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第 16 章

氮族元素. 第 16 章. Chapter 16 Nitrogen of group Elements. 本章教学要求. 1. 了解氮元素的特性 2. 掌握氮族元素的单质和及其重要化合 物的结构和性质 3. 了解砷、锑、铋单质及化合物的性质递变规律 4 ．了解惰性电子对效应概念及其应用。. 1 、通 性　 周期系第 VA 族元素，包括氮 (Nitrogen) 、磷 (Phosphorus) 、砷 (Aresenic) 、锑 (Antimony) 和铋 (Bismuth) 五中元素，称为氮族元素 (Nitrogen family element) 。

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第 16 章

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  1. 氮族元素 第16章 Chapter 16 Nitrogen of group Elements

  2. 本章教学要求 1.了解氮元素的特性 2.掌握氮族元素的单质和及其重要化合 物的结构和性质 3.了解砷、锑、铋单质及化合物的性质递变规律 4．了解惰性电子对效应概念及其应用。

  3. 1、通 性　 周期系第VA族元素，包括氮(Nitrogen)、磷(Phosphorus)、砷(Aresenic)、锑(Antimony)和铋(Bismuth)五中元素，称为氮族元素(Nitrogen family element)。 在非金属化学中，氮族元素性质的变化基本上是规律的，是由典型非金属氮到典型金属铋的一个完整过渡，因此往往被选为系统研究的对象。 16.2 氮族元素的通性

  4. 氮族元素的价电子构型为ns2np3。与氧族、卤素比较，要获得三个电子而形成-Ⅲ价的离子是较难，只有电负性较大的N、P能形成极少数-Ⅲ价的离子型化合物，如Li3N、Mg3N2、Na3P、Ca3P2等。由于N3-、P3-离子半径大容易变型，遇水强烈水解生成NH3和PH3如：氮族元素的价电子构型为ns2np3。与氧族、卤素比较，要获得三个电子而形成-Ⅲ价的离子是较难，只有电负性较大的N、P能形成极少数-Ⅲ价的离子型化合物，如Li3N、Mg3N2、Na3P、Ca3P2等。由于N3-、P3-离子半径大容易变型，遇水强烈水解生成NH3和PH3如： Mg3N2+6H2O＝3Mg(OH)2+3NH3 Na3P+3H2O＝3NaOH+3PH3 本族元素形成正价的趋势较强，如NF3、PBr5、AsF5、SbCl5、BiCl3、SbCl3等，形成共价化合物是本族元素的特征

  5. 2、氮族元素的基本性质

  6. . 电子构型 氧化态 N [He]2s22p3 -3-2,-1，0, +1,+2,+3,+4,+5 P [Ne]3s23p3 -3,0,+3,+5 As [Ar]4s24p3 -3,0,+3,+5 Sb [Kr]5s25p3 -3,0,+3,+5 Bi [Xe]6s26p3 0,+3,+5 3、氮族元素的氧化态

  7. 16.2 氮Nitrogen 16.2.1 存在、分离、性质和用途 Occurrence, separation and applications 16.2.2 氮的负氧化态化合物 Negative oxidation state compounds of nitrogen 16.2.3 氮的正氧化态化合物 Positive oxidation state compounds of nitrogen

  8. 氮是氧化态变化最多的元素之一 Nitrogen Nitrogen Nitrogen 氧化态 实例 氧化态 实例 -3 NH3·Li3N +1 N2O -2 N2H4 +2 NO -1 NH2OH +3 N2O3, HNO2, -1/3 HN3 +4 NO2 0 N2 +5 N2O5, HNO3, 由N2 合成氮化合物总是先将其还原为最低氧化态的 NH3，高于 -3 氧化态化合物的合成总是采取迂回路线而不是直接实现的 。

  9. 氧化数 离子 分子 还 原 氧 化 某些重要含氮物种之间的转换关系

  10. 天津 杭州 上海 国内已有大型氮、氧气制造厂家 16.2.1 存在、分离、性质和用途 大气中N2的总量估计约达4×1015 t。利用氮和氧沸点(N2: -196℃; O2: -183℃)的不同, 工业上通过精馏分离液态空气的方法大规模制备N2。

  11. 正在研制中的氮-氧膜分离器 惰性气氛手套箱 氮气主要用于制备氮肥和其他含氮化合物。实验室用N2、Ar、He 等气体提供惰性气氛以操作对空气敏感的化合物。氮是这类保护气体中最廉价易得的一种，市场上有高压氮气和高纯液氮供应。

  12. 制备 工业上生产氮一般是由分馏液态空气在15.2MPa (150atm)压力下装入钢瓶备用。或做成液氮存于液氮瓶中。 实验室里制备少量氮气是用氯化铵与亚硝酸钠反应，生成的亚硝酸钠不稳定分解产生氮气: NH4Cl(s)+NaNO2(饱和)＝NH4NO2+NaCl NH4NO2===N2+2H2O 产物中有少量NH3、NO、O2和H2O等杂质，可设法除去。 (NH4)2Cr2O7===N2+Cr2O3+4H2O 2NH3+3CuO===3Cu+N2+3H2O NaN3===Na(l)+N2(可得到很纯的氮)

  13. Question 10 6 MnO(担载) + O2(g) 2 Mn3O4(担载) 高纯氮气里还含有什么杂质？怎样进一步除去？ Solution 经过精馏和分离过的高纯氮里还会含有极少量的水和氧气。 可让气流通过干燥柱（内装分子筛或钠钾合金）和脱氧柱（内装加热的活性铜）以除去。 担载在硅胶上的二价锰的氧化物(MnO)是一种清洁而有效的除氧剂：

  14. 物理性质 通常情况下氮气是一种无色无味的气体，比空气略轻，熔点63K，沸点77K,在水中的溶解度很小。 化学性质 由于氮分子中的两个氮原子之间形成了三个共价键，因而在常温下表现出高度的稳定性。 与氢气作用： 在高温高压和催化剂存在的条件下氮气与氢气反应生成氨。 与氧气作用 在放电条件下，氮气与氧气反应生成一氧化氮： N2+O2=2NO 与金属作用 在常温下，氮气能与锂直接反应，加热时可与镁、钙、锶、钡等反应。 6Li+N2=2Li3N 3Ca+N2=Ca3N2 氮在高温时能与许多金属或非金属反应而生成氮化物如： 3Mg+N2=Mg3N2 2B+N2=2BN 氮的性质

  15. IA、IIA族元素的氮化物属于离子型氮化物。 可以在高温时由金属与N2直接化合，它们化学活性大，遇水即分解为氨与相应的碱， Li3N+3H2O=3LiOH+NH3 IIIA、IVA族的氮化物属于共价型氮化物。BN、AlN、Si3N4、Ge3N4是固态的聚合物，其中BN、AlN为巨型分子具有金刚石型结构，熔点很高(2273—3273K)，它们一般是绝缘体或半导体。 过渡金属的氮化物如TiN、ZrN、Mn5N2、W2N3，氮原子填充在金属结构的间隙中，合金的结构没有变，具有金属的外形，且更充实了，所以性质更稳定，一般不易与水、酸起反应，不被空气中的氧所氧化，热稳定性高，能导电并具有高熔点，适合用于作高强度的材料。它们称为间充型氮化物。 氮化物类型

  16. 1. NH3 的合成和氮的固定 Li3N(s) + 3H2O(l) 3LiOH(aq) + NH3(g) Mg3N2 (s) + 6H2O(l) 3Mg(OH)2(s) + 2NH3(g) 工业合成仍用哈伯法: 高温、高压 催化剂 N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g) Fritz Haber1868－1934，德国物理化学家，因发明氮气和氨气直接合成氨的方法，获1918年诺贝尔化学奖。 16.2.2 氮的负氧化态化合物

  17. Question 11 t/ ℃ 化合物 t/ ℃ 化合物 +6.55 环己烷 - 63.5 氯仿 0.00 水 - 83.6 乙酸乙酯 - 8.6 水杨酸甲酯 - 96.7 二氯甲烷 - 22.95 四氯化碳 - 126.6 甲基环己烷 - 45.2 氯苯 - 160 己戊烷 液氮 ( b.p. -196 ℃ )是一种重要的致冷剂。实验室里常用的低温浴都有哪些？ Solution 可作低温恒温浴的化合物举例

  18. 2. NH3的性质 ● 加合反应(路易斯碱)：氨分子中的孤电子倾向 于和别 的分子或离子配位形成各种氨合物 ● 取代反应：取代反应可从两种不同角度考虑： 一种是 将 NH3分子看作三元酸，另一种是看作其他化合物中 的某些原子或原子团被氨基或亚氨基所取代 HgCl2+2NH3＝HgNH2Cl↓(白色)+NH4Cl COCl2+4NH3＝CO(NH2)2+2NH4Cl （光气)(尿素)

  19. 氧化反应:NH3分子中的 N 原子虽处于最低氧化态， 但还原性却并非其化学的主要特征 HCN CH4 塑料，颜料 肥料，炸药 (NH2)2CO O2 H2O HNO3 COCl2 NH3 肥料，塑料 NH4X 肥料 HX X=1/2 SO4, H2PO4

  20. 既难氧化也难还原： 但这种稳定又是相对的: ● 豆科植物根部可固氮(是人们每年 合成的40倍) ● 金属锂在空气中可生成1:2的Li2O 和Li3N黑色壳 ● 雷电下，空气中的N2和O2合化合 成氮的氧化物 ● 光催化合成： TiO2, C2H2, hv 313K, 101kPa 4NH3 + 3O2 2N2(空气) + 6H2O 氮的固定

  21. N2 + 16 MgATP + 8 e- + 8H+ 2 NH3 + 16 MgADP + 16 Pi + H2 研究常温常压下固氮的途径是模拟根瘤菌中固氮酶的组成、结构和固氮过程。 生物固氮以 ATP为还原剂，相关的半反应为：

  22. ● 1965年 [Ru(NH3)5(H2O)]2+(aq) + N2(g) [Ru(NH3)5(N2)]2+(aq) + H2O(l) ● 1995年 2 Mo(NRAr)3 + N2 [(ArRN)3Mo—N=N—Mo(NRAr)3] 2 (ArRN)3Mo N ● 1998年 W(PMe2Ph)4(N2)2 + [RuCl(2-H2)(dppp)]X NH3 (产率达55%) 常压, <25℃ 常压, 55℃

  23. 一种含N2 配合物的结构 有助于N2配位化合物稳定的因素

  24. 3. 生产尿素的反应和工艺流程 尿素是最重要的含氮肥料，也是当今世界上最大的含氮化合物 。工业上生产尿素以 NH3和 CO2为原料： CO2(g) + 2 NH3(l) = NH2COONH4(l) NH2COONH4(l) = H2NCONH2(l) + H2O(l) 现代化流程实行CO2 和 NH3的全循环，NH3的收率可达 98.6%～ 99.5% 。

  25. N2H4 Diagane NH2OH Oxyammonia HN3 Azide ● 都是路易斯碱 碱性依 NH3，N2H4，NHOH 的顺序下降。 4. 肼羟氨和叠氮化物 ● 结构 氧化值分别为-2，-1和-1/3

  26. 2 NaOH + Cl2 NaOCl + NaCl + H2O NaOCl + NH3 NH2Cl + NaOH NH2Cl + NaOH + NH3 N2H4 + NaCl + H2O 2 NaOH + Cl2 + 2 NH3 N2H4 + 2 NaCl + 2 H2O N2H4 +) (aq) + 2 (aq) N(OH)(SO3)22-(aq) + OH-(aq) N(OH)(SO3)22-(aq) + H3O+(aq) + H2O(l) H3NOH+(aq) + 2 (aq) 0℃ NH2OH 50℃ HN3 NH2NH2 + HNO2 2 H2O + HN3 ● 制备

  27. 汽车中的气袋系统原理: 碰撞事故发生的一瞬间, 塑料袋迅速充气膨胀, 使驾车人不会被仪表盘或方向盘直杆所伤害。气袋系统的特殊要求: 产生气体的化学物质必须是稳定且容易操作的物质; 气体必须能够快速生成(在20～60 ms的时间里完成充气), 又不能因偶然原因而充气; 产生的气体必须无毒而且不燃烧。氮气看来是最好的选择对象。 叠氮化钠既能在加热或电火花引发的条件下发生分解，又显示出动力学稳定性(室温下操作不发生危险), 从而成为产生氮气的化学物质之一。

  28. ● N2H4(l)+2 H2O2(l) = N2(g) + 4 H2O(g) ● 5 N2O4(g) + 4 N2H3(CH3)(g) → 12 H2O2(g) + 9 N2(g) + 4CO2(g) N2H4与火箭推进剂 ● 1kg燃料可产生 19438 kJ 热量 燃烧后产物为小分子气体，有利于形成 高压喷射 m·p·2℃, b·p·114℃, 便于携带 弱碱，对容器腐蚀小

  29. 羟氨和肼是常用的还原剂，其氧化产物如N2，N2O，可以离开反应体系，不会给反应溶液中带进杂质。 N3−与 N2O 和 CO2 为等电子体，直线形结 构, 共轭酸 HN3的pKa=4.77。作为路易斯碱， 是 d区金属离子的良好配位体。Pb(N3)2 和 Hg(N3)2 常 用做引爆剂。 热力学上不稳定的离子型 NaN3 却显示出动 力学稳定性。碱金属叠氮化物加热时能平稳地放出氮气， 这种反应被用来给汽车轮胎充气。 2 NH2OH + 2 AgBr = 2 Ag + N2 + 2 HBr + 2 H2O 4 Fe3+(aq) + 2 NH3OH+(aq) = 4 Fe2+(aq) + N2O(g) + 6 H+(aq) + H2O(l)

  30. 氧化值 电中性 物 种 负离子 物 种 正离子 物 种 +1 +2 +3 +4 +5 氧化二氮 一氧化氮 三氧化二氮 二氧化氮 四氧化二氮 五氧化二氮 {[NO2][NO3]为无色离子型固体 (m. p. 32℃), 气相不稳定 [能形成蓝色 固体(m。P。 101℃)，气 相分解为NO2 和NO] (红棕色顺 磁性气体) (气态与NO2 呈平衡) （麻醉剂， 不活泼） （顺磁性 气体） 亚硝酸根 硝酸根 (氧化剂和还原剂) ( 氧化剂) （氧化剂，路易斯酸） （氧化剂，硝化剂，路易斯酸） 16.2.3 氮的正氧化态化合物 1. 氮的氧化物

  31. 大气污染 光化学烟雾是城市化过程中，由于交通、能源等工业的发展，大量的氮氧化物和碳氢化合物排放进入大气中，在一定的条件下，如强日光、低风速和低湿度等，发生化学转化生成蓝色的强氧化性气团，这种气团以臭氧为主体污染物，其他的氧化性组分还包括醛类、过氧乙酰硝酸酯(PAN)、过氧化氢(H2O2)和细粒子气溶胶等。这种现象称为光化学烟雾。

  32. 4 HNO3 + Hg Hg(NO3)2 + 2 NO2 + 2 H2O C + 4 HNO3 CO2 + 4 NO2 + 2 H2O S + 2 HNO3 H2SO4 + 2 NO 3 P + 5 HNO3 + 2 H2O 3 H3PO4 + 5 NO 3 I2 + 10 HNO3 6 HIO3 + 10 NO + 2 H2O 2. 硝酸和硝酸盐 硝酸是重要的工业三酸之一，是制造炸药、硝酸盐和许多其他化学品的重要原料。工业上利用 NH3 的氧化产物 NO2 制 HNO3。 硝酸是个相当强的氧化剂，可以氧化许多金属和非金属。 例如：

  33. 除金、铂等金属外，硝酸几乎可氧化所有金属。Fe、Al、Cr等能溶于稀硝酸，与冷浓硝酸钝化(钝态)。经浓硝酸处理后的“钝态”金属，就不易再与稀酸作用。除金、铂等金属外，硝酸几乎可氧化所有金属。Fe、Al、Cr等能溶于稀硝酸，与冷浓硝酸钝化(钝态)。经浓硝酸处理后的“钝态”金属，就不易再与稀酸作用。 HNO3与Sn、Sb、As、Mo、W和U等偏酸性的金属反应后生成氧化物。 3Sn+4HNO2 +H2O＝3SnO2 ·H2O↓+4NO↑ 其余金属与硝酸反应则生成硝酸盐。 很稀的硝酸与Mg、Zn等较活泼的金属反应会生成H2、NO、NH4+等产物，如： 4Zn+10HNO3=NH4NO3+4Zn(NO3)2+3H2O 可见硝酸的反应是较复杂的

  34. 硝酸和金属铜的反应 从氮的弗洛斯特图作出的判断是：HNO3 的还原产物应该是各种低氧化态物种的混合物；只要有足够还原剂存在，最终还原产物应为N2。 实际上并非如此，反应主要产物为 NO2 或NO 。这一现象被解释为动力学因素使生成 N2的所有反应步骤都较慢。

  35. Question 12 ● 浓 HNO3 的氧化性强于稀硝酸，其氧化反应速率也要 快得多。 中氧原子的质子化有 利 于 N－O 键断 裂，浓 HNO3 中质子化程度比较大。 NO2 + e- = NO 2-+ H+ = HNO2 HNO3 + HNO2 = H2O + 2NO2 浓HNO3和稀HNO3的氧化性孰大？ Solution ● 浓HNO3的反应速率快，生成的NO2来不及与还原剂反 应即离开体系；而稀硝酸反应中生成的 NO2来得及与 还原剂进 一步反应转化为NO。 ● 浓HNO3的氧化性与HNO3中经常会存在由光化分解而 来的NO2催化作用有关。NO2起到传递电子的作用:

  36. . 硝酸分子的结构 NO3-中有一个∏46 硝酸HNO3的分子结构HNO3中的N以sp2杂化有一个∏34，NO3-中的N也以sp2杂化有一个∏46。

  37. 王水溶解 Au 和 Pt 的功能来自两方面： 使金属氧化的功能和 Cl- 使金属离子配位的功能。两种功能都促进下述反应右移： Au(s) + 4 H+(aq) + NO3−(aq) + 4 Cl −(aq) [AuCl4]−(aq) + NO(g) + 2 H2O(l) 3 Pt(s) + 16 H+(aq) + 4 NO3−(aq) + 18 Cl−(aq) 3 [PtCl6]2−(aq) + 4NO(g) +8 H2O(l) 通常认为溶液中起氧化作用的活性物种是 Cl2 和 NOCl，它们产生于下述反应： 3HCl(aq) + HNO3(aq) = Cl2(aq) + NOCl(aq) + 2H2O(l)

  38. 在高温下显示氧化性，所有金属的硝酸盐加热分解都产生O2 ： Mg及Mg之前元素： 2KNO3 2KNO2 + O2 Mg后Cu前元素： 2Pb(NO3)2 2PbO + 4NO2 + O2 Cu之后元素： 2AgNO3 2Ag + 2NO2 +O2 NH4NO3 可用做炸药，其热分解属氮自身的低氧化态物种与高氧化态物种之间的氧化还原反应： NH4NO3 N2O + 2 H2O △ △ △ △

  39. ● HNO2 的酸性弱 得多（与 HAc 相近），很不稳定。 氧化性也不如 HNO3 强，但还可用作还原剂。只能 存在于水溶液中，易发生歧化反应： 3NO2(aq) = HNO3(aq) + 2NO(g) + H2O(l) ● 大多数亚硝酸盐是稳定的，在碱金属和碱土金属硝酸 盐的分解温度下相应的亚硝酸盐仍不分解。 ● 绝大多数亚硝酸盐易溶于水，白色结晶状的 NaNO2 大量用于染料工业和有机合成工业中。 ● 亚硝酸盐一般有毒，而且是致癌物质 3. 亚硝酸和亚硝酸盐

  40. HNO2用做氧化剂和还原剂的 两个具有代表性的例子 2HNO2 + 2I- + 2H3O+=2NO + I2 + 4H2O 5 + 2MnO-4+ 6H3O+= 5 + 2Mn2+ + 9H2O 分析化学中用以测定亚硝酸盐的含量 尽管亚硝酸既是氧化剂又是还原剂，但更多的场合是用做氧化剂。这是因为作为氧化剂的反应速率往往快于发生歧化反应的速率，而且提高溶液的酸性能促进对其他物种的氧化，据认为这是由于浓度较高的 H3O+ 将其转化为 NO+： HNO2(aq) + H3O+(aq) =NO+(aq) + 2H2O(l)

  41. 亚硝酸盐用作肉类加工品的添加剂(如熏猪肉, 小红肠和火腿): （1）抑制细菌生长, 延缓食品腐败。（2）使肉品产生一种能增进食欲的颜色和香味。 HNO2能与氨基酸反应生成化学式为R2N－NO的亚硝胺化合物（可能发生在烹调过程中, 也可能发生在高温条件下的煎炒），它能引发癌变。这一研究结果使美国食品和药物管理局调低了食品中NO2-离子允许浓度的标准。食品化学家一直在寻找NO2-离子的代用品。加拿大纽芬兰纪念大学的食品科学家于1995年报道, 红色的铁卟啉化合物是一种有前途的代用品。

  42. 神奇的一氧化氮——“两面人” 神奇的一氧化氮——“两面人” 我们知道NO 是造成光化学烟雾的祸首。 “天不转地在转”，这个祸首当今竟成了 “明星” 。目前，风靡市场的伟哥就是因为能够产生海绵体所需的 NO 而起作用的，NO 气体还具有治疗哮喘和关节炎，抵御肿瘤，杀死感性细菌、真菌和寄生虫的能力。三位美国药理学家由于发现NO的药理作用而获得1998年诺贝尔医学奖。 Ferid Murad Louis J. Ignarro Robert F. Furchgott

  43. 16.3 磷Phosphorus 16.3.1 单质 Simple substrance 16.3.2 氧化物、含氧酸和含氧酸盐 Oxides,oxyacids and oxyanions of phosphorus 16.3.3 卤化物 Phosphorushalide

  44. Ca5(OH)(PO4)3 Ca5Cl(PO4)3 磷灰石 羟基磷灰石 氯磷灰石 Ca5F(PO4)3 浓硫酸 磷酸 过磷酸盐肥料 Ca(H2PO4)2 硫酸钙 硫酸盐的 Ca(H2PO4)2 三倍过磷酸盐肥料 深受农民欢迎 Ca5(PO4)3F(s) + 7 H3PO4(aq) 5 Ca(H2PO4)2(s) + HF(g) 全世界磷灰石的储量在6.7×109 t 磷灰石 Ca5F(PO4)3 磷酸 磷酸 磷酸 磷酸 磷酸 过磷酸盐肥料 Ca(H2PO4)2 硫酸钙 硫酸盐的 Ca(H2PO4)2 Ca(H2PO4)2 Ca(H2PO4)2 三倍过磷酸盐肥料 三倍过磷酸盐肥料 三倍过磷酸盐肥料 深受农民欢迎 深受农民欢迎 深受农民欢迎 Ca5(PO4)3F(s) + 7 H3PO4(aq) 5 Ca(H2PO4)2(s) + HF(g)

  45. 制备： 1373~1713℃ 2Ca3(PO4)2 + 6SiO2 + 10C P4 + 6CaSiO3 + 10CO （蒸气通入水下冷却得白磷，有剧毒） 473 K 533 K 黑磷 红磷 白磷 最稳定，无毒 介稳状态 16.3.1 单质磷 单质磷有多种同素异形体：

  46. Question 13 用 C 还原Ca3(PO4)2制备P4 时，为什么还要 SiO2 参加反应？ Solution 单独还原反应 Ca3(PO4)2 + C → 6CaO + P4 + 10 CO，在25℃时的△Gq = 2805 kJ · mol-1，即便在1400 ℃时,△Gq = 117 kJ · mol-1仍大于零。而CaO + SiO → CaSiO3 (造渣反应）在 25℃ 和 1400℃ 时的 △Gq 分别为 -92.1 kJ · mol-1 和 -91.6 kJ · mol-1。这时总反应的△Gq 在 25 ℃和 1400 ℃ 时分别为 2252 kJ · mol-1 和 - 432.6 kJ · mol-1。 高温(电弧炉)中原来不能进行的反应就能进行了。 这种情况称为反应的耦合。

  47. Question 14 N2 和 P4 是同一族元素，为什么它们单质的化学性质差别很大，N2 很不活泼而 P4 却很活泼？ Solution N2分子是由两个N原子通过三重键键合而成，这就决定了它化学性质不活泼。P是第三周期元素，半径较大，不易形成多重键。在P4中四个P原子通过单键相互键合而成四面体结构。其中P—P—P的键角只能是60º，比纯 P 轨道形成的键角(90º)小得多（实际上 P4 分子的P—P键还含有2%的 s、d 轨道成分）。可见 P—P 键是受张力作用而弯曲的，张力能量是 95.4 kJ · mol-1，使 P—P的键能只有201 kJ · mol-1，比 N≡N 的键能 942 kJ · mol-1小得多，因此 P4 分子反应活性很高。

  48. ● 在热浓碱液中的歧化反应： P4 + 3NaOH+ 3H2O = PH3 + 3 NaH2PO2(用于无极镀镍) 2 P4 + 3Ca(OH)2 + 6H2O = 2 PH3 + 3 Ca(H2PO2)2 ● 可在空气中燃烧，与硫、卤素激烈反应 ● 在水溶液中有两个重要反应： P4 + 10 I2 + 16 H2O = 4 H3PO4 + 20 HI P4 +10 CuSO4 + 16 H2O = 10 Cu + 4H3PO4 + 10 H2SO4 (解P4之毒) 11P+15CuSO4+24H2O＝5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4

  49. Question 15 绘出 P4 的 Lewis结构并讨论它作 为配位体时可能担当的角色. Solution P4 的 Lewis 结构中每个P原子上都有一对孤对电子: 这种结构和磷的电负性 (χ=2.06) 两种因素结合在一起表明P4可能是个中强的给予体配位体。事实上已知存在着P4的配合物, 虽然为数并不多。

  50. 大多数磷化合物是经由单质磷制备的 原因：一是单质磷性质活泼；二是易于通过升华的方法将其提纯。

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