh NH O NO H O +→+ ;生成的NO 被O 2氧化为NO 2后再与水发生歧化反应:2NO+O 2=2NO 2 , 3NO 2+H 2O=2HNO 3+NO ;加入硝酸镁作为脱水剂,再进行蒸馏可得到浓HNO 3;(2)用H 2SO 4和硝石NaNO 3共热:NaNO 3+H 2SO 4=NaHSO 4+HNO 3 ;硝酸分子中,N 原子采用sp 2杂化,呈平面三角形,HNO 3分子内还可形成氢键;(3)纯硝酸是无色液体,由于硝酸的挥发而产生白烟,故通常称为发烟硝酸,溶于过量的NO2的浓硝酸产生红烟,浓硝酸很不稳定,受热或光照时易分解:4HNO3=4NO2+O2+2H2O ;(4) HNO3+非金属单质=相应高价酸+NO,3C+4HNO3=3CO2+4NO+2H2O ;3P+5HNO3+2H2O=3H3PO4+5NO ;S+2HNO3=H2SO4+2NO ;3I2+10HNO3=6HIO3+10NO+2H2O ;(5)浓硝酸贮存时,应与还原性物质隔开;(6)有些金属(Fe,Al,Cr等)可溶于稀硝酸而不溶于浓硝酸,这是由于浓硝酸将其表面的金属氧化成一层致密的氧化物保护膜,致使金属不能与浓硝酸继续作用;(7)浓硝酸通常被还原为NO2,稀硝酸通常被还原为NO,当较稀的硝酸与活泼金属金属作用时,可得到N2O,当硝酸很稀时,可被还原为NH4+:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O ;3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O ;4Zn+10HNO3(稀)=4Zn(NO3)2+N2O+5H2O ;4Zn+10HNO3(很稀)=4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O ;稀硝酸的氧化性比浓硝酸的强,相反,还原性比浓硝酸弱;(8)以浓HCl:浓HNO3=3:1的比例混合后的溶液叫做王水,王水的氧化性比硝酸更强,可将金,铂等不活泼性金属溶解:Au+HNO 3+4HCl=HAuCl 4+NO+2H 2O ;3Pt+4HNO 3+18HCl=3H 2[PtCl 6]+4NO+8H 2O ;(9)实际应用上,硝化反应常是以浓硝酸和浓硫酸的混酸做硝化剂:246636522H SO C H HNO C H NO H O +→+ ;硝基化合物大多数为黄色;(10)NO 3-,CO 32-,BF 3互为等电子体,NO 3-中的N 原子以sp 2杂化,为平面三角形,形成四中心六电子大π键:64∏ ,热稳定性:HNO 3>HNO 2;12、(1)最活泼的金属(在金属活动性顺序表中比Mg 活泼的金属),的硝酸盐受热分解时产生亚硝酸盐和氧气:2NaNO 3=2NaNO 2+O 2 ;(2)活泼性较差的金属(活泼性介于Mg 和Cu 之间的金属)的硝酸盐受热分解为O 2,NO 2和相应金属氧化物:2Pb(NO 3)2=2PbO+4NO 2+O 2 ;(3)不活泼金属(比Cu 更不活泼的金属)的硝酸盐受热时则分解为O 2,NO 2和金属单质;(4)硝酸盐的水溶液几乎没有氧化性,只有在酸性介质中才有氧化性,固体硝酸盐在高温时是强氧化剂,NH 4NO 2为黄色晶体;二、1、制白磷:2Ca 3(PO 4)2+6SiO 2=3CaSiO 3+P 4O 10 ;P 4O 10+10C=P 4+10CO ;总反应:2Ca 3(PO 4)2+6SiO 2+10C=6CaSiO 3+P 4+10CO ;2、常见的磷的同素异形体:白磷(P 4)、红磷(P)、黑磷三种,白磷的化学性质很活泼,易被氧化,在空气中能自燃,因此必须将其保存在水中,P 4分子是非极性分子,所以白磷可溶于非极性溶液中,白磷是有剧毒物质,红磷比白磷稳定,不溶于有机溶剂:黑磷←→高温、高压白磷(P 4)0400C←??→4P(红磷) 黑磷具有导电性,不溶于有机溶剂;3、(1)磷的氢化物常见的有气态的膦(PH 3)和液态的联膦(P 2H4 ) ;(2)白磷在KOH 溶液中加热发生歧化反应:P 4+3KOH+3H 2O=PH 3+3KH 2PO 2 ;(3)复分解法制膦:PH 4I+KOH=PH 3+KI+H 2O ;(4)水解法制膦:Mg 3P 2+6H 2O=3Mg(OH)2+2PH 3 ;(5)膦是无色气体,有类似大蒜的臭味,有剧毒,膦在水中的溶解度很小;(6)纯净的膦在空气中燃烧生成磷酸:PH 3+O 2=H 3PO 4 ;(7)膦分子的结构与氨分子相似,也呈三角锥形,磷原子上有一对孤对电子,膦的碱性比氨弱,它是一种较强的还原性物质,但是稳定性较差;(8)与氨不同,卤化膦遇水立即分解;4、(1)磷的氧化物常见的有五氧化二磷(P2O5)和三氧化二磷,P4O10和P4O6也分别简称五氧化二磷和三氧化二磷;(2)气态或液态的三氧化二磷都是二聚分子P4O6(白色易挥发蜡状固体),P4O6与冷水反应:P4O6+6H2O(冷)=4H3PO3(亚磷酸) ;P4O6+6H2O(热)=3H3PO4+PH3;5P4O6+18H2O(热)=12H3PO4+8P ;P4O6+2O2=P4O10 ;(3)P4O10是白色雪花状晶体(吸水性强,在空气中吸收水分迅速潮解,所以常用做气体和液体的干燥剂)与水反应时都先生成偏磷酸(HPO3),然后形成焦磷酸(H4P2O7),最后形成正磷酸(H3PO4);在酸性和加热条件下,反应大大加快;磷的含氧酸中H3PO4最稳定:P4O10+2H2O(冷)=4HPO3 ;3P4O10+10H2O=4H5P3O10(三聚磷酸;P4O10+4H2O=2H4P2O7(焦磷酸);P4O10+6H2O(热)=2H3PO4(正磷酸) ;甚至可以使H2SO4、HNO3等脱水为相应的氧化物:P4O10+6H2SO4=6SO3+4H3PO ;P4O10+12HNO3=6N2O5+4H3PO4 ;5、(1)次磷酸(H3PO2)是一种无色晶状固体,易潮解,极易溶于水,是一种强酸,在碱性溶液中H3PO2非常不稳定,易歧化为HPO32-和PH3;(2)H3PO2,还是强还原剂,能在溶液中将AgNO3、HgCl2、CuCl2等重金属还原为金属单质;相应的次磷酸盐易溶于水,次磷酸盐也是强还原剂;HH OHOP↑-↓-;6、(1)亚磷酸(H3PO3)是无色晶体,易潮解,在水中溶解度较大,为二元酸(HHO OHOP↑-↓-),H3PO3受热发生歧化反应,生成磷酸和膦(PH3),碱金属和Ca的亚磷酸盐都难容;(2)亚磷酸和亚磷酸盐都是较强的还原剂,氧化性极差,如:亚磷酸可将Ag+还原为Ag,也可将浓H2SO4还原为SO2;7、焦磷酸(H4P2O7),三聚磷酸(H5P3O10)和四偏磷酸等均是若干个磷酸分子经脱水后通过氧原子连接起来的多聚磷酸(属于缩合酸);9、(1)工业上用硫酸分解磷石灰来制取正磷酸(H3PO4):Ca3(PO4)2+3H2SO4=2H3PO4+3CaSO4 ;(2)纯净的磷酸为无色晶体,是一种高沸点酸,磷酸不形成水合物,但可与水以任何比例混溶,却无氧化性;(3)磷酸正盐比较稳定,一般不易分解,大多磷酸二氢盐都易溶于水,而磷酸一氢盐和正盐(除Na、K及铵等少数盐外)都难溶于水;(4)碱金属的磷酸盐(除锂外)都易溶于水;10、(1)工业上利用天然磷酸钙生产磷肥:Ca3(PO4)2+2H2SO4+4H2O=Ca(H2PO4)2+2CaSO4.2H2O(混合物称过磷酸钙)(2)磷酸盐与过量的钼酸铵[(NH4)2MoO4]及适量的浓HNO3混合后加热:PO43-+12MoO2-+24H++3NH4+=(NH4)3PO4.12MoO3.6H2O(s)+6H2O ,此反应用于鉴定PO43-;11、焦磷酸(H4P2O7)是四元酸,无色玻璃状物质,易溶于水,在热水中,特别是有HNO3存在时,可以很快转变为H3PO4:H4P2O7+H2O=2H3PO4 ;焦磷酸的酸性比磷酸强;一般来说,酸的缩合程度越大,产物的酸性越强;H4P2O7与AgNO3反应生成白色的Ag4P2O7沉淀:H4P2O7+4AgNO3=Ag4P2O7(s)+4HNO3 ;(2)焦磷酸的钠盐溶于水,将磷酸一氢钠加热可得到焦磷酸钠:442722NaHPO Na P O H O →+ ;(3)P 2O 72-也具有配位能力,适量的Na 4P 2O 7与Cu 2+等离子作用生成相应焦磷酸盐沉淀;当Na 4P 2O 7过量时,则由于生成配合物使沉淀溶解:2Cu 2++P 2O 74-=Cu 2P 2O 7(s) ,适量的情况下;Cu 2P 2O 7+3P 2O 74-=2[Cu(P 2O 7)4]6- ,过量的情况下;12、(1)由磷酸氢钠铵制取偏磷酸钠的反应:44332NH NaHPO NaPO NH H O →++ ;(2)A 将磷酸二氢钠加热至400.C~500.C ,可得三聚偏磷酸盐;400~5002433323()3C C NaH PO Na PO H O →+ ;13、(1)三卤化磷分子的构型为三角锥形,PX 3易与O 2或S 反应,分别生成三卤氧磷和三卤硫磷:2PF 3+O 2=2POF 3 , PBr 3+S=PSBr 3 ;(2)过量的磷在Cl 2中燃烧生成PCl 3,PCl 3在室温下是无色液体,在水中强烈水解:PCl 3+3H 2O=H 3PO 3(亚磷酸)+3HCl ;(3)磷与过量的卤素单质直接反应生成五卤化磷(PX 5),三卤化磷分子与卤素反应也可制得无卤化磷:Cl 2+PCl 3=PCl 5 ;(4)五卤化磷的气态分子为三角双锥形,磷原子以sp 3d 杂化轨道与五个卤原子形成δ键;(5)PX5受热分解为:PX3和X2,且稳定性随X2的氧化性增强而增强;(6)PCl5为白色晶体,PCl5水解得到磷酸和氯化氢:PCl5+H2O=POCl3+2HCl , POCl3+3H2O=H3PO4+3HCl ;POCl3在室温下为无色液体,其分子构型为四面体,磷原子采用sp3杂化;三、1、(1)AsH3,SbH3,BiH3,其氢化物都是液体,它们的分子结构与NH3类似,为三角锥形;(2)AsH3,SbH3,BiH3,的熔点、沸点依次升高,它们都不稳定,且稳定性依次降低,BiH3极不稳定,它们的碱性也依次减弱,BiH3五碱性,As,Sb,Bi的氢化物都是极毒的;2、(1)Na3As+3H2O=AsH3+3NaOH ;As2O3+6H2SO4=2AsH3+6ZnSO4+3H2O ;锑、铋也有类似的反应;(2)胂(AsH3)有类似与大蒜的刺激气味,室温下可在空气中自燃:2AsH3+3O2=As2O3+3H2O ;在缺氧条件下,胂受热分解:3222()3AsH As s H →+ ; 这就是马氏试胂法的基本原理,生成的砷沉积在管壁上形成亮黑色的“砷镜”;(3)砷是一种很强的还原剂:2AsH 3+2AgNO 3+3H 2O=As 2O 3+12HNO 3+12Ag(s) ;,这是古氏试砷法的主要反应;(4)H 3AsO 3、Sb(OH)3、Bi(OH)3,它们的酸性依次减弱,碱性依次增强;H 3AsO 3(亚砷酸)和Sb(OH)3是两性氢氧化物,而Bi(OH)3的碱性大于酸性,只能溶于浓的强碱溶液中;(5)H 3AsO 3仅存在溶液中,而Sb(OH)3和Bi(OH)3都是难溶于书水的白色沉淀;3、As 、Sb 、Bi 的单质在空气中燃烧或焙烧它们的硫化物可制得它们的M 2O 3,它们的M 2O 5不能用这种方法制得,常态下,As 、Sb 的M 2O 5是双聚分子As 4O 6和Sb 4O 6,其结构与P 4O 6相似,它们在较高温度下才解离为As 2O 3和Sb 2O 3,它们的晶体为分子晶体,而Bi 2O 3为离子晶体;4、(1)As 2O 3俗名砒霜,为白色粉末状的剧毒物质,微溶于水,在热水中溶度稍大,As 2O 3为两性偏酸的氧化物,所以它可以在碱液中溶解生成亚砷酸盐;(2)亚砷酸(H 3AsO 3)是一种弱酸,亚砷酸盐在碱性溶液中是一种还原剂:AsO 33-+I 2+2OH -=AsO 43-+2I -+H 2O ;(3)以浓HNO3作用于As、Sb的单质或三氧化物时,生成氧化值为+5的含氧酸或水合氧化物:3As+5HNO3+2H2O=3H3AsO4+5NO ;H3AsO4+2I-+2H+=H3AsO3+I2+H2O ;(4) 4As2S5(s,黄色)+24OH-=3AsO43-+12H2O ;2AsO33-+3H2S+6H+=As2S3(s,黄色)+6H2O ;(5)As的硫化物(As2S3、As2S5)能溶于碱溶液,也能溶于碱金属硫化物,砷的硫化物不溶于浓盐酸:As2S3+6NaOH=Na3AsS3+Na3AsO3+3H2O ;As2S3+3Na2S=2Na3AsS3(硫代亚砷酸钠) ;As2S5+3Na2S=2Na3AsS4(硫代砷酸钠) ;(6)As2S3具有还原性,能与多硫化物反应生成硫代酸盐:As2S3+3S22-=2AsS43-(硫代砷酸根)+S(s) ;(7)在砷的硫代酸盐或硫代亚酸盐溶液中加入酸,生成不稳定的硫代酸或硫代亚酸,它们立即分解为相应的硫化物和硫化氢:2AsS32-+6H+=As2S3(s,黄色)+3H2S ;2AsS43-+6H+=As2S5(s,黄色)+3H2S ;5、(1)Sb2O3是不溶于水的白色固体,同时也是两性物质,酸性比As2O3弱,碱性略强;(2) Sb(OH)4-+Cl2+Na++20H-=Na[Sb(OH)6](s,白色)+2Cl- ;由于Na[Sb(OH)6]的溶解度很小,所以在定性分析上用K[Sb(OH)6]鉴定Na +;(3)以浓HNO 3作用于锑的单质或三氧化物时,生成+5价的含氧酸或水合氧化物:6Sb+10HNO 3(浓)=3Sb 2O 5+10NO+5H 2O ;25225.x S b O y H O x S b O y H O+??→ ; (4)Na[Sb(OH)6]+2I -+6H +=I 2+Sb 3++6H 2O+Na + ;(5)水解:Sb 2(SO 4)3+2H 2O=(SbO)2SO 4(s)(硫酸氧锑)+2H 2SO 4 ;(6)Sb 3+具有一定的氧化性,可被强还原剂还原为金属单质:2Sb 3++3Sn=2Sb+3Sn 2+ ;这一反应可用于鉴定Sb 3+;(7)Sb 的硫化物与碱、碱金属的硫化物(Na 2S )反应:Sb 2S 3+6NaOH=Na 3SbO 3+Na 3SbS 3+3H 2O ;Sb 2S 3+3Na 2S=2Na 3SbS 3(硫代亚锑酸钠) ;Sb 2S 5+3Na 2S=2Na 3SbS 4(硫代锑酸钠) ;(8)Sb 2S 3、Sb 2S 5溶于浓盐酸:Sb 2S 3+2HCl(浓)=2H 3[SbCl 6]+3H 2S ;Sb 2S 5+12Cl -+10H +=2SbCl 6-+5H 2S ;(9)Sb 2S 3具有还原性,可与多硫化物反应生成硫代酸盐:Sb 2S 3+3S 22-=2SbS 43-(硫代锑酸根)+S ;(10)在锑的硫代酸盐或硫代亚酸盐中加入酸,会生成不稳定的硫代酸或硫代亚酸,它们立即分解为相应的硫化物和硫化氢:2SbS33-+6H+=Sb2S3(s,橙色)+3H2S ;2SbS43-+6H+=Sb2S5(s,橙色)+3H2S ;6、(1)Bi2O3是黄色粉末,加热变为红棕色,Bi2O3极难溶于水,但溶于酸生成相应的铋盐,Bi2O3是碱性氧化物,不溶于碱;(2)Bi(OH)3只能在强碱性介质中被很强的氧化剂所氧化:Bi(OH)3+Cl2+3NaOH=NaBiO3(s)+2NaCl+3H2O ;(3)铋酸很难制得,硝酸只能将金属铋氧化为硝酸铋:Bi+4HNO3=Bi(NO3)3+NO+2H2O ;(4) NaBiO3+6HCl(浓)=Cl2+BiCl3+NaCl+3H2O ;铋酸盐在酸性溶液中是很强的氧化剂,可将Mn2+氧化为高锰酸盐:2Mn2++5NaBiO3(s)+14H+=2MnO-+5Na++7H2O ;(5)Bi很难形成Bi5+,但在强酸溶液中可以形成Bi3+如Bi2(SO4)3、Bi(NO3)3就是如此,这些盐在水中极易溶解:BiCl3+H2O=BiOCl(s)+2HCl ;(6)在碱性溶液中,Sn2+可将Bi3+还原为铋:2Bi3++3[Sn(OH)4]2-+6OH-=2Bi+3[Sn(OH)6]2-;利用这一反应可鉴定Bi3+的存在;(7)Bi2S3(不溶于水和稀酸)为黑色,但是不能够生成Bi2S5,因为Bi5+的氧化性很强,S2-还原性很强;(8)Bi2S3溶于浓HCl:Bi 2S 3+8HCl(浓)=2H[BiCl 4]+3H 2S ;(9)因为Bi 2S 3的还原性极弱,所以它不与多硫化物反应;四、1、(1)工业上通过液态空气的分馏制取氧气,实验室利用氯酸钾的热分解制备氧气:32223KClO KCl O→+ ; 注意:O 2具有磁性,是顺磁性物质;(2)过氧化氢(H 2O 2)又成双氧水,高纯度的H 2O 2,在低温下是比较稳定的,期分解作用比较平稳,当加热到460K 以上,将发生强烈的爆炸性分解:2H 2O 2(l)=2H 2O(l)+O 2(g) ;(3)H 2O 2在碱性介质中的分解速率远比在酸性介质中大,影响H 2O 2分解速率的因素是:催化剂、光照,H 2O 2应贮存在棕色瓶中,置于阴凉处;(4)H 2O 2是一种极弱的酸,可与某些金属氢氧化物反应生成过氧化物和水:H 2O 2+Ba(OH)2=BaO 2(过氧化钡)+2H 2O ;(5) H 2O 2无论在酸性还是碱性溶液中军是强氧化剂:2I -+H 2O 2+2H +=I 2+2H 2O ;2[Cr(OH)4]-+3 H 2O 2+2OH -=2CrO 42-+8H 2O ;H 2O 2的还原性较弱,只有H 2O 2与强氧化剂作用时,才能被氧化释放O 2:2KMnO 4+5 H 2O 2+3H 2SO 4=2MnSO 4+5O 2+K 2SO 4+8H 2O ;H2O2+Cl2=2HCl+O2;(6) H2O2可将黑色的PbS氧化为白色的PbSO4,俗称铅白,是一种涂料:PbS+4 H2O2=PbSO4+4H2O ;(7)在酸性介质中,H2O2能与重铬酸盐反应生成蓝色的过氧化铬(CrO5),CrO5在乙醚或戊醇中比较稳定:4 H2O2+Cr2O72-+2H+=2CrO5+5H2O ;这一反应可用于检查H2O2,也用于检验CrO42-或Cr2O72-的存在;(8)过氧化氢的主要用途是作为氧化剂使用,其优点是产物是H2O,不会给反应系统引入新的杂质;反应中应该注意的是浓度稍大的H2O2水溶液会灼伤皮肤,使用时应格外小心;2、(1)O3(臭氧分子)的构型为V型,臭氧分子是反磁性物质,表明其分子中没有成单电子;(2)与O2相反,臭氧是非常不稳定的,在常温下缓慢分解,在200.C以上分解较快: 2 O3(g)=3O2(g) ;(3)臭氧的氧化性比O2强,臭氧可将I-氧化而析出单质碘:O3+2I-+2H+=I2+H2O+O2;3、臭氧、H2O2可用于杀菌、消毒,并且可以用作漂白剂,所以可用臭氧代替氯气作为饮用水消毒剂,其优点是杀菌快,且消毒后无味,臭氧也是一种高能燃料的氧化剂;4、(1)硫在自然界以单质和化合态存在,单质硫矿床主要分布在火山附近,黄铁矿FeS 2是最重要的硫化物矿,它大量用于制造硫酸,是一种基本的化工原料;(2)单质硫俗称硫磺,是黄色分子晶体,很脆,不易溶于水,硫的导电导热性很差:.94.5()()C S S →←正交单斜,正交硫和单斜硫的分子都是由8个硫原子组成的,具有环状结构;(3)当单质硫加热融化后,得到浅黄色、透明、易流动的由S 8环状晶体分子组成的液体,温度越高,分子中硫原子的数目愈少,当温度高达2000.C 时,开始有单原子硫解离出来:8642S S S S S →→→→ ;(4)硫能与许多金属直接化合生成相应的硫化物:2Al+3S=Al 2S 3 Hg+s=HgS ;硫也可与氢、氧、卤素(除碘外)、碳、磷等直接作用生成相应的共价化合物;(5)硫能与具有氧化性的酸反应:S+2HNO 3=H 2SO 4+2NO(g) ;S+H 2SO 4(浓)=3SO 2+2H 2O ;S+6HNO 3(浓)=H 2SO 4+6NO 2+2H 2O ;硫能溶于热的碱液生成硫化物和亚硫酸盐:3S+6NaOH=2Na 2S+Na 2SO 3+3H 2O ;当硫过量时,则可生成硫代硫酸盐:4S+6NaOH=2Na 2S+ Na 2S 2O 3+3H 2O ;。
第14章P区元素(二)习题目录一判断题1 氧族元素中,只有氧在自然界可以单质状态存在。
()2 在所有含氧的化合物中,氧的氧化值都是负的。
()3 氧族元素氢化物还原性强弱的次序为H2O<H2S<H2Se<H3Te。
()4 氧族元素氢化物酸性强弱的次序为H2O<H2S<H2Se<H3Te。
()5 氧族元素氢化物的热稳定性高低的次序为H2O<H2S<H2Se<H3Te。
()6 H2O2分子间可以形成氢键。
()7 氧族元素氢化物的沸点高低次序为H2O>H2S>H2Se>H3Te。
()8 O3是反磁性的极性分子。
()9 硫的含氧酸及其盐都是不稳定的,极易分解。
()10 浓硫酸不能用于干燥氨气。
()11 可用浓硫酸干燥CO2气体。
()12 H2S在空气中燃烧的产物只能是SO2和H2O。
()13 可用FeS与HNO3反应制取H2S。
()14 SO2是大气的主要污染源之一,酸雨主要是由SO2形成的。
()15 浓硫酸虽有强氧化性,但仍可用铁罐运输。
()16 浓硫酸属于高沸点酸。
()17 将H2S通入MnSO4溶液中,可得到MnS沉淀。
()18 H2S溶液放置一段时间变混浊,是因为H2S被空气氧化生成S沉淀。
()19 用Na2S溶液与含Cr3+的溶液反应,得不到Cr2S3,若想制得Cr2S3必须采用干法。
106 用Na2S溶液与含Al3+的溶液反应,可得到Al2S3。
()20 硫代硫酸钠的俗名是大苏打。
()21 海波的化学式为Na2S2O3·5H2O。
()22 在照像行业中Na2S2O3作为定影剂使用是基于它具有还原性。
()23 在酸性溶液中,KMnO4只能将H2S氧化为单质硫。
()24 氢氟酸能腐蚀玻璃,故需要用塑料瓶保存。
()25 在氢卤酸中,由于氟的非金属性强,所以氢氟酸的酸性最强。
()26 所有卤素元素都有正的氧化值。
()27 在卤素与氧的化合物中,每种卤素都有多种正氧化值。
()28 卤化氢沸点高低的次序为HF<HCl<HBr<HI。
()29 卤化氢热稳定性高低的次序为HF>HCl>HBr.>HI。
()30 卤化氢还原性强弱的次序为HF<HCl<HBr<HI。
()31 卤化氢酸性强弱的次序为HCl>HBr.>HI>HF。
()32卤素单质在水中都可以发生歧化反应。
()33 卤素单质在酸性介质中更容易发生歧化反应。
()34 除HF外,可用卤化物与浓硫酸反应制取卤化氢。
()35 卤素单质水解反应进行的程度由Cl2到I2依次减弱。
()36 HClO4是最强的无机酸。
()37 氯的含氧酸酸性强弱次序为HClO<HClO2<HClO3<HClO4。
()38氯的含氧酸盐热稳定性强弱次序为MClO<MClO2<MClO3<MClO4。
()39 氯的含氧酸氧化性强弱的次序为HClO<HClO2<HClO3<HClO4。
()40 氯酸钾是强氧化剂,在氯酸钾的水溶液中加入KI即有I2生成。
()41 将KClO3溶液与KI溶液混合,无明显现象发生,当加入稀H2SO4后,就有I2生成。
()42 在氯的含氧酸中,随着氯的氧化值增加,其氧化性越来越强。
()43 可用溴化钠与浓磷酸反应制取溴化氢。
()44 常温下BrO-在碱性溶液中不能存在。
()45 卤酸的酸性强弱次序为:HClO3>HBrO3>HIO3。
()46 高溴酸的氧化性比高氯酸的弱。
()47 次卤酸盐热稳定性高低的次序为MClO>MBrO>MIO。
()48 高卤酸氧化性强弱的次序为HClO4>HBrO4>H5IO6。
()49 高卤酸酸性强弱的次序为HClO4>HBrO4>H5IO6。
()50 卤酸酸性强弱的次序为HClO3>HBrO3>HIO3。
()51 次卤酸酸性强弱的次序为HClO>HBrO>HIO。
()52 HNO3是一元酸,H2CO3是二元酸,H3BO3是三元酸,H4P2O7是四元酸,H5IO6是五元酸。
()53在含有Fe3+的溶液中加入H2S,可生成Fe2S3沉淀。
()二选择题1 下列物质中沸点最高的是()。
(A)H2Se;(B)H2S;(C)H2Te;(D)H2O。
2 下列叙述中错误的是()。
(A)自然界中只存在单质氧而没有单质硫;(B)氧既有正氧化值化合物,也有负氧化值的化合物;(C)由2H和O组成的水叫重水;(D)O2和O3是同素异形体。
3 大气的臭氧层能保护人类的生态环境,其原因是()。
(A)能保温;(B)能消毒;(C)能防止地球表面水蒸气逸散;(D)能吸收紫外线。
4 人们非常重视高层大气中的臭氧,因为它()。
(A)有消毒作用;(B)有温室效应;(C)有助于植物生长;(D)能吸收紫外线。
5 有助于反应3O2→2O3(△r H>0)进行的条件是()。
(A)高温和低压;(B)高温和高压;(C)低温和低压;(D)低温和高压。
6 O2和O3属于()。
(A)同位素;(B)类质同晶体;(C)同素异形体;(D)同分异构体。
7 下列氢化物在水溶液中,酸性最强的是()。
(A)H2O;(B)H2S;(C)H2Se;(D)H2Te。
8 下列对氧族元素性质的叙述中正确的()。
(A)氧族元素与其它元素化合时,均可呈现+2,+4,+6或-1,-2等氧化值;(B)氧族元素电负性从氧到钋依次增大;(C)氧族元素的电负性从氧到钋依次减小;(D)氧族元素都是非金属元素。
9 H2O2在与用硫酸酸化的KI溶液反应时起的作用是()。
(A)还原剂;(B)氧化剂;(C)弱酸;(D)既是氧化剂又是还原剂。
10 下列叙述中错误的是()。
(A)H2O2分子构型为直线形;(B)H2O2既有氧化性又有还原性;(C)H2O2是弱酸;(D)H2O2在酸性介质中能使KMnO4溶液褪色。
11 下列关于过氧化氢分子结构的描述中,正确的是()。
(A)分子在空间成平面形;(B)两个O-H键不在同一平面;(C)两个O-H键相互垂直;(D)H-O键与O-O键之间夹角成90o。
12下列氧化物的水合物酸性最强的是()。
(A)Ge(OH)4;(B)H2SeO4;(C)H3PO4;(D)Ca(OH)2。
13 下列试剂可用于定量测定碘的是()。
(A)Na2S;(B)Na2SO3;(C)Na2S2O3;(D)Na2S2O8。
13 浓H2SO4与Zn反应的产物中不可能有的物质是()。
(A)SO2;(B)H2;(C)S;(D)H2S。
15 Na2S2O3作照像定影剂时,它是一种()。
(A)氧化剂;(B)还原剂;(C)配位剂;(D)漂白剂。
16 将稀盐酸与下列化合物混合,其中不产生气体的是()。
(A)BaS;(B)BaSO3;(C)BaSO4;(D)BaS2O3。
17 欲干燥H2S气体,在下列干燥剂中应选用()。
(A)浓H2SO4;(B)KOH;(C)CaO;(D)P2O5。
18 SO2可以除去水中的氯气,其中SO2的作用是()。
(A)氧化剂;(B)还原剂;(C)配位剂;(D)漂白剂。
19 在下列各盐溶液中通入H2S(g)不生成硫化物沉淀的是()。
(A)Ag+;(B)Cd2+;(C)Pb2+;(D)Mn2+。
20 下列各组硫的化合物中,均不具有还原性的是()。
(A)K2S2O7,Na2S2O3;(B)H2SO3,Na2S2O3;(C)K2S2O7,Na2S2O8;(D)Na2S2O3,H2SO3。
21 下列离子在酸性溶液中能够稳定存在的是()。
(A)SO42-;(B)S22-;(C)S2O32-;(D)S2O82-。
22 SO3、SO2、H2S三种硫的化合物中,能使溴水褪色的是()。
(A)SO3和SO2;(B)SO3和H2S;(C)SO2和H2S;(D)SO3、SO2和H2S。
23分别向下列各组离子的溶液中加酸,其溶液澄清,并产生臭蛋气味的一组离子是()。
(A)S2-和SO42-;(B)S x2-和SO42-;(C)S2O32-和SO32--;(D)S x2-和SO32-。
24 列反应中产物错误的是()。
(A)在CuSO4中通入H2S生成CuS;(B)Na2S与HCl(aq)作用生成H2S;(C)H2S与Cl2混合生成硫酸;(D)FeS与HNO3作用生成H2S。
25 下列物质中,既能和H2S溶液反应又能和酸化的KMnO4(aq)反应的是()。
(A)Fe(NO3)3(aq);(B)FeSO4(aq);(C)H2SO3(aq);(D)CuSO4(aq)。
26 下列叙述中错误的是()。
(A)SO2分子是非极性分子;(B)SO2可使品红褪色;(C)H2SO3是中强酸;(D)H2SO3既有氧化性又有还原性。
27 下列含氧酸盐溶于HAc的()。
(A)CaSiO3;(B)BaSO3;(C)BaSO4;(D)CaSO4。
28 下列各组硫化物中,都难溶于0.3mol·L-1HCl而能溶于浓HCl的()。
(A)Bi2S3和CdS;(B)ZnS和PbS;(C)CuS和Sb2S3;(D)As2S3和HgS。
29下列各组离子的酸性溶液中,通入H2S都能生成沉淀的一组是()。
(A)Mn2+、Pb2+、Sb3+;(B)Mn2+、Fe2+、Sb3+;(C)Cu2+、Cd2+、Sb3+;(D)Fe2+、Cu2+、Mn2+。
30 下列各组离子与Na2S溶液反应,都不生成黑色沉淀的一组是()。
(A)Fe2+、Bi3+;(B)Cd2+、Zn2+;(C)Mn2+、Pb2+;(D)Ag+、Al3+。
31 焦硫酸的分子式为()。
(A)H2S2O7;(B)H2SO4·x SO3(x>1);(C)H2S2O8;(D)H2S2O4。
32 SnS不溶于新配制的(NH4)2S中,但可溶于放置一定时间的(NH4)2S溶液中,这是因为()。
(A)存放一定时间的(NH4)2S中,存在S x2-,它具有氧化性;(B)存放一定时间的(NH4)2S中,存在S x2-,它具有还原性;(C)存放一定时间的(NH4)2S中,存在S x2-,它具有碱性;(D)存放一定时间的(NH4)2S中,存在S x2-,它具有酸性。
33 下列各组溶液中,各种离子能在溶液中大量共存的是()。
(A)SO42-、S2O32-、Na+、H+;(B)Cu2+、NH4+、Cl-、NO3-;(C)Fe3+、Cl-、K+、NCS-;(D)Cr3+、Cl-、Na+、OH-。
34 下列物质中酸性最强的是()。
(A)H2S;(B)H2SO3;(C)H2SO4;(D)H2S2O7。
320 用容量法定量测定碘,常使用的标准溶液()。