高考化学一轮复习 第八章 第一节　氮和磷课件.ppt

第一节氮和磷 1 氮族元素的相似性 递变性及其应用 2 氮气的结构与性质 3 氮的氧化物 no no2 性质 4 no no2对大气的污染和防治 5 p p2o5 h3po4的性质 6 含磷洗涤剂对环境及人类健康的影响 7 磷以及氮肥的基本性质及其使用 1 包括 2 周期表中位置 族 周期 3 最外层电子数 4 主要化合价 sb bi无负价 5 原子半径 随核电荷数的增大而 氮族元素性质的相似性及递变性 氮 7n 磷 15p 砷 33as 锑 51sb 铋 83bi a 2 6 5 3 0 3 5 增大 相似性a 最外层都有个电子 最高正价为价 最低负价为价 b 非金属气态氢化物通式 沸点nh3ph3 c 最高价氧化物 对应水化物 递变性 从n bia 元素非金属性 金属性 b 单质密度逐渐 c 单质氧化性 还原性 5 5 3 rh3 r2o5 h3ro4或hro3 减弱 增强 增大 减弱 增强 d 非金属气态氢化物 稳定性 还原性 e 最高价氧化物的水化物 酸性 碱性 减小 增大 减弱 增强 关于非金属元素n o cl p的叙述 正确的是 a 在通常情况下其单质均为气体b 其单质均由双原子分子构成c 都属于短周期 主族元素d 每种元素仅形成一种氢化物 解析 在通常情况下 白磷和红磷都是固体 氧元素的单质有o2 o3 氧元素能形成h2o h2o2 氮元素能形成nh3 n2h4 故a b d都是错误的 c正确 答案 c 1 氮气的物理性质及结构气体 难溶于水 难液化 氮气电子式为 结构式为 nn 分子中2个氮原子形成三个共价键 键能大 通常情况下性质 无色无味 不活泼 n n 2 氮气的化学性质只有在高温 高压 放电等条件下 氮气才与氢气 氧气和活泼金属如 mg 反应 反应式分别为 3 氮的固定将转变为的方法叫做氮的固定 固定氮的方式有自然固氮和人工固氮 如工业合成氨为 雷雨天产生no气体就属于 4 氮气的用途 惰性之用 保护气 充灯泡 焊接金属 保存粮食等 作原料用 合成氨 制hno3等 液氮可作医疗麻醉剂 游离态氮 化合态氮 人工固氮 自然固氮 关于氮气的性质说法中 错误的是 a 氮气为非极性分子b 可在氧气中燃烧 生成一氧化氮c 氮气的化学性质比较稳定 其原因是两原子间的化学键非常牢固d 跟氢气在一定条件下发生反应 氮气是氧化剂 解析 在放电条件下 n2能跟o2反应 答案 b 有和白磷 剧毒的是 通常保存在水中的是 易溶于cs2的是 在空气中能自燃的是 用来制造安全火柴的是 白磷与红磷相互转化的关系式是 红磷 白磷 白磷 白磷 白磷 红磷 磷的两种同素异形体白磷与红磷的结构与性质比较 60 分子 剧 cs2 cs2 分子 无 白磷在隔绝空气加热到260 后急速冷却 可得红磷 其转化过程如下 白磷红磷 红磷比白磷稳定 下列叙述正确的是 a 白磷转化为红磷为物理变化b 红磷与白磷互为同素异形体c 白磷转化为红磷是氧化还原反应d 白磷转化为红磷是吸热反应 解析 白磷转化为红磷是化学变化 是非氧化还原反应 a和c错 红磷 白磷都是磷元素的不同单质 b对 红磷比白磷稳定 白磷转化为红磷是放热反应 d错 答案 b 1 氮元素有 1 2 3 4 5等五种正价态 五种正价对应的六种氧化物为 n2o no n2o3 no2 n2o4 n2o5 其中n2o3和n2o5分别为hno2和hno3的酸酐 no2虽然溶于水生成硝酸 但不是酸酐 氮的氧化物都是大气污染物 空气中的no2是造成光化学烟雾污染的主要因素 2 no与no2的比较 3 氮的氧化物溶于水的计算 no2或no2与n2 非o2 的混合气体溶于水时可依据 3no2 h2o 2hno3 no利用气体体积变化差值进行计算 no2和o2的混合气体溶于水时 由4no2 o2 2h2o 4hno3可知 当体积比为 no和o2同时通入水中时 由4no 3o2 2h2o 4hno3可知 no no2 o2三种混合气体通入水中 可先按 求出no2与h2o反应生成的no的体积 再加上原混合气体中的no的体积即为no的总体积 再按 方法进行计算 通常 纯净 的no2或n2o4并不纯 因为常温 常压下能发生反应 2no2 n2o4 由于此反应可逆 导致一些物理量发生改变 例如 标准状况下22 4lno2的质量大于46g no与o2混合后 所得气体的相对分子质量应大于按体积比求得的数值 2009年宁夏理综 将22 4l某气态氮氧化合物与足量的灼热铜粉完全反应后 气体体积变为11 2l 体积均在相同条件下测定 则该氮氧化合物的化学式为 a no2b n2o3c n2od n2o4 解析 相同条件下 气体的体积比即为物质的量之比 由题知nox和生成的n2物质的量之比为2 1 设氮氧化合物化学式为nox 可知x 1或2均可 根据原子守恒 观察可得出 答案 a 1 按如右图进行实验 试管中装有12mlno 然后间歇而又缓慢地通入8mlo2 下列是有关最终状态的描述 试管内气体呈红棕色 试管内气体无色 试管内液面不变 试管内液面上升 试管内气体是o2 试管内气体是no 其中正确的是 a b c d 解析 根据2no o2 2no2 3no2 h2o 2hno3 no 由方程式 3 2得 4no 3o2 2h2o 4hno34312ml8ml故剩余气体为no 其体积为12试管内液面上升 答案为c 答案 c 1 磷酸的生成p2o5 h2o 冷 2hpo3 偏磷酸 p2o5 3h2o 热 2h3po4 磷酸 故p2o5是磷酸或偏磷酸的酸酐 2 磷酸的结构磷酸h3po4属于三元中强酸 结构式为 在此基础上2个磷酸分子或多个磷酸分子可以聚合成一个大分子 如 3 磷酸的性质和制备常温下纯磷酸是无色晶体 熔点42 35 通常用的磷酸是一种无色 黏稠的浓溶液 内含83 98 的纯磷酸 h3po4比hno3稳定 不易分解 工业上用h2so4跟ca3 po4 2反应来制取磷酸 ca3 po4 2 3h2so42h3po4 3caso4 1 白磷易燃 着火点40 因此少量白磷保存在水中 大量白磷密封保存 切割白磷时 必须在水下进行 否则切割摩擦产生的热可使之燃烧 2 亚磷酸h3po3为二元中强酸 结构式为 次磷酸h3po2为一元中强酸 结构式为 次磷酸二氢钠nah2po2是由次磷酸h3po2与过量naoh发生中和反应的产物 它与氯酸钾或其他强氧化剂混合时会发生爆炸 次磷酸二氢钠常用于医药和化学镀镍 则 1 依据磷在周期表中的位置推测 磷的最高化合价为 次磷酸中磷的化合价为 2 次磷酸二氢钠与氯酸钾反应时作 剂 填 氧化 或 还原 次磷酸的电离方程式为 3 将氯酸钾与次磷酸加热后产生的黄绿色气体通入某溶液中 溶液明显变色 试回答 若由无色透明溶液变为浅黄色浊液 则反应的离子方程式为 若溶液由无色变为蓝色 则原溶液中可能含有 若溶液变为血红色 则原溶液中可能含有 解析 1 根据次磷酸的化学式 很容易得出磷的化合价 2 它与强氧化剂的反应证明了它具有还原性 次磷酸为弱酸 只是部分电离 第 3 小题则综合考查了氯气的性质 答案 1 5 1 2 还原h3po2 h h2po 3 s2 cl2 s 2cl i 与淀粉fe2 与scn 其他合理答案亦可 2 磷是存在于自然界和生物体内的重要元素 回答下列与磷及其化合物有关的问题 1 磷在自然界里主要以 的形式存在于矿石中 磷的单质有多种同素异形体 其中最常见的是有毒的 和无毒的 2 磷在不充足的氯气中燃烧的化学方程式为 3 磷 相对原子质量为31 在空气中燃烧生成的氧化物通常可用做强干燥剂 制备100g这种干燥剂所消耗的空气的体积约为 l 在标准状况下 4 有机磷农药 乐果 的结构简式是 其中所含的双键有 个 解析 此题的综合性很强 既有化学与生物的综合 也有无机化学和有机化学的综合 考查的知识是基本知识 题目难度不大 易出错点有两处 一处是第 2 问磷在不充足的氯气中燃烧的化学方程式 有些考生认为氯气不足 产物应是pcl3 而忽略了pcl3更易被氯气氧化 因此 只写出第一步反应的方程式 第 3 问是简单的计算 第二处解答 4 问时 要根据价键原则将结构简式写为 可判断出含两个双键 有些考生只注意p s 而忽略了 答案 1 磷酸盐白磷红磷 2 2p 3cl22pcl3pcl3 cl22pcl5 3 188 空气中o2含量按21 计算 或197 空气中o2含量按约计算 4 2 稀薄燃烧是指汽油在较大空 燃比 空气与燃油气的体积比 条件下的燃烧 随着全球能源危机的加剧 稀薄燃烧技术的研究受到了人们的重视 但稀薄燃烧时 常用的汽车尾气净化装置不能有效地将nox转化为n2 不同空 燃比时汽车尾气中主要污染物的含量变化如下图所示 1 稀薄燃烧技术除能节约能源外 还具有的优点是 填一项 排放到大气中的nox会导致酸雨 等环境问题 填一项 2 某校化学研究性学习小组的同学在技术人员的指导下 按下列流程探究不同催化剂对nh3还原no反应的催化性能 若控制其他实验条件均相同 在催化反应器中装载不同的催化剂 将经催化反应后的混合气体通入滴有酚酞的稀硫酸溶液 溶液的体积 浓度均相同 为比较不同催化剂的催化性能 需要测量并记录的数据是 3 若某一催化剂能同时催化nh3等还原性气体与nox的反应 将该催化剂分别用于催化还原含等物质的量nox的两种气体 纯no气体 汽车尾气 消耗nh3的物质的量较多的可能是 填字母 原因是 a b c 都有可能 解析 1 从表中数据可知空 燃比越大 co和碳氢化合物含量越低 2 因为no n2等不跟硫酸反应 所以滴有酚酞的稀硫酸是为检测反应混合气体中nh3的含量 根据硫酸完全反应后酚酞变红的时间可判断 3 由于汽车尾气中 no2和co与碳氢化合物的含量不定 因此消耗nh3的量不定 本题开放性很强 只需考生能对结论自圆其说即可 答案 1 减少co和碳氢化合物的污染光化学烟雾或破坏臭氧层 2 溶液显色所需要的时间 3 a汽车尾气中含有一定量的co和碳氢化合物 少消耗nh3或b汽车尾气中含有一定量的no2 多消耗nh3或c汽车尾气中同时含有co 碳氢化合物等还原性气体和no2等氧化性气体 二者相对含量的不同可导致消耗nh3的增多或减少 1 2009年上海单科 在下列变化 大气固氮 硝酸银分解 实验室制取氨气中 按氮元素被氧化 被还原 既不被氧化又不被还原的顺序排列 正确的是 a b c d 解析 大气固氮是将游离态的氮转化为化合态的氮 氮元素被氧化 硝酸银分解生成no2 氮元素被还原 实验室制取nh3的反应为 2nh4cl ca oh 2cacl2 2nh3 2h2o 氮元素的化合价没有发生变化 故选a 答案 a 2 2008年上海 研究发现 空气中少量的no2能参与硫酸型酸雨的形成 反应过程如下 so2 no2 so3 no so3 h2o h2so4 2no o2 2no2no2在上述过程中的作用 与h2so4在下述变化中的作用相似的是 a 潮湿的氯气通过盛有浓h2so4的洗气瓶b 硫化氢通入浓h2so4中c 浓h2so4滴入萤石中 加热d 加入少量h2so4使乙酸乙酯水解 解析 从信息中可看出no2在转化过程中既有氧化剂的作用 中 又有催化剂的作用 整体看 答案 bd 3 2008年广东理基 下列有关cl n s等非金属元素化合物的说法正确的是 a 漂白粉的成分为次氯酸钙b 实验室可用浓硫酸干燥氨气c 实验室可用naoh溶液处理no2和hcl废气d al2 so4 3可除去碱性废水及酸性废水中的悬浮颗粒 解析 漂白粉的成分为cacl2和ca clo 2 有效成分为ca clo 2 氨气应用碱石灰干燥 与浓h2so4会生成 nh4 2so4或nh4hso4 no2 hcl等酸性气体可用naoh溶液来吸收 明矾净水原理是al3 水解生成al oh 3胶体 吸附悬浮物质 从而达到净水目的 废水呈酸性会抑制al3 水解 呈碱性则将大量al3 沉淀掉 所以均不宜用al2 so4 3来净化 应该先中和 后用al2 so4 3处理 答案 c 4 下列物质与其用途对应一致的是 n2 保护气 sio2 光导纤维 agi 人工降雨 碘 预防甲状腺肿大 al2o3 耐火材料 naclo 消毒剂a b c d 全部 解析 氮气化学性质不活泼 可以作保护气 sio2晶体传导光的能力非常强 可用作光导纤维 甲状腺肿大是碘缺乏造成的 al2o3的熔点很高 可用作耐火材料 naclo具有强氧化性 可用作消毒剂 答案 d 5 2009年海南单科 汽车已经成为重要的交通工具 但其排放的尾气是空气的主要污染物之一 已知汽车尾气中的主要污染物有 cmhn 烃 so