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第 16 章 氮 磷 砷 [教学要求] 1．掌握氮和磷的单质及其氢化物、卤化物、氧化物、含氧酸及其盐的结构、性质、制 备和应用。 2 ．了解砷的重要化合物的性质和应用。 [教学重点] 1．氮、磷单质的结构和性质。 2 ．氮和磷的氢化物、卤化物、氧化物、含氧酸及其盐的结构、性质、制备和应用。 3 ．As(III) 的氧化还原性 [教学难点] 磷的不同含氧酸及其盐的结构和性质。 [教学时数] 8 学时 [主要内容] 1．氮、磷、砷的基本性质。 2 ．氮气、氮的氢化物及其衍生物、氮的氧化物、含氧酸及其盐。 3 ．磷的氢化物、卤化物、氧化物、含氧酸及其盐。 4 ．砷的氢化物及含氧酸的性质。 [教学内容] 16-1 元素的基本性质 氮族(VA) ：氮N ，磷P ，砷As ，锑 Sb,铋 Bi 价电子构型：ns2np3 元素 氮 磷 砷 性质 主要氧化态 -III, -II, -I -III, +I , +III, +V -III, +III, +V +I → +V M-M单键键能/kJ·mol-1 -167 201 146 M≡M 三键键能/kJ·mol-1 942 481 380 PCl5, NCl3, NH3 共价化合物 Li N, Mg N, Ca P 离子化合物 3 3 3 2 1 N 与同族其他元素性质的差异： 1. N-N 单键键能反常地比 P-P 单键小。 2. N=N 和 N ≡N 的键能又比其他元素的大。 3. N 的最大配位数为4 ，而P 、As 可达到 5 或 6 。 4. N 有形成氢键的倾向，但氢键强度要比 O 和 F 的弱。 16-2 氮和氮的化合物 一、氮 1. 制备 工业上生产氮一般是由分馏液态空气在 15.2MPa (150atm) 压力下（液氮） 装入钢瓶备用。 实验室里制备少量氮气常用方法：加热饱和的亚硝酸钠和氯化铵的混合溶 液： NH Cl+NaNO ===NH NO +NaCl 4 2 4 2 NH NO ===N ↑+2H O 4 2 2 2 产物中有少量 NH3、NO 、O2 和 H2O 等杂质，可设法除去。 制备少量氮气常用方法还可以利用： （1）(NH ) Cr O 加热分解：(NH ) Cr O ＝N ↑+Cr O +4H O 4 2 2 7 4 2 2 7 2 2 3 2 （2 ）NH 通过红热的 CuO ：2NH +3CuO ＝3Cu+N ↑+3H O 3 3 2 2 （3 ）NH 通入溴水：8NH +3Br ＝N ↑+6NH Br 3 3 2 2 4 （4 ）极纯的N2(光谱纯)可由叠氮化钠NaN3 加热分解得到：NaN3=Na(l)+N2↑ 2. 氮气的性质： （1）氮分子因三重键的存在，比其他任何双原子分子都稳定； （2 ）在常温下就和锂直接反应