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无机化学实验 Inorganic Chemistry Experiment 实验二 p区非金属元素-氮族 实验目的 试验并掌握不同氧化态氮的化合物的主要性质； 掌握氨的制取及喷泉实验以及NH4+ 、NO2-、 NO3-的鉴定方法； 掌握磷酸盐的酸碱性和溶解性以及PO43-离子的鉴定方法； 掌握As(Ⅲ)、Sb(Ⅲ)、Bi(Ⅲ)氢氧化物的酸碱性、还原性，五价态氧化性，以及硫化物生成与溶解的变化规律。 1 氮族元素的主要性质 VA族，最外层电子排列为ns2np3轨道，包括氮、磷、砷、锑、铋。 2. 氮及其化合物的主要性质 氮气为惰性气体，用作保护气．（N≡N） 铵盐：热稳定性差，易分解，其分解方式因铵盐酸根的性质及分解条件不同而不同。 （1）若对应酸无氧化性，则放出氨气，如：NH4HCO3, NH4Cl, (NH4)2SO4, (NH4)3PO4, (NH4)2HPO4． NH4HCO3 NH3+CO2+H2O （2）若对应酸有氧化性，则分解氧化，如NH4NO3，NH4NO2，NH4ClO4, (NH4)Cr2O7． 　　　　 NH4NO3　　　　　　N2O + H2O NH4NO2 　 N2 + H2O (NH4)2Cr2O7 N2 + Cr2O3 + H2O 2. 氮及其化合物的主要性质 HNO2为弱酸，不稳定，常温下即会发生歧化反应；　 　　HNO2 N2O3(蓝色） + H2O NO + NO2 + H2O 亚硝酸盐既有氧化性，又有还原性，且氧化还原性与反应体系的pH密切相关； 　 NO2- +I- (用于定量测定NO2-) 　NO2- +MO4- (用于区分测定NO2-和NO３-) HNO３既是强酸又是强氧化剂，许多非金属单质如碳、硫、磷、碘等都能被它氧化成相应的含氧酸。 　　 C + HNO3 CO2 + NO + H2O S + HNO3 H2SO4 + NO I2 + HNO3 HIO3 + NO + H2O 2. 氮及其化合物的主要性质 除Au, Pt, Ir等少数不活泼金属外，几乎所有的金属都能与硝酸反应生成相应的硝酸盐。硝酸在反应中的还原程度取决于酸的浓度和金属的活泼性。 （1）浓硝酸与金属反应，还原产物主要是NO2; （2）稀硝酸与不活泼金属反应，还原产物主要是NO，与活泼金属（如铁、锌、镁）反应，主要生成N2O; （3）极稀硝酸与活泼金属反应，主要生成NH4+． 绝大多数硝酸盐可溶于水，其热稳定性及热分解产物与金属离子的本性有关。 （1）碱金属、碱土金属等活泼金属的硝酸盐热稳定性高，热分解产物为亚硝酸盐和氧气； （2）电位序在Mg~Cu之间的中等活泼金属的硝酸盐的热稳定性稍差，热分解产物为金属氧化物、NO2和O2; （3）电位序在Cu以后的不等活泼金属的硝酸盐的热稳定性最差，热分解产物为金属单质、NO2和O2。 2. 磷及其化合物的主要性质 磷较为活泼，白磷在空气中会发生自燃； 磷酸为非氧化性的三元中强酸，分子间易脱水缩合而成环状或链状的多磷酸，如偏磷酸、多磷酸、焦磷酸等，这些酸根对金属离子有很强的配位能力，故可用于金属离子的掩蔽剂、软水剂、去垢剂等。 磷酸盐中磷酸二氢盐均溶于水，而磷酸盐和磷酸一氢盐除钾、钠、铵盐外，一般都不溶于水。 表2 磷的含氧酸 2. As、Sb、Bi及其化合物主要性质 三种元素的次外层电子为18或18+2电子层结构，具有较强的极化作用和较大的变形性； 在自然界中主要以硫化物矿存在，如雌黄（As2S2）、雄黄（AS4S4）、辉锑矿(Sb2S3)、辉铋矿(Bi2S3). 易形成共价化合物和配合离子，如：SbCl3 , BiX4-; 主要氧化态为＋3和＋5； As2O3:以酸性为主的两性物，溶于水，以还原性为主 Sb4O6:以碱性为主的两性物，微溶于水，较稳定，不易被氧化成Sb(Ⅴ) Bi2O3:弱碱性，极难溶于水，难于被氧