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1、單質(zhì)磷(1)磷在自然界中是以磷酸鹽的形式存在,磷也是重要的生命元素之一,存在于細(xì)胞、蛋白質(zhì)、骨骼和牙齒中。在骨骼和牙齒中主要以羥基磷灰石形式存在。含磷的礦物有磷酸鈣Ca3(PO4)2、氟磷灰石Ca5(PO4)3F、羥基磷灰石Ca5(PO4)3(OH)等。磷有至少10種同素異形體,常見的有白磷、紅磷和黑磷,它們結(jié)構(gòu)各異。白磷(P4)結(jié)構(gòu)為正四面體,結(jié)構(gòu)如圖鍵角為60°,1mol白磷中有6molP—P化學(xué)鍵,不溶于水,易溶于CS2。白磷有劇毒、易自燃,一般要存放在水中以隔絕空氣。白磷幾乎可與所有金屬反應(yīng),形成磷化物,如:6Mg+P42Mg3P2紅磷白磷隔絕空氣加熱會(huì)得到無定型紅磷,可能結(jié)構(gòu)如圖:黑鱗白磷在極高的壓強(qiáng)下加熱才可以得到黑鱗,結(jié)構(gòu)類似于石墨的片狀結(jié)構(gòu),能導(dǎo)電“金屬磷”,結(jié)構(gòu)如圖(2)磷與O2或Cl2在點(diǎn)燃條件下反應(yīng),反應(yīng)物的量不同,生成的產(chǎn)物就不同,如:4P+3O22P2O3,

4P+5O22P2O5;2P+3Cl22PCl3(液體),

2P+5Cl22PCl5(固體),所以這個(gè)反應(yīng)能同時(shí)看到煙霧。(3)白磷與熱的濃NaOH反應(yīng)可歧化生成膦(磷化氫)和次磷酸鹽:P4+3OH-+3H2OPH3↑+3H2PO2-。(4)白磷還能將Au、Ag、Cu等從它們的鹽溶液中還原出來,如白磷中毒后可用硫酸銅溶液解毒:11P+15CuSO4+24H2O5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4。(5)白磷可以用以下反應(yīng)來制備:2Ca(PO4)2+10C+6SiO26CaSiO3+10CO+P4,將生成的磷蒸氣通入水中冷卻就得到白磷。反應(yīng)中加入石英砂可大大降低反應(yīng)溫度。2、磷化氫(PH3)(1)PH3又叫膦,為無色氣體、有類似大蒜臭味的氣味、劇毒。在一定溫度下,能在氧氣中燃燒,生成磷酸:PH3+2O2H3PO4。(2)平常制得的磷化氫在空氣中能自燃,這一點(diǎn)和同族的氨氣相比更活潑,是因?yàn)闅怏w中含有聯(lián)膦(P2H4),它與聯(lián)氨是類似物,也是強(qiáng)還原劑:2P2H4+7O22P2O3+4H2O。PH3中P-H鍵長(zhǎng)為142pm,N-H鍵長(zhǎng)為99pm,由此可見,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性PH3不如NH3。(3)磷化氫是強(qiáng)還原劑,能從某些金屬鹽(Cu2+、Ag+、Au3+、Hg2+)溶液中將金屬置換出來:PH3+6Ag++3H2O6Ag+6H++H3PO3(4)PH3的制備可用如下三種方法:①磷化鈣的水解:Ca3P2+6H2O3Ca(OH)2+2PH3;②PH4I與堿反應(yīng):PH4I+NaOHNaI+PH3+H2O,因此水溶液中不存在PH4+,這一點(diǎn)要與NH4+區(qū)分開;③白磷溶于堿:P4+3NaOH+3H2OPH3+3NaH2PO23、三氧化二磷(P2O3)和五氧化二磷(P2O5)三氧化二磷(P2O3)五氧化二磷(P2O5)磷在不充分的空氣中燃燒,生成的氧化物為P4O6,常叫做三氧化二磷。P2O3是亞磷酸(H3PO3)的酸酐。

P4O6是以P為基礎(chǔ)形成的,P分子中的P-P鍵因有張力而不穩(wěn)定,氧分子進(jìn)攻時(shí)斷裂,在每?jī)蓚€(gè)P原子間嵌入一個(gè)氧原子,于是形成了P4O6分子。與冷水反應(yīng)生成亞磷酸:P2O3+3H2O2H3PO3。P2O3與熱水發(fā)生歧化反應(yīng):2P2O3+6H2OPH3+3H3PO4白磷在充分的氧氣中燃燒可生成P4O10,簡(jiǎn)稱為五氧化二磷。

P4O10是白色粉末狀固體,有很強(qiáng)的吸水性,在空氣中很快就潮解,它是干燥能力最強(qiáng)的一種干燥劑。P2O5是磷酸的酸酐,與水反應(yīng),當(dāng)水少時(shí)生成偏磷酸,水多時(shí)生成磷酸:P2O5+H2O2HPO3,P2O5+3H2O2H2PO44、磷元素對(duì)應(yīng)的酸次磷酸(H3PO2)(1)純H3PO2是白色固體,易溶于水,是一元中強(qiáng)酸,其結(jié)構(gòu)式為有腐蝕性,受熱分解生成磷酸和劇毒的磷化氫氣體:2H3PO2PH3↑+H3PO4。(2)H3PO2及其鹽都是強(qiáng)還原劑,主要是因?yàn)榉肿又泻袃蓚€(gè)P-H鍵。常溫下在空氣中可逐漸被氧化,也能把Cu2+、Ag+、Ni2+、Hg2+還原成為金屬單質(zhì):H3PO2+4Ag++2H2O4Ag+H3PO4+4H+。次磷酸還原能力強(qiáng),氧化能力弱,容易發(fā)生歧化反應(yīng)。亞磷酸(H3PO3)(1)H3PO3是白色、易潮解的固體,極易溶于水,是二元中強(qiáng)酸,其結(jié)構(gòu)式為(2)H3PO3是強(qiáng)還原劑,能還原Ag+、Cu2+、Hg2+,也能被鹵素、二氧化氮、濃硫酸氧化:H3PO3+2Ag++H2O2Ag+H3PO4+2H+。磷酸(H3PO4)(1)磷酸有正磷酸(H3PO4)、偏磷酸(HPO3)和焦磷酸(H4P2O7)。(2)H3PO4是無揮發(fā)性的三元中強(qiáng)酸,其結(jié)構(gòu)式為,具有弱氧化性,磷酸溶液的黏度較大,這是因?yàn)槿芤褐写嬖谥^多氫鍵。(3)不論在酸中還是在堿中,磷酸幾乎都沒有氧化性。磷酸根離子能與某些金屬離子形成可溶性配位化合物,基于這種性質(zhì),分析測(cè)定中常用磷酸掩蔽Fe3+。(4)磷酸二氫鹽均能溶于水,磷酸一氫鹽和磷酸鹽除堿金屬鹽與銨鹽外,均難溶于水。任何一種磷酸鹽(正鹽或酸式鹽)溶液中加入硝酸銀溶液,皆生成黃色的Ag3PO4沉淀。(5)磷酸鹽(主要是鈣鹽和銨鹽)是重要的無機(jī)肥料。5、鹵化磷(PCl3、PCl5)(1)磷與氯氣反應(yīng),當(dāng)氯氣不足時(shí)生成的三氯化磷是液體,當(dāng)氯氣足量時(shí)生成的五氯化磷是固體。2P+3Cl22PCl3(液體),2P+5Cl22PCl

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