第13章氮、磷、砷 13.1请回答下列有关氯元素性质的问题。 (1)为什么N-N键的键能(167 KJmol--比P-P键(201kJmo-')的小？而NN叁键的键 能(942kmol-'又比P=P叁键(481 kJ-mol-')的大？ (2)为什么氮不能形成五肉化物 (3)为什么NO的第一电离能比N原子的小？ 解：(1)氮的原子半径比磷的小很多，价层中又有孤对电子，当两个氮原子靠近成键时，电子对 间的排斥作用抵消了部分键能，故N一N键的键能比P一P键的小。但正由于氯原子的 半径小，且内层电子也比磷的少，有利于p轨道的侧向重叠，氮形成多重键的候向比磷 强，故NN叁键的键能反比P=P叁键的大， (2)氮原子的价层只有4个价轨 ,只能形成4个共价键，故不能形成含有5个N一X键的 NXso (3)氮原子价电子层半满，稳定。从NO一NO是失去π*反键轨道上的电子，故所需的能量比 N的IE,要小得多 132.请回答下列问题 (1)如何除去N中少量NH和NH中的水气？ (2)如何除去NO中微量的NO,和N,O中少量的NO? 解：(1)将含有少量的NH,的N2气，通入水中除去NH,NH,中的水气用碱石灰吸收。 (2)将含有微量的NO2和N,0通入水中以吸收NO(用碱液吸收更好)。将含有少量NO的 N,0通入FeSO,溶液中，使NO与FeSO,络合成Fe(NO)SO,. 133以NH与HO作用时质子传递情况，讨论HO,NH和质子之间键能的强弱：为什么酯酸 在水中是一弱酸，而在液氨溶剂中却是强酸？ 解：出和H,O作用时，质子传递情况为： NH+H:O NHi+OH- K=1.77x10- H0自偶电离时，质子传递情况为： HO+H-OHO+OH- K=10×10-4 从K值可知：NH,与矿结合的键能比H,O与矿间的键能大。 NH,接受r的能力比HO强 ,故醋酸在液氨中几乎完全电离，表现强酸性：而醋酸在水中则 不能完全电离，表现弱酸性 13.4.将下列物质按碱性减弱顺序排序，并给予解释。 NHOH NHs N2H PH AsH; 解：碱性减弱次序为 NH、 N.H. NH.OF 、PH AsH 因为按此顺序，各物种中的中心原子负电荷密度减小，对质子的亲和力减弱。 135.请解释下列事实 第 13  章 氮、磷、砷 13.1  请回答下列有关氮元素性质的问题。 ( l )为什么 N－N 键的键能(167KJ .mol－1)比 P－P 键(201 kJ·mol－1)的小？而 N≡N 叁键的键 能(942 kJ·mol－1)又比 P≡P 叁键(481 kJ·mol－1 )的大？ ( 2 )为什么氮不能形成五卤化物？ ( 3 )为什么 NO 的第一电离能比 N 原子的小？ 解：( l )氮的原子半径比磷的小很多，价层中又有孤对电子，当两个氮原子靠近成键时，电子对 间的排斥作用抵消了部分键能，故 N－N 键的键能比 P－P 键的小。但正由于氮原子的 半径小，且内层电子也比磷的少，有利于 p  轨道的侧向重叠，氮形成多重键的倾向比磷 强，故 N≡N 叁键的键能反比 P≡P 叁键的大。 ( 2 )氮原子的价层只有 4 个价轨道，只能形成 4 个共价键，故不能形成含有 5 个 N－X 键的 NX5。 ( 3 )氮原子价电子层半满，稳定。从 NO→NO + 是失去 π*反键轨道上的电子，故所需的能量比 N 的 IE1 要小得多。 13.2．请回答下列问题： ( l )如何除去 N2中少量 NH3 和 NH3 中的水气？ ( 2 )如何除去 NO 中微量的 NO2 和 N2O 中少量的 NO ? 解：( l )将含有少量的 NH3 的 N2气，通入水中除去 NH3，NH3 中的水气用碱石灰吸收。 ( 2 )将含有微量的 NO2 和 N2O 通入水中以吸收 NO2(用碱液吸收更好)。将含有少量 NO 的 N2O 通入 FeSO4 溶液中，使 NO 与 FeSO4 络合成 Fe(NO)SO4。 13.3  以 NH3 与 H2O 作用时质子传递情况，讨论 H2O，NH3 和质子之间键能的强弱：为什么醋酸 在水中是一弱酸，而在液氨溶剂中却是强酸？ 解：NH3 和 H2O 作用时，质子传递情况为： NH3+H2O NH4+ +OH － K＝1.77×10－5 H2O 自偶电离时，质子传递情况为： H2O+H2O H3O + +OH － K＝1.0×10－14 从 K 值可知：NH3 与 H + 结合的键能比 H2O 与 H + 间的键能大。 NH3 接受 H + 的能力比 H2O 强，故醋酸在液氨中几乎完全电离，表现强酸性；而醋酸在水中则 不能完全电离，表现弱酸性。 13.4．将下列物质按碱性减弱顺序排序，并给予解释。 NH2OH NH3 N2H4 PH3 AsH3 解： 碱性减弱次序为：NH3、N2H4、NH2OH 、PH3 、AsH3 因为按此顺序，各物种中的中心原子负电荷密度减小，对质子的亲和力减弱。 13.5．请解释下列事实：