氮和氮的化合物讲稿.ppt

关于氮和氮的化合物第一页，讲稿共一百一十七页哦16-1 16-1 元素的基本性质元素的基本性质一：氮族元素通性的变化规律一：氮族元素通性的变化规律 性性质质氮氮(N)磷磷(P)砷砷(As)锑锑(Sb)铋铋(Bi)价电子构型价电子构型2s22p33s23p34s24p35s25p36s26p3主要氧化态主要氧化态3,2,1,0,+4,+5-3,0,+3,+5-3,0,+3,+50,+3,+50,+3,+5共价半径共价半径(pm)70110121141152离子半径离子半径(pm)M3-M3+M5+1711613212443522258472457662-9674第一电离势第一电离势(kJ/mol)14021011.8944831.6703.3第一电子亲合势第一电子亲合势(kJ/mol)-77477101100电电负负性性3.042.192.182.052.02第二页，讲稿共一百一十七页哦问题问题16-1.1:16-1.1:总结氮族元素在价电子构型总结氮族元素在价电子构型,常见常见氧化态氧化态,电离势电离势,电负性等性质方面的变电负性等性质方面的变化规律化规律(C C级掌握级掌握)答案答案16-1.2:16-1.2:总结氮族与同周期的卤素和氧族元总结氮族与同周期的卤素和氧族元素性质的不同素性质的不同(C C级掌握级掌握)答案答案第三页，讲稿共一百一十七页哦解解:氮族元素价电子构型为氮族元素价电子构型为nsns2 2npnp3 3,主要氧化态有主要氧化态有-、+和和+.+.电离电离势和电负性从上到下依次减小势和电负性从上到下依次减小.第四页，讲稿共一百一十七页哦解解:由于氮族元素的电负性均小于同周期相应的由于氮族元素的电负性均小于同周期相应的A,AA,A族元素族元素,它与卤素或氧它与卤素或氧,硫反应主要形成硫反应主要形成氧化态为氧化态为+,+,+的共价化合物；与氢反应形成的共价化合物；与氢反应形成氧化态从氧化态从-到到+的共价型氢化物；因此的共价型氢化物；因此形成形成共价化合物是本族元素的特征。共价化合物是本族元素的特征。本族元素本族元素(除除N N外外)从上到下从上到下+氧化态的稳定氧化态的稳定性递减性递减 如磷如磷(+)(+)不具氧化性且稳定不具氧化性且稳定,而而Bi(+)Bi(+)是最强氧化剂是最强氧化剂;而而+氧化态的稳定性氧化态的稳定性递增递增 如如Bi(+)Bi(+)最稳定最稳定,几乎不显还原性几乎不显还原性.第五页，讲稿共一百一十七页哦二：氮元素的成键特征（二：氮元素的成键特征（B B级掌握）级掌握）氮元素在形成化合物时成键特征主要有以下几氮元素在形成化合物时成键特征主要有以下几点：点：1 1氮可与电负性小的碱金属和碱土金属形氮可与电负性小的碱金属和碱土金属形成离子化合物。但这类化合物仅存于固态，成离子化合物。但这类化合物仅存于固态，遇水强烈水解。遇水强烈水解。2 2氮可与电负性大的非金属元素形成各种类氮可与电负性大的非金属元素形成各种类型的共价化合物，在这些化合物中除通常遇型的共价化合物，在这些化合物中除通常遇到的共价单键、双键、叁键外，还形成不同到的共价单键、双键、叁键外，还形成不同类型的离域类型的离域键。键。形成多重键和离域形成多重键和离域键是键是氮最突出的成键特点。氮最突出的成键特点。第六页，讲稿共一百一十七页哦3 3氮上的孤电子对，还容易进入过渡氮上的孤电子对，还容易进入过渡金属离子的空轨道，形成配位键，从而金属离子的空轨道，形成配位键，从而得到许多类型不同的配合物。得到许多类型不同的配合物。4 4。NNNN单键键能反常地比单键键能反常地比PPPP键的还小键的还小（WhyWhy）5 5。N N也能形成氢键，但也能形成氢键，但HNHHNH键的强度键的强度比比HOHHOH键的要弱。键的要弱。第七页，讲稿共一百一十七页哦16-2-1 16-2-1 氮气氮气一：氮的结构和性质（略）一：氮的结构和性质（略）16-2.1:16-2.1:什么是固氮什么是固氮?如何使游离态氮转如何使游离态氮转化成化合态氮？什么是化学模拟生物化成化合态氮？什么是化学模拟生物固氮固氮?(?(A A级了解级了解)问题问题第八页，讲稿共一百一十七页哦解解:把氮气转变为无机把氮气转变为无机(或有机或有机)含氮化合物的过程称含氮化合物的过程称为氮的固定为氮的固定,简称固氮简称固氮.固氮的原理就是使固氮的原理就是使N N2 2活化活化,削弱削弱NNNN原子间的牢固三重键原子间的牢固三重键,使它容易发生化学反应使它容易发生化学反应.削弱削弱的办法有两种：一是把的办法有两种：一是把N N2 2成键轨道中的电子取走成键轨道中的电子取走,即即减少两个减少两个N N原子间的电子密度原子间的电子密度,使它们的结合减弱使它们的结合减弱;另一另一办法是向办法是向N N2 2的反键轨道中充填电子的反键轨道中充填电子,抵销成键效应以削抵销成键效应以削弱弱N N原子间的结合原子间的结合.由于由于N N2 2的最高被占轨道的最高被占轨道(2p2p和和2p2p)的能量分别为的能量分别为-1504kJmol-1504kJmol-1-1和和-1614kJmol-1614kJmol-1-1,电子电子不易被激发不易被激发,即即N N2 2难被氧化难被氧化;同时同时N N2 2的最低空轨道的最低空轨道(2p2p*)能量能量(788kJ/mol)(788kJ/mol)较高较高,所以不容易接受电子而被还原所以不容易接受电子而被还原.因此化学法固氮成本均很高因此化学法固氮成本均很高.第九页，讲稿共一百一十七页哦而用化学方法模拟固氮菌实现在常温常压下而用化学方法模拟固氮菌实现在常温常压下进行固氮的方法称为化学模拟生物固氮进行固氮的方法称为化学模拟生物固氮.其基其基本思路是：从固氮微生物中找出固氨酶；分离、本思路是：从固氮微生物中找出固氨酶；分离、提纯固氨酶得到它的纯净晶体提纯固氨酶得到它的纯净晶体.研究其化学结研究其化学结构和它实现固氮的催化作用机理构和它实现固氮的催化作用机理,人工合成固人工合成固氨酶或具有催化活性的类似物氨酶或具有催化活性的类似物,实现一般条件实现一般条件下固氮下固氮.第十页，讲稿共一百一十七页哦一：氨及其盐一：氨及其盐 1 1。氨的性质。氨的性质 A A。物理性质（略）。物理性质（略）16-2.2:16-2.2:一般市售的浓氨水中氨的质量分数约是一般市售的浓氨水中氨的质量分数约是多少？其摩尔浓度为多少多少？其摩尔浓度为多少?(?(C C级掌握级掌握)解解:一般市售浓氨水的密度为一般市售浓氨水的密度为0.88g/cm0.88g/cm3 3,含含氨质量百分比约氨质量百分比约2828,摩尔浓度约为摩尔浓度约为15mol/L.15mol/L.问题问题16-2-2 16-2-2 氮的氢化物氮的氢化物第十一页，讲稿共一百一十七页哦B B。化学性质（。化学性质（C C级掌握）级掌握）（1 1）还原性：氨能还原多种氧化剂）还原性：氨能还原多种氧化剂(Cl(Cl2 2,H,H2 2O O2 2,KMnO,KMnO4 4等等).).（2 2）取代反应：）取代反应：HgClHgCl2 2+2NH+2NH3 3=Hg(NH=Hg(NH2 2)Cl()Cl(白色白色)+NH)+NH4 4ClCl（3 3）易形成配合物：如与）易形成配合物：如与AgAg+，CuCu2+2+，CdCd2+2+，ZnZn2+2+，CoCo2+2+，CoCo3+3+，NiNi2+2+等离子形成稳定的氨配合物。等离子形成稳定的氨配合物。（4 4）弱碱性：为质子碱，也是路易斯碱。）弱碱性：为质子碱，也是路易斯碱。第十二页，讲稿共一百一十七页哦16-2.3:16-2.3:写出氨气与氧气混合写出氨气与氧气混合,或与或与Na,CuO,MgNa,CuO,Mg等加热下的反应等加热下的反应.并说明工业上为什么可用氨并说明工业上为什么可用氨气来检查氯气管道是否漏气气来检查氯气管道是否漏气?(?(C C级掌握级掌握)答案答案16-2.4:16-2.4:以以NHNH3 3和和H H2 2O O作用时质子传递的情况，讨论作用时质子传递的情况，讨论NHNH3 3,H,H2 2O O和质子之间键能的强弱；为什么醋酸和质子之间键能的强弱；为什么醋酸在水中是一弱酸，而在液氨中却是强酸在水中是一弱酸，而在液氨中却是强酸?(?(A A级级掌握掌握)答案答案问题问题第十三页，讲稿共一百一十七页哦解解:4NH:4NH3 3+3O+3O2 2=6H=6H2 2O+2NO+2N2 22NH2NH3 3(g)+2Na=2NaNH(g)+2Na=2NaNH2 2+H H2 2(623K)(623K)2NH2NH3 3+3CuO=3Cu+N+3CuO=3Cu+N2 2+3H3H2 2O(O(加热加热)2NH2NH3 3(g)+Mg=Mg(NH(g)+Mg=Mg(NH2 2)2 2+H+H2 2(加热加热)因有如下反应因有如下反应:3Cl 3Cl2 2+2NH+2NH3 3=N=N2 2+6HCl+6HCl产生的产生的HClHCl气遇氨气进一步产生白烟气遇氨气进一步产生白烟NHNH4 4Cl,Cl,所以所以如果有白烟产生如果有白烟产生,就证明管道漏氯气就证明管道漏氯气.第十四页，讲稿共一百一十七页哦解解:酸碱反应酸碱反应:NH NH3 3+H+H2 2O=NHO=NH4 4+OH+OH-因反应是因反应是NHNH3 3夺取了夺取了H H2 2O O的的H H+,说明说明NHNH3 3与与质子之间的键能强于质子之间的键能强于H H2 2O O的的.因液氨的因液氨的碱性强于碱性强于H H2 2O,O,则在其作用下醋酸将由弱则在其作用下醋酸将由弱酸酸(在水中在水中)变为强酸变为强酸.键能大，所以能夺取第十五页，讲稿共一百一十七页哦16-2.5:NH16-2.5:NH3 3和和NFNF3 3都是路易斯碱都是路易斯碱,哪一个哪一个碱性强碱性强?为什么为什么?(?(A A级了解级了解)解解:,:,因因N N的电负性大于的电负性大于H,H,则在则在NHNH3 3中中N N原子原子相对带负电相对带负电,容易给出孤对电子容易给出孤对电子,则碱性则碱性强强.而而F F的电负性大的电负性大,NF,NF3 3中中N N原子原子 相对带相对带正电正电,难给出电子难给出电子,所以碱性弱所以碱性弱.问题问题第十六页，讲稿共一百一十七页哦2 2。氨盐的性质（。氨盐的性质（C C级掌握）级掌握）A A。检验铵盐方法：向溶液中加强碱，并。检验铵盐方法：向溶液中加强碱，并加热使氨气挥发后迂湿的加热使氨气挥发后迂湿的pHpH试纸变蓝，证试纸变蓝，证明有明有NHNH4 4+存在。存在。NHNH4 4+OH+OH-=NH=NH3 3 +H+H2 2O OB B。化学性质。化学性质（1 1）都有一定程度的水解。）都有一定程度的水解。（2 2）对热不稳定：固态铵盐加热时极易）对热不稳定：固态铵盐加热时极易分解，一般分解为氨和相应的酸。分解，一般分解为氨和相应的酸。第十七页，讲稿共一百一十七页哦16-2.6:16-2.6:从下列的反应总结铵盐分解的规律性（从下列的反应总结铵盐分解的规律性（A A级掌握级掌握）NHNH4 4HCOHCO3 3=NH=NH3 3+CO+CO2 2+H+H2 2O O (NH(NH4 4)2 2SOSO4 4=NH=NH3 3+NHNH4 4HSOHSO4 4 NH NH4 4NONO3 3=N=N2 2O+2HO+2H2 2O O 解解:铵盐热分解的实质是铵盐热分解的实质是NHNH4 4+把质子转移给酸根的把质子转移给酸根的反应。反应。和和NHNH4 4+结合的阴离子碱性越强，则铵盐的结合的阴离子碱性越强，则铵盐的热稳定性愈差热稳定性愈差。若对应的酸有挥发性而无氧化性，。若对应的酸有挥发性而无氧化性，则分解产物为氨和相应的酸；若酸是不挥发的，则则分解产物为氨和相应的酸；若酸是不挥发的，则只有氨挥发逸出，而酸或酸式盐则残留在容器中；只有氨挥发逸出，而酸或酸式盐则残留在容器中；若相应的酸有氧化性，则分解出来的若相应的酸有氧化性，则分解出来的NHNH3 3会立即被会立即被氧化为氮或氮的氧化物，并放出大量热氧化为氮或氮的氧化物，并放出大量热.第十八页，讲稿共一百一十七页哦二：肼二：肼(又称联氨，分子式又称联氨，分子式N N2 2H H4 4)1 1。结构（。结构（B B级掌握）级掌握）联氨分子结构见右联氨分子结构见右图，其中每个氮原子图，其中每个氮原子都用都用spsp3 3杂化轨道形杂化轨道形成成键。两对孤电子键。两对孤电子对因排斥作用大而处对因排斥作用大而处于反位，并使于反位，并使N NN N键键的稳定性降低。的稳定性降低。第十九页，讲稿共一百一十七页哦2 2。性质（。性质（C C级掌握）级掌握）（1 1）作火箭燃料）作火箭燃料N N2 2H H4 4(l)+O(l)+O2 2(g)=N(g)=N2 2(g)+2H(g)+2H2 2O(1)O(1)r rH H=-=-624kJmol624kJmol-1-1（2 2）二元弱碱二元弱碱N N2 2H H4 4+H+H2 2O=NO=N2 2H H5 5+OH+OH-KK1 1=1.010=1.010-6 6(298K)(298K)NN2 2H H5 5+H+H2 2O=NO=N2 2H H6 62+2+OH+OH-KK2 2=9.010=9.010-1616(298K)(298K)（3 3）既作氧化剂又作还原剂既作氧化剂又作还原剂：在酸性介质中是强：在酸性介质中是强氧化剂；在碱性溶液中作强还原剂氧化剂；在碱性溶液中作强还原剂,能将能将CuO,IOCuO,IO3 3-,Cl,Cl2 2,Br,Br2 2等还原等还原,本身被氧化为本身被氧化为N N2 2 4CuO+N 4CuO+N2 2H H4 4=2Cu=2Cu2 2O+NO+N2 2 +2H+2H2 2O O 2IO 2IO3 3-+3N+3N2 2H H4 4=2I=2I-+3N+3N2 2 +6H+6H2 2O O第二十页，讲稿共一百一十七页哦三：羟氨三：羟氨(NH(NH2 2OH)OH)1 1。结构（。结构（B B级掌握）级掌握）羟氨分子中的羟氨分子中的氮原子采用氮原子采用spsp3 3杂杂化，氧原子也化，氧原子也采用采用spsp3 3杂化，杂化，最终形成最终形成4 4个个键。其分子结构键。其分子结构见右图见右图 先杂化，再分电子，同时也应注意到电子是包括从其他原子得到的电子，还有杂化和电子的分配是分开的。第二十一页，讲稿共一百一十七页哦2 2。性质（。性质（C C级掌握）级掌握）（1 1）不稳定性不稳定性：纯羟氨是无色固体，在：纯羟氨是无色固体，在288K288K以上便分解为以上便分解为NHNH3 3、N N2 2和和H H2 2O O（2 2）弱碱性弱碱性：它的水溶液比较稳定，显弱碱：它的水溶液比较稳定，显弱碱性性(比联氨还弱比联氨还弱).).NHNH2 2OH+HOH+H2 2O=NHO=NH3 3OHOH+OH+OH-K=6.610K=6.610-9-9（3 3）既有还原性又有氧化性既有还原性又有氧化性：但主要作强的还：但主要作强的还原剂。其优点是其氧化产物主要是气体原剂。其优点是其氧化产物主要是气体(N(N2 2，N N2 2O O，NO)NO)，不会给反应体系带来杂质。，不会给反应体系带来杂质。第二十二页，讲稿共一百一十七页哦16-2.7:16-2.7:为什么在分析化学中经常选用为什么在分析化学中经常选用羟氨做还原剂而不是别的试剂如羟氨做还原剂而不是别的试剂如NaNa2 2S S2 2O O3 3等等?(?(C C级掌握级掌握)问题问题解解:因羟氨是强还原剂因羟氨是强还原剂,其氧化产物主其氧化产物主要是气体要是气体(N(N2 2，N N2 2O O，NO),NO),不会给反应体不会给反应体系带来杂质系带来杂质,所以分析化学中常用做还所以分析化学中常用做还原剂原剂.第二十三页，讲稿共一百一十七页哦四：叠氮酸四：叠氮酸(HN(HN3 3)及其化合物及其化合物 A A。叠氮酸。叠氮酸 1 1。结构（。结构（B B级掌握）级掌握）HNHN3 3N N3 3-第二十四页，讲稿共一百一十七页哦16-2.8:16-2.8:为什么在为什么在N N3 3-中两个中两个NNNN键有相等键有相等的键长，而在的键长，而在HNHN3 3中两个中两个NNNN键的键长却键的键长却不相等不相等?(?(B B级掌握级掌握)问题问题解解:因在因在N N3 3-中形成了两个中形成了两个3 34 4大大键键,因此因此两个两个NNNN键有相等的键长键有相等的键长.而在而在HNHN3 3中形成中形成1 1个个3 34 4和和1 1个个p-p,p-p,所以两个所以两个NNNN键键长键键长不相等不相等.第二十五页，讲稿共一百一十七页哦2 2。性质（。性质（C C级掌握）级掌握）（1 1）不稳定性不稳定性：只要受到撞击立即爆炸而分解：只要受到撞击立即爆炸而分解 2HN2HN3 3=3N=3N2 2+H+H2 2r rH H=-=-593.6kJmol593.6kJmol-1-1 （2 2）弱酸性弱酸性：为一元弱酸：为一元弱酸(K(K1.9101.910-5-5)，与碱，与碱或活泼金属作用生成叠氮化物。或活泼金属作用生成叠氮化物。HNHN3 3+NaOH=NaN+NaOH=NaN3 3+H+H2 2O O 2HN 2HN3 3+Zn=Zn(N+Zn=Zn(N3 3)2 2+H+H2 2 （3 3）氧化还原性氧化还原性：它既显氧化性又显还原性。：它既显氧化性又显还原性。HNHN3 3的水溶液会发生歧化分解。的水溶液会发生歧化分解。HNHN3 3+H+H2 20=NH0=NH2 2OH+NOH+N2 2结论结论：氨及其衍生物性质比较（：氨及其衍生物性质比较（C C级掌握级掌握）（1 1）碱性：碱性：NHNH3 3N N2 2H H4 4NHNH2 2OHOHHNHN3 3（2 2）还原性：还原性：NHNH3 3N N2 2H H4 4NHNH2 2OH OH 第二十六页，讲稿共一百一十七页哦16-2.9:16-2.9:将下列物质按碱性减弱顺序排将下列物质按碱性减弱顺序排序，并解释原因序，并解释原因(A A级掌握级掌握)NH NH2 2OH NHOH NH3 3 N N2 2H H4 4 PH PH3 3 AsHAsH3 3 问题问题解解:碱性碱性:NH:NH3 3N N2 2H H4 4NHNH2 2OHOHPHPH3 3AsHAsH3 3 因因NHNH2 2-NH-NH2 2和和NHNH2 2-OH-OH中的中的-NH-NH2 2和和-OH-OH基团均为比基团均为比H H强的吸电子基团强的吸电子基团,且前者小于后者且前者小于后者,造成中心造成中心N N原原子负电荷密度减小子负电荷密度减小,则给出孤对电子能力减弱则给出孤对电子能力减弱,即碱性减弱即碱性减弱,所以碱性所以碱性:NH:NH3 3N N2 2H H4 4NHNH2 2OH.OH.第二十七页，讲稿共一百一十七页哦 从从NHNH3 3到到AsHAsH3 3,随着中心原子半径增随着中心原子半径增大大,电负性减小电负性减小,A-H,A-H键极性越弱键极性越弱,稳定稳定性越差性越差,与与H H+形成形成AHAH4 4+的能力减弱的能力减弱,所所以碱性减弱以碱性减弱.第二十八页，讲稿共一百一十七页哦16-2-3 16-2-3 氮的含氧化物氮的含氧化物一：一氧化氮（一：一氧化氮（C C级掌握）级掌握）1 1。作配体作配体：因：因NONO内存在孤电子对，可同金属内存在孤电子对，可同金属离子形成配合物，例如与离子形成配合物，例如与FeSOFeSO4 4溶液形成棕色溶液形成棕色可溶性的硫酸亚硝酰合铁可溶性的硫酸亚硝酰合铁().().FeSO FeSO4 4+NO=+NO=Fe(NO)SOFe(NO)SO4 4 2 2。特殊生理作用。特殊生理作用 16-2.10:16-2.10:请用分子轨道理论比较请用分子轨道理论比较NONO+,NO,NO,NO,NO-的键长的键长.(.(B B级掌握级掌握)问题问题第二十九页，讲稿共一百一十七页哦解解:由分子轨道理论可知由分子轨道理论可知:它们的分子轨道排布式它们的分子轨道排布式为为:NONO+:(:(1S1S)2 2(*1S1S)2 2(2S2S)2 2(*2S2S)2 2(2Px2Px)2 2(2Py2Py)2 2(2Pz2Pz)2 2NO:(NO:(1S1S)2 2(*1S1S)2 2(2S2S)2 2(*2S2S)2 2(2Px2Px)2 2(2Py2Py)2 2(2Pz2Pz)2 2(*2py2py)1 1NONO-:(:(1S1S)2 2(*1S1S)2 2(2S2S)2 2(*2S2S)2 2(2Px2Px)2 2(2Py2Py)2 2(2Pz2Pz)2 2(*2py2py)1 1(*2pz2pz)1 1 NO NO+的键级的键级=(6-0)2=3;=(6-0)2=3;NO NO的键级的键级=(6-1)2=2.5;=(6-1)2=2.5;NO NO-的键级的键级=(6-2)2=2;=(6-2)2=2;因键级越大因键级越大,则键越强则键越强,即键长越短即键长越短,所以从所以从NONO+,NO,NO到到NONO-的键长逐渐增大的键长逐渐增大.第三十页，讲稿共一百一十七页哦二：二氧化氮二：二氧化氮 1 1。结构。结构 N N以以spsp2 2杂化轨道成杂化轨道成键键,形成形成2 2个个键键,1,1个个3 33 3大大键键.2 2。性质：与水的反应。性质：与水的反应(C(C级重点掌握级重点掌握)NO NO2 2溶于水歧化成溶于水歧化成HNOHNO3 3和和HNOHNO2 2。2NO2NO2 2+H+H2 2O=HNOO=HNO3 3+HNO+HNO2 2 3HNO 3HNO2 2=HNO=HNO3 3+2NO+H+2NO+H2 2O O 当当NONO2 2溶于热水时其反应如下溶于热水时其反应如下:3NO 3NO2 2+H+H2 2O(O(热热)=2HNO)=2HNO3 3+NO+NO 第三十一页，讲稿共一百一十七页哦三：亚硝酸及其盐三：亚硝酸及其盐 1 1。亚硝酸。亚硝酸 （1 1）结构（）结构（B B级掌握）级掌握）亚硝酸结构有顺亚硝酸结构有顺,反两种形式，如下图所示反两种形式，如下图所示 顺式顺式反式反式（2 2）性质）性质(C(C级掌握级掌握)亚硝酸很不稳定亚硝酸很不稳定,仅存在于冷的稀溶液中仅存在于冷的稀溶液中.它是一种弱酸它是一种弱酸(比醋酸略强比醋酸略强),),既可作氧化剂又既可作氧化剂又可作还原剂可作还原剂,但氧化性是主要的但氧化性是主要的.亚硝酸的氧化亚硝酸的氧化性比稀硝酸还强性比稀硝酸还强.第三十二页，讲稿共一百一十七页哦2 2。亚硝酸盐（。亚硝酸盐（C C级掌握）级掌握）（1 1）溶解性溶解性：一般亚硝酸盐易溶于水：一般亚硝酸盐易溶于水(浅黄色浅黄色微溶盐微溶盐AgNOAgNO2 2除外除外)，水溶液是稳定的，水溶液是稳定的.（2 2）氧化还原性氧化还原性：在酸性溶液中氧化性是主要：在酸性溶液中氧化性是主要的；在碱性溶液中还原性是主要的。如亚硝酸的；在碱性溶液中还原性是主要的。如亚硝酸盐含量的定量测定方法：盐含量的定量测定方法：2NO2NO2 2-+2I+2I-+4H+4H+=2NO+I=2NO+I2 2+2H2H2 2O O（3 3）作配体作配体：是很好的无机配体，如：是很好的无机配体，如NONO2 2-与钴盐与钴盐能生成能生成Co(NOCo(NO2 2)6 6 3-3-，它与，它与K K+生成黄色生成黄色K K3 3Co(NOCo(NO2 2)6 6 沉淀，可用于检出沉淀，可用于检出K K+。第三十三页，讲稿共一百一十七页哦16-2.11:16-2.11:如何去除如何去除NaNONaNO3 3中含有的少量中含有的少量NaNONaNO2 2?(?(B B级掌握级掌握)问题问题解解:溶液酸化后加溶液酸化后加H H2 2O O2 2使使NONO2 2-转化为转化为NONO3 3-,反应完后加热使未反应的反应完后加热使未反应的H H2 2O O2 2分解分解.NO NO2 2-+H+H2 2O O2 2=NO=NO3 3-+H H2 2O O第三十四页，讲稿共一百一十七页哦四：硝酸及其盐四：硝酸及其盐 1 1。硝酸。硝酸 （1 1）结构（）结构（B B级掌握）级掌握）HNOHNO3 3NONO3 3-16-2.12:16-2.12:试从结构和离子极化两方面解释硝酸试从结构和离子极化两方面解释硝酸的稳定性不如硝酸盐，氧化性前者强于后者的稳定性不如硝酸盐，氧化性前者强于后者.(B B级掌握级掌握)第三十五页，讲稿共一百一十七页哦解解:由结构可以看出由结构可以看出:NO:NO3 3-为平面正三角形为平面正三角形,离子离子结构非常对称结构非常对称,其中三个其中三个N-ON-O键键能均相等键键能均相等,而而HNOHNO3 3分子对称性比分子对称性比NONO3 3-差差,其中一个其中一个N-ON-O键为单键键为单键,其余其余2 2个具有双键成分个具有双键成分,所以稳定性硝酸比硝酸所以稳定性硝酸比硝酸盐差盐差.则则N-ON-O键更容易断裂键更容易断裂,所以氧化性硝酸强于所以氧化性硝酸强于硝酸盐硝酸盐.因盐离子因盐离子(即金属离子即金属离子)的离子极化能力均的离子极化能力均小于小于H H+,所以硝酸分子内的离子相互极化作用所以硝酸分子内的离子相互极化作用强于硝酸盐强于硝酸盐.而极化作用越强而极化作用越强,分子稳定性越差分子稳定性越差,所以稳定性硝酸比硝酸盐差所以稳定性硝酸比硝酸盐差,反之氧化性硝酸强反之氧化性硝酸强于硝酸盐于硝酸盐.第三十六页，讲稿共一百一十七页哦（2 2）性质）性质(C(C级掌握级掌握)A A。氧化性。氧化性 硝酸与金属反应，其还原产物主要取硝酸与金属反应，其还原产物主要取决于硝酸的浓度、金属的活泼性和反应决于硝酸的浓度、金属的活泼性和反应的温度。一般来说：浓硝酸的还原产物的温度。一般来说：浓硝酸的还原产物为为NONO2 2，稀硝酸，稀硝酸(6(6 8molL8molL-1-1)与不活泼与不活泼的金属如的金属如CuCu、AgAg、HgHg和和BiBi等主要生成等主要生成NONO；与活泼金属如；与活泼金属如FeFe，ZnZn、MgMg等生成等生成N2ON2O或铵盐。极稀硝酸或铵盐。极稀硝酸(1%(1%2%)2%)与极活泼金属与极活泼金属作用，会放出作用，会放出H H2 2。第三十七页，讲稿共一百一十七页哦16-2.13:16-2.13:因浓硝酸的还原产物为因浓硝酸的还原产物为NONO2 2，稀，稀硝酸为硝酸为NONO或或N N2 2O O，NHNH4 4+，是否可得出结论，是否可得出结论，硝酸浓度越高，氧化性越弱？为什么硝酸浓度越高，氧化性越弱？为什么?（A A级掌握级掌握）答案答案16-2.14:16-2.14:稀硝酸和浓硝酸；亚硝酸和硝稀硝酸和浓硝酸；亚硝酸和硝酸比较，哪个氧化性更强？为什么酸比较，哪个氧化性更强？为什么?（B B级掌握级掌握）答案答案 问题问题第三十八页，讲稿共一百一十七页哦解解:不是不是.实际上浓硝酸的氧化性强实际上浓硝酸的氧化性强,随着浓度随着浓度的降低的降低,氧化性减弱氧化性减弱.判断某物质氧化能力的强弱不是看其本身被判断某物质氧化能力的强弱不是看其本身被还原后产物氧化数的高低还原后产物氧化数的高低,而是看某氧化剂使其而是看某氧化剂使其他物质他物质(指还原剂指还原剂)的氧化数升高的多少的氧化数升高的多少.例如例如:(1)(1)浓硝酸能使浓硝酸能使PbSPbS中的中的S S氧化为氧化为SOSO4 42-2-,而稀硝酸而稀硝酸只能是单质只能是单质S;S;(2)(2)浓硝酸能氧化砷为砷酸浓硝酸能氧化砷为砷酸,而稀硝酸只能为亚而稀硝酸只能为亚砷酸砷酸;第三十九页，讲稿共一百一十七页哦(3)(3)浓硝酸能氧化浓硝酸能氧化HIHI为为HIOHIO3 3,而稀硝酸只能为而稀硝酸只能为I I2 2;至于浓硝酸的还原产物为至于浓硝酸的还原产物为NONO2 2可解释为可解释为:如硝酸如硝酸与金属反应与金属反应,首先产生首先产生HNOHNO2 2,因其不稳定立即分解因其不稳定立即分解为为NONO和和NONO2 2.而浓硝酸又可将而浓硝酸又可将NONO氧化为氧化为NONO2 2,所以所以浓硝酸与金属反应的产物为浓硝酸与金属反应的产物为NONO2 2.NO NO2 2在稀硝酸中可发生歧化反应在稀硝酸中可发生歧化反应:3NO 3NO2 2+H+H2 2O=NO+2HNOO=NO+2HNO3 3该可逆反应随该可逆反应随HNOHNO3 3浓度的增加而向左移动浓度的增加而向左移动,HNO,HNO3 3浓度减小就向右移动浓度减小就向右移动.综上所述综上所述:硝酸浓度越高硝酸浓度越高,氧化性越强氧化性越强.第四十页，讲稿共一百一十七页哦解解:浓硝酸的氧化性强于稀硝酸浓硝酸的氧化性强于稀硝酸.因酸浓因酸浓度越高度越高,溶液酸度越强溶液酸度越强,含氧酸的电极电势含氧酸的电极电势越大越大,即氧化性越强即氧化性越强.亚硝酸氧化性高于硝酸亚硝酸氧化性高于硝酸.因中心原子氧因中心原子氧化态越高化态越高,其含氧酸的氧化性越低其含氧酸的氧化性越低.这是因这是因为低氧化态的含氧酸为低氧化态的含氧酸(亚硝酸亚硝酸)其分子对称其分子对称性一般低于高氧化态的含氧酸性一般低于高氧化态的含氧酸(硝酸硝酸)含有含有的的X-OX-O键键能和键的数目均低键键能和键的数目均低,即前者的分即前者的分子稳定性低于后者子稳定性低于后者,则前者键更易打断则前者键更易打断,则则氧化性更高氧化性更高.第四十一页，讲稿共一百一十七页哦B B。王水溶解惰性金属的机理。王水溶解惰性金属的机理(C(C级掌握级掌握)1 1）组成：浓硝酸）组成：浓硝酸:浓盐酸浓盐酸=1:3=1:32 2）溶解金和铂的原因（两个方面）溶解金和铂的原因（两个方面）一是含有一是含有HNOHNO3 3、ClCl2 2、NOClNOCl等强氧化剂，等强氧化剂，HNOHNO3 3+3HCl=NOCl+Cl+3HCl=NOCl+Cl2 2+2H+2H2 2O O 二是同时含有高浓度的氯离子，可与金属离子二是同时含有高浓度的氯离子，可与金属离子形成稳定的配离子如形成稳定的配离子如AuClAuCl4 4-或或PtClPtCl6 6 2-2-，从而降，从而降低了溶液中金属离子的浓度，有利于反应向金属溶低了溶液中金属离子的浓度，有利于反应向金属溶解的方向进行。解的方向进行。3 3）典型反应）典型反应:Au AuHNOHNO3 34HCl=HAuCl4HCl=HAuCl4 4 NONO2H2H2 2O O 3Pt 3Pt4HNO4HNO3 318HCl=3H18HCl=3H2 2PtClPtCl6 6 4NO4NO8H8H2 2O O 第四十二页，讲稿共一百一十七页哦16-2.15:16-2.15:欲将一定质量的欲将一定质量的AgAg溶于最少量的溶于最少量的硝酸硝酸,应使用何种浓度应使用何种浓度(浓或稀浓或稀)的硝酸的硝酸?(B B级掌握级掌握)问题问题解解:根据反应方程式：根据反应方程式：3Ag+4HNO3Ag+4HNO3 3(稀稀)=3AgNO)=3AgNO3 3+NO+2H+NO+2H2 2O O Ag+2HNO Ag+2HNO3 3(浓浓)=AgNO)=AgNO3 3+NO+NO2 2+H+H2 20 0溶解溶解1molAg,1molAg,需消耗需消耗4/3mol4/3mol的稀的稀HNOHNO3 3,而使而使用浓用浓HNOHNO3 3却需却需2mol,2mol,因此使用稀硝酸更好因此使用稀硝酸更好.第四十三页，讲稿共一百一十七页哦2 2。硝酸盐。硝酸盐 一般无色，易溶于水，水溶液没有氧一般无色，易溶于水，水溶液没有氧化性。固体受热易分解。化性。固体受热易分解。16-2.16:16-2.16:用三种方法区别用三种方法区别NaNONaNO3 3与与NaNONaNO2 2（B B级掌握级掌握）问题问题第四十四页，讲稿共一百一十七页哦解解:(1):(1)溶液加酸酸化后加溶液加酸酸化后加KI-KI-淀粉溶液淀粉溶液,淀粉变蓝的是淀粉变蓝的是NONO2 2-,无现象的是无现象的是NONO3 3-.2NO2NO2 2-+2I+2I-+4H+4H+=2NO+I=2NO+I2 2+2H+2H2 2O O(2)(2)因因NONO2 2-具有还原性而具有还原性而NONO3 3-无无,可用可用KMnOKMnO4 4溶液溶液,腿色的为前者腿色的为前者,后者无现象后者无现象.(3)(3)溶液溶液pHpH值为值为7 7的是的是NaNONaNO3 3,大于大于7 7的是的是NaNONaNO2 2.第四十五页，讲稿共一百一十七页哦16-2-4 16-2-4 氮的其它化合物氮的其它化合物一：卤化物（一：卤化物（B B级掌握）级掌握）NF NF3 3非常稳定，在水和碱中均不水解，非常稳定，在水和碱中均不水解，也几乎不具有路易斯碱性。也几乎不具有路易斯碱性。NClNCl3 3，PClPCl3 3等均水解，也是路易斯碱等均水解，也是路易斯碱 第四十六页，讲稿共一百一十七页哦16-2.17:16-2.17:为什么为什么NFNF3 3比比NClNCl3 3稳定？为什么稳定？为什么NFNF3 3不水解而不水解而NClNCl3 3水解水解?（B B级掌握级掌握）答案答案16-2.18:16-2.18:为什么为什么PFPF3 3可以和许多过渡金属形可以和许多过渡金属形成配合物而成配合物而NFNF3 3几乎不具有这种性质几乎不具有这种性质?（A A级掌握级掌握）答案答案16-2.19:16-2.19:为什么为什么PClPCl5 5可稳定存在可稳定存在,却未制却未制得得NClNCl5 5?（A A级掌握级掌握）答案答案 第四十七页，讲稿共一百一十七页哦解解:因因F F电负性大电负性大,原子半径小原子半径小,而而ClCl电负电负性小性小,原子半径大原子半径大,则形成的则形成的N-FN-F键能强于键能强于N-ClN-Cl键键,所以所以NFNF3 3比比NClNCl3 3更稳定更稳定.NF NF3 3不水解是因为不水解是因为NFNF键键能大键键能大,分子分子结构对称性较高以及中心氮原子的四条结构对称性较高以及中心氮原子的四条价轨道均被使用价轨道均被使用,同时也有动力学的因素同时也有动力学的因素导致导致NFNF3 3不水解不水解.而而NClNCl3 3的的N-ClN-Cl键稳定较小键稳定较小,易被打断易被打断,所以易水解所以易水解.第四十八页，讲稿共一百一十七页哦解解:在在PFPF3 3分子中因分子中因P P原子上具有一对孤对原子上具有一对孤对电子，且电子，且P P为第三周期元素，半径大，电为第三周期元素，半径大，电负性小，容易给出孤对电子与过渡金属负性小，容易给出孤对电子与过渡金属形成配合物。而形成配合物。而NFNF3 3中中N N虽然也有一对孤对虽然也有一对孤对电子，但电子，但N N为第二周期元素，半径小，电为第二周期元素，半径小，电负性大，对这对孤对电子控制能力强，难负性大，对这对孤对电子控制能力强，难以给出孤对电子形成配合物以给出孤对电子形成配合物.第四十九页，讲稿共一百一十七页哦解解:因因P P为第三周期元素为第三周期元素,半径大半径大,周围最多可容纳周围最多可容纳6 6个成键原子个成键原子,则则PClPCl5 5可稳定存在可稳定存在.而而N N为第二周为第二周期元素期元素,半径小半径小,价轨道最多只价轨道最多只有四条有四条,最多只能与四个原子成最多只能与四个原子成键键,所以所以NClNCl5 5不存在不存在.第五十页，讲稿共一百一十七页哦16-3-1 16-3-1 单质磷单质磷 一：同素异形体的结构及稳定性一：同素异形体的结构及稳定性 白磷白磷红磷红磷黑磷黑磷第五十一页，讲稿共一百一十七页哦16-3.1:16-3.1:请从结构上从白磷请从结构上从白磷-红磷红磷-黑磷单黑磷单质稳定性依次增