第十五课 氧族元素.ppt

16.1.3 氮族元素的电极电势 1.氧化数为+5的氮族化合物，在酸性溶液中都是强氧化剂，特别是HNO2，Bi2O5,但在碱性溶液中氧化性很弱。 2.+3的氮族化合物在酸性溶液中除HNO2具有明显的氧化性外，亚磷酸及其盐是强还原剂外，As(Ⅲ)、Sb(Ⅲ)、Bi(Ⅲ)均为弱还原剂。 3.只有P在酸性或碱性溶液中都能发生歧化反应。 4.-3的氮族化合物除NH3、NH4+是弱还原剂外，其余是强氧化剂。 两位希腊化学家，阿里斯多德大学的George Marnellos和MichaelStoukides发明了一种合成氨的新方法。在常压下，令氢与用氦稀释的氮分别通入一加热到570℃的以锶-铈-钇-钙钛矿多孔陶瓷(SCY)为固体电解质的电解池中，用覆盖在固体电解质内外表面的多孔钯多晶薄膜的催化，转化为氨，转化率达到78％；对比：几近一个世纪的哈伯法合成氨工艺通常转化率为10至15％！ ③、硝酸盐的阳离子如果有氧化能力或还原能力时，它们的无水硝酸盐受热分解时，可能发生阴阳离子之间的氧化还原反应，例如： ???????????? 　　用AgNO3使正磷酸生成黄色沉淀，使焦磷酸和偏磷酸产生白色沉淀。 问题： 如何鉴别正磷酸、焦磷酸和偏磷酸？ 但偏磷酸可以使蛋白溶液沉淀而焦磷酸不能。 16-3-3 磷的含氧化合物 　　4、亚磷酸 　　P4O6的水解或将含有PCl3的空气流从270—273K的水中通过都可得到亚磷酸。 　　纯的亚磷酸是白色固体(熔点347K)，在水中的溶解度极大。结构如图： 亚磷酸是一种二元酸,它的电离常数K1=1.0×10-2， K2=2.6×10-7 。 在亚磷酸分子中有一个P—H容易被氧原子进攻，故具有还原性。亚磷酸及其盐都是强还原剂，能将Ag+、Cu2+等离子还原为金属。 H3PO3+CuSO4+H2O＝Cu+H3PO4+H2SO4 　　亚磷酸及其浓溶液受热时会发生歧化反应。 4H3PO3===H3PO4+PH3↑ 16-3-3 磷的含氧化合物 　　5、次磷酸 　　在次磷酸钡溶液中，加硫酸使钡离子沉淀，便可得游离状态的次磷酸。 Ba(H2PO2)2+H2SO4===BaSO4+2H3PO2 　　H3PO2是一种白色易潮解的固体(熔点299.8K)。H3PO2是一元酸(K=1.0×10-2，298K),分子中有两个与P原子直接键合的氢原子。 　　次磷酸及其盐都是强还原剂，还原性比亚磷酸强，能使Ag(I)还原为Ag，Cu(II)还原为Cu(I)或Cu，Hg(II)还原为Hg(I)或Hg，还可把冷的浓H2SO4还原为单质硫。 16-4 砷 16-4-1 单质砷 砷有灰、黄、黑三种同素异形体。黄砷由它的蒸气骤冷而得，不稳定，它与其蒸气的分子式都是As4，结构为正四面体结构,与黄磷的结构相似，温度高于1073K时分解为As2。 常温下砷在水和空气中比较稳定,在高温时能和氧、硫、卤素反应,产物一般是三价。 4As+3O2==2As2O3 2As+3Cl2==2AsCl3 但2As+5F2==2AsF5 2As+6NaOH(熔融)==2Na3AsO3+3H2↑ 16-4 砷 16-4-2 砷的化合物 　　砷的氢化物是无色有恶臭和有毒的气体，极不稳定。砷化氢又称胂。将砷化物水解或用活泼金属在酸性溶液里使砷化合物还原都能得到胂。 Na3As+3H2O===AsH3+3NaOH As2O3+6Zn+6H2SO4===2AsH3+6ZnSO4+3H2O 　　在缺氧条件下，胂受热分解为单质砷。 2AsH3===2As+3H2　　 　析出的砷在器皿的冷却部位形成亮黑色的“砷镜” (溶于NaClO),此即所谓马氏试砷法。用于检验砷中毒。 一、氢化物 16-4 砷 16-4-2 砷的化合物 二、卤化物 砷的卤化物主要有AsX3和AsX5两种类型。 　　砷的三卤化物在溶液中会强烈地水解，因为它相应氧化物的水合物不是弱酸便是弱碱。卤化砷水解后生成相应的氢卤酸和亚砷酸。 AsX3+3H2O===H3AsO3+3HX　　 16-4 砷 16-4-2 砷的化合物 　　砷(+III)有弱还原性，砷(+V)有弱氧化性，因此它生成两类氧化物。 　　As2O3: 俗名砒霜，溶于NaOH及HCl溶液。剧毒，中毒症状为腹痛呕泻,致死量为0.1克。用胶态的氢氧化铁或氢氧化镁悬浮液可解毒。 　　三氧化二砷是制备砷衍生物的主要原料，可做杀虫剂、除草剂，也用于制备药物，木材、皮毛防腐，玻璃脱色等。 三、氧化物、含氧酸及其盐 16-4 砷 16-4-2 砷的化合物 四、硫化物 已知的砷有六种硫化物：As2S3 、 As2S5 、 As4S3 、 A