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第15章 氮族元素
15-1 给出下列物质的化学式。
（1）雄黄； （2）雌黄； （3）辉锑矿； （4）锑硫镍矿； （5）辉铋矿； （6）砷华； （7）锑华； （8）铋华 解：
（1）As4S4； （2）As2S3； （3）Sb2S3； （4）NiSbS； （5）Bi2S3； （6）As2O3； （7）Sb2O3； （8）Bi2O3
15-2 在稀硫酸介质中完成并配平下列反应的方程式。 （1）I-+NO2- ------ （2）NH4++NO2- ------ （3）MnO4-+NO2- ------ （4）MnO4-+As2O3------ （5）NaBiO3+Mn2+ ------ （6）H3PO3+NO2- ------ （7）I-+AsO43- ------ （8）N2H4+NO2- ------ （9）N2H4+AgCl------ （10）As2O3+Zn------ 解：
（1）2I-+2NO2-+4H+ ═== I2+2NO↑+2H2O （2）NH4++NO2- ??? N2+2H2O
（3）4MnO4-+5NO2-+6H+ === 2Mn2++5NO3-+5H2O
（4）4MnO4-+5As2O3+9H2O+2H+ ===4 Mn2++10H2AsO4- （5）5NaBiO3+2Mn2++14H+ === 5Bi3++2MnO4-+5Na++7H2O （6）H3PO3+NO2-+2H+ === H3PO4+2NO↑+H2O （7）2I-+AsO43-+2H+ === I2+AsO33-+H2O （8）N2H4+NO2-+H+ === HN3+2H2O （9）N2H4+4AgCl === 4Ag+N2↑+4HCl
（10）As2O3+6Zn+12H+ === 2AsH3↑+6Zn2++H2O
15-3 完成并配平下列NaOH溶液参与的反应。 （1）NaOH+P4------
（2）NaOH(过量)+H3PO2------ （3）NaOH+As2S3------ （4）NaOH+Sb(OH)3------ （5）NaOH+NCl3------ （6）NaOH+NO2------
?（7）NaOH(过量)+As2O3------ （8）NaOH(过量)+H3PO3------ 解：
（1）3NaOH+P4+3H2O === 3NaH2PO2+PH3↑ （2）NaOH(过量)+H3PO2=== NaH2PO2+H2O （3）6NaOH+As2S3 === Na3AsO3+Na3As3+3H2O （4）3NaOH+Sb(OH)3 === Na3SbO3+3H2O （5）3NaOH+NCl3 === NH3+3NaClO
（6）2NaOH+2NO2 === NaNO2+NaNO3+H2O （7）6NaOH(过量)+As2O3 === 2Na3AsO3+3H2O （8）2NaOH(过量)+H3PO3 === Na2HPO3+2H2O
15-4 完成并配平下列浓硝酸参与的反应。 （1）HNO3(浓)+As------ （2）HNO3(浓)+Bi------ （3）HNO3(浓)+Sb2O3------ （4）HNO3(浓)+NaNO2------ （5）HNO3(浓)+ Bi2S3------ 解：
（1）5HNO3(浓)+As === H3AsO4+5NO2↑+H2O （2）6HNO3(浓)+Bi === Bi(NO3)3+3NO2↑+3H2O （3）4HNO3(浓)+Sb2O3+H2O === 2H3SbO4+4NO2↑ （4）2HNO3(浓)+NaNO2 === 2NO2↑+NaNO3+H2O
（5）30HNO3(浓)+ Bi2S3 === 2Bi(NO3)3+3H2SO4+24NO2↑+12H2O
15-5 给出下列物质受热分解的反应方程式。
（1）LiNO3； （2）KNO3； （3）AgNO3； （4）Bi(NO3)3； （5）Pb(NO3)2； （6）Fe(NO3)2； （7）NH4NO3； （8）(NH4)2CO3； （9）(NH4)2Cr2O7； （10）NH4Cl； （11）NaNH2； （12）Pb(N3)2； （13）NaNO2； （14）AgNO2； 解：
（1）4LiNO3 ===2 Li2O+4NO2↑+O2↑ （2）2KNO3 === 2KNO2+O2↑
（3）2AgNO3 === 2Ag+2NO2↑+O2↑
（4）4Bi(NO3)3 === 2Bi2O3+12NO2↑+3O2↑ （5）2Pb(NO3)2 === 2PbO+4NO2↑+O2↑ （6）4Fe(NO3)2 === Fe2O3+8NO2↑+O2↑ （7）NH4NO3 ??? N2O↑+H2O 2NH4NO3 ??? 2N2↑+O2↑+4H2O
300?C?200?C（8）(NH4)2CO3 === 2NH3↑+CO2↑+H2O （9）(NH4)2Cr2O7 === Cr2O3+N2↑+4H2O （10）NH4Cl === NH3↑+HCl↑
（11）2NaNH2 === 2Na+N2↑+2H2↑ （12）Pb(N3)2 === Pb+3N2↑
（13）2NaNO2 === Na2O+NO2↑+NO↑ （14）AgNO2 === Ag+NO2↑
15-6 给出下列物质的水解反应方程式，并说明NCl3水解产物与其他化合物的水解产物有何本质区别？为什么？
（1）NCl3；（2）PCl3；（3）AsCl3；（4）SbCl3；（5）BiCl3；（6）POCl3； 解：
（1）NCl3+3H2O === NH3↑+3HClO （2）PCl3+3H2O === H3PO3+3HCl （3）AsCl3+3H2O === H3AsO3+3HCl （4）SbCl3+H2O === SbOCl↓+2HCl （5）BiCl3+H2O === BiOCl↓+2HCl （6）POCl3+3H2O === H3PO4+3HCl
NCl3水解产物既有酸HClO，又有碱NH3，而同族AsCl3和PCl3水解产物为两种酸。
P和As的电负性都小于Cl，AsCl3和PCl3水解时呈正电性的P3+和As3+与水解离出的OH—结合，呈负电性的Cl—与水解离出的H+结合，生成两种酸。 周期数较高的Sb和Bi金属性较强，Sb3+和Bi3+与OH-的结合较弱，故SbCl3和BiCl3水解不彻底，分别生成SbOCl，BiOCl沉淀和HCl。
N和Cl的电负性相近，NCl3中半径小的N的孤电子对向H2O中的H配位，N与H成键并脱去Cl，最终生成NH3；NCl3中半径大的Cl和由水释放出的OH—结合，生成HClO。
15-7 用反应方程式表示下列制备过程。 （1）由NaNO3制备HNO2溶液； （2）由BiCl3制备NaBiO3；
（3）由SbCl3制备较纯净的Sb2S5。 解：
（1）将NaNO3制备加热分解，得到NaNO2固体。
2NaNO3 ??? 2NaNO2+O2↑
将NaNO2配制成饱和溶液，冰浴冷却至近0℃，加入在冰浴中冷却至近0℃的稀硫酸：
NO2-+H+ === HNO2
（2）向BiCl3溶液中加入过量NaOH溶液，滴加氯水或NaClO溶液，水浴加热，
有土黄色NaBiO3沉淀生成： BiCl3+3NaOH === Bi(OH)3+3NaCl
Bi(OH)3+Cl2+3NaOH === NaBiO3↓+3H2O+2NaCl
? (3)向SbCl3溶液中加入适量NaOH溶液和氯水，生成Sb(OH)5沉淀生成：
SbCl3+Cl2+5NaOH === Sb(OH)5↓+5NaCl
过滤洗涤Sb(OH)5沉淀。加入过量Na2S溶液，生成Na3SbS4溶液：
Sb(OH)5+4Na2S === Na3SbS4+5NaOH
向溶液中小心滴加稀盐酸，析出Sb2S5沉淀：
2Na3SbS4+6HCl === Sb2S5↓+3H2S↑+6NaCl
15-8 如何配制SbCl3和Bi(NO3)3溶液？ 解：
SbCl3和Bi(NO3)3都易水解生成沉淀：
SbCl3+H2O === SbOCl↓+2HCl Bi(NO3)3+H2O === BiONO3↓+2HNO3
为避免水解，在配制溶液时先将一定量的盐溶于酸中，再稀释到所需体积即可。配制SbCl3溶液时，先将SbCl3水合晶体溶于1:1盐酸中；配制Bi(NO3)3溶液时，先将Bi(NO3)3水合晶体溶于1:1硝酸中。
15-9 分别用三种方法鉴定下列各对物质。
（1）NaNO2和NaNO3； （2）NH4NO3和NH4Cl； （3）SbCl3和BiCl3； （4）NaNO3和NaPO3； （5）Na3PO4和Na2SO4； （6）KNO3和KIO3 解：
（1）向两种盐的溶液中分别加入酸性KMnO4溶液，能使KMnO4溶液褪色的是NaNO2，另一种盐是NaNO3：
2MnO4-+5NO2-+6H+ === 2Mn2++5NO3-+3H2O
将两种盐的溶液分别用HAc酸化，再加入KI，颜色变黄、有I2生成的是NaNO2，无明显变化的是NaNO3：
2HNO2+2I-+6H+ === I2+2NO↑+2H2O
向两种盐的溶液中加入AgCl溶液，有黄色沉淀生成的是NaNO2，另一种盐是NaNO3：
Ag++NO2- === AgNO2↓
（2）向两种盐的溶液中加入AgNO3溶液，有黄色沉淀生成的是NH4NO3，另一种盐是NH4Cl：
Ag++Cl- === AgCl↓
向两种盐的溶液中分别加入酸性KMnO4溶液，能使KMnO4溶液褪色的是NH4NO3，另一种盐是NH4Cl：
10Cl-+2MnO4-+16H+ === 2Mn2++5Cl2↑+8H2O
取少量两种盐晶体分别装入两支试管中，加入FeSO4，加水溶解后沿着试管壁加浓硫酸，在浓硫酸与上层溶液的界面处有棕色环生成的是NH4NO3，另一种盐是NH4Cl：
NO3-+3Fe2++4H+ === NO+3Fe3++2H2O
NO+Fe2+ === Fe(NO)2+ (棕色)
（3）将两种盐溶于水，分别滴加NaOH溶液至过量，先有白色沉淀生成而后沉淀又溶解的是SbCl3，加NaOH溶液生成的白色沉淀不溶于过量NaOH溶液的