第三节 磷及其化合物VIP免费

一、磷二、磷的含氧化合物三、磷的其它化合物第三节磷及其化合物一、磷磷有多种同素异形体，如：白磷(黄磷)、红磷(赤磷)、紫磷和黑磷等。常见的有白磷和红磷。1.磷及其制取⑴磷的同素异形体①白磷纯白磷（P4）是无色透明的晶体，立方晶系，分子为四面体构型，其键角∠PPP=60°。白磷不溶于水，易溶于CS2、C6H6等有机溶剂，见光逐渐变为黄色，有剧毒。白磷在常温下有较高的化学活性，与空气接触发生缓慢氧化并导致自燃(Tl=40℃)。PPPP问题讨论实验室中如何保管白磷好试剂？②红磷P+5HNO3＝H3PO4+5NO2+H2O白磷红磷533K红磷是紫磷的无定形体，暗红色粉末(分子结构不详)，不溶于水及CS2，无毒，燃点TI=260℃，化学活性比白磷小得多。红磷与空气长期接触也会进行及其缓慢的氧化作用，形成易吸水的氧化物使红磷变潮。红磷易被硝酸氧化为磷酸，与氯酸钾摩擦即着火甚至爆炸。>689K，急速冷却红磷主常用于制造有机磷农药、安全火柴(火柴盒侧面的涂料是红磷、三硫化二锑的混合物)等。白磷黑磷紫磷1200atm③黑磷、紫磷黑磷具有类似石墨的片状晶体，属于混合型晶体。黑磷有斜方、菱形、立方等几种异构体，有金属光泽，能导电，着火点较高TI=490℃，其化学活性比白磷、红磷差。773K823K紫磷较为少见，属单斜晶系，不溶于水，也不溶于CS2，其化学活性也比白磷、红磷差。白磷（黄磷）1200atm黑磷（铁灰色）533K升华红磷（赤磷）689K隔绝空气密闭容器823K紫磷（暗红色）773K⑵磷的同素异形体间的转化⑶磷的炼制磷是生物体中不可缺少的重要元素之一。如：DNA中的多核苷酸链DNA多核苷酸链（5’…ACTG…3’片段）中：A—腺嘌呤；C—胞嘧啶；T—胸腺嘧啶；G—鸟嘌呤。HHHOHHOH－OCH2HOGHHOH－OCH2HOHHHO－OCH2HOHHHO－OCH2HHO＝POOHTCAO＝POHO＝POHO＝POH磷在自然界常以磷酸盐的形式出现，如：磷酸钙、磷灰石等，我国的磷矿石主要分布在云、贵、川、湘四省。磷的制备常采用电炉还原法。目前我国黄磷的总产量居世界首位，共有黄磷生产厂上百家。电炉法生产黄磷方法简单。即：将磷矿石、硅石和焦炭按一定比例和粒度进行配矿并放入电炉中，在1773K下发生分解、还原等反应，磷蒸气与炉尘一起被冷却、精制后得到产品，高温炉渣则直接从电炉中排出。①选矿、配矿磷矿石：[Ca3(PO4)2(F，Cl，OH)]硅石：[SiO2]——溶剂、造渣焦炭：[C]——发热剂、还原剂、导体磷矿石②炼制2Ca3(PO4)2+6SiO2+10C6CaSiO3+P4(蒸气)+10CO1773K冷却黄磷(液态)原料粗磷黄磷(液态)炉渣磷泥尾气包装产品高温电炉蒸馏黄磷(固态)利用电炉还原法制取黄磷耗能高，固体废弃物、尾气排放污染大，严重破坏周边的生态环境。另外，单质磷的用途不广，主要是用于制备磷酸；然后再通过磷酸制备各种磷化工产品。③电炉炼磷的主要问题及治理思路黄磷生产厂区电炉冶炼黄磷的尾气中CO含量达90%左右。CO是化学工业的重要原料。将CO回收、净化、提纯，经羰基合成或变换成合成气可制取草酸、甲酸、醋酸、甲醇、二甲醚、碳酸二甲酯、合成氨、甲酰胺、甲醛等系列产品。黄磷尾气净化生产甲醇【尾气治理】【改进工艺路线】改进分离、提纯技术，走“湿法”炼磷路线。磷矿石磷酸磷酸盐H2SO4单质磷的化学活性比氮的高，它能与氧发生激烈反应，也能在氯气中自燃。2.磷的化学性质P4+3NaOH+3H2O＝PH3↑+3NaH2PO2能被浓硝酸氧化成磷酸P4+3O22P2O32P+5CuSO4+8H2O＝5Cu+2H3PO4+5H2SO4P+3Cu＝Cu3P(白磷发生自燃)P4+6Cl24PCl3(白磷发生自燃)5HNO3(浓)+P＝H3PO4+5NO2+H2O白磷能溶解在热的浓碱液中(次磷酸钠)白磷能将某些金属(如：金、银、铜、铅)从其盐中置换出来。二、磷的含氧化合物磷的燃烧产物是五氧化二磷(分子为P4O10)，若氧不足则生成三氧化二磷(分子为P4O6)。五氧化二磷是磷酸的酸酐，三氧化二磷是亚磷酸的酸酐。1.氧化物P4O10+6H2O＝4H3PO4(磷酸)P4O6+6H2O＝4H3PO3(亚磷酸)4P+5O2P4O10燃烧4P+3O2P4O6燃烧⑴五氧化二磷五氧化二磷单斜晶系，白色粉末状，Tf=420℃，在300℃时升华，有很强的吸水性，在空气中易潮解，有腐蚀性。五氧化二磷还可从很多物质中夺取化合态的水，使其脱水；与有机物接触，会发生燃烧。P4O10+6H2SO4＝6SO3+4H3PO4P4O10+12HNO3＝6N2O5+4H3PO4...