高二化学氮族元素（一）氮及氮的氧化物人教版知识精讲

高二化学氮族元素（一）氮及氮的氧化物高二化学氮族元素（一）氮及氮的氧化物人教版人教版 【本讲教育信息本讲教育信息】 一. 教学内容： 氮族元素（一）氮及氮的氧化物 二. 知识重点： 1. 氮族元素介绍： （1）包括五种元素氮（N） 、磷（P） 、砷（As） 、锑（Sb） 、铋（Bi）均为非放射 性元素。 （2）氮族元素在周期表中的位置。 （3）氮族元素原子结构的异同。 相同点：价电子数均为 5。 不同点：随核电荷数递增顺序电子层数增多，原子半径增大。 （4）氮族元素性质的递变规律： 与同周期左、右元素比较：非金属性强于左边元素，弱于右边元素。 同族元素从上到下比较：金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。 2. 氮气的化学性质及用途：（与、及某些金属单质反应） 2 H 2 O 3. 氮的氧化物的多样化，以 NO、NO2为主，各价态氧化物的简介及 NO、NO2的性质。 4磷及其化合物 （1）磷在自然界的存在：只有化合态，无游离态。 （2）磷的同素异形体、白磷的结构： 磷有多种同素异形体，以白磷和红磷为主。白磷为蜡状固体，分子为，结构为正四 4 P 面体，非极性分子。 （3）磷的化学性质及用途：（与、反应） 2 O 2 Cl （4）磷的化合物： 磷的氧化物。 52O P 磷酸、偏磷酸。 磷酸盐。 【典型例题典型例题】 例 1 下列关于氮、磷两元素的叙述中，不正确的是（ ） A. 原子的最外层电子数都是 5 个，故最高价均为价。5 B. 在自然界中没有发现单质磷，而存在大量游离态的氮，但这并不说明磷的非金属性 比氮强。 C. 由于氮原子半径比磷原子半径小，故氮的相对原子质量比磷的相对原子质量小。 D. 磷酸的酸性没有硝酸强，是因为非金属性。PN 解析：解析：单质磷易燃，所以没有游离态。原子半径大小与相对原子质量大小没有必然联 系。 答案：答案：C 例 2 已知砷（As）的原子序数为 33，下列叙述中正确的是（ ） A. 砷元素的最高化合价为价3 B. 砷元素是元素周期表中第四周期的主族元素 C. 砷元素原子的第三电子层上有 18 个电子 D. 砷的氧化物的水溶液呈碱性 解析：解析：由，可知次外层为 18 个电子，则砷位于元素周期表第四周1858233 期A 族。原子结构示意图为，由性质推导，砷是带有一定金属性的非金属 +33 2 8 18 5 元素。故 B、C 正确。 例 3 将盛有 N2和 NO2（无 N2O4）混合气体的试管倒立于水中，经过足够长时间后，试 管内气体的体积缩小为原来的一半，则原混合气体中氮气与二氧化氮的体积比是（ ） A. B. C. D. 1:12:13:11:3 解析：解析：两种气体只有 NO2可与水反应： OHNO 22 3VNOHNO32 3 1 2 )( 2 NOV)(NOVVL 2 1 VLNOV 4 3 )( 2 VLNOV 4 1 )( 可得：VLVLNV 4 3 )( 2 故选 C3:1 4 3 : 4 1 )(: )( 22 VLVLNOVNV 例 4 在标准状况下，将 NO2（不含 N2O4） 、NO、O2混合后充满容器，倒置于水中，完全 溶解，无气体剩余，若产物也不扩散，则所得溶液中溶质的物质的量浓度（） （ L mol ） A. B. 4 . 22 1 0 C 4 . 22 1 2 . 39 1 C C. D. 28 1 2 . 39 1 C 4 . 22 1 28 1 C 解析：解析：本题可用极值法先确定最大值和最小值。依题中条件“无气体剩余”可知气体 完全反应。 设气体体积为 VL，只含 NO2和 O2 3222 424HNOOHONO 4mol 1mol 4mol mol V 5 4 4 . 22 mol V 5 1 4 . 22 )( 3 HNOn mol V NOnHNOn 5 4 4 . 22 )()( 23 L mol HNOc 28 1 )( 3 设 VL 混合气体中，只含 NO 和 O2 322 4234HNOOHONO 4mol 3mol 4mol mol V 7 4 4 . 22 mol V 7 3 4 . 22 )( 3 HNOn mol V NOnHNOn 7 4 4 . 22 )()( 3 L mol HNOc 2 . 39 1 )( 3 因 NO、NO2均有，故选 C。 答案：答案：C。 【模拟试题模拟试题】 一. 选择题： 1. 下列气体不会造成大气污染的是（ ） A. B. C. D. 2 SO 2 N 2 NONO 2. 下列比较中，正确的是（ ） A. 氧化性：NOSCl B. 热稳定性：SHPHOHHF 232 C. 酸性： 3332433 BOHCOHPOHHNO D. 沸点： 3333 NHPHAsHSbH 3. 下列各组物质中，互为同素异形体的是（ ） A. 和 B. 和 O 16 8 O 18 82 O 3 O C. 和 D. 白磷和红磷 3 PCl 5 PCl 4. 在 NO2被水吸收的反应中，发生还原反应和发生氧化反应的物质的质量比为（ ） A. B. C. D. 1:33:12:11:2 5. 一定条件下，试管中充满等体积的 NO 和 O2，并将试管倒立于水槽中，充分反应后剩 余气体的体积约为原来总体积的（ ） A. B. C. D. 4 1 4 3 8 1 8 3 6. 将盛有和的混合气体 50的量气管倒置于水中，经过足够的时间后，管内 2 NO 2 OmL 剩下 10无色气体（气体体积都在常温、常压下测定） ，则原混合气体中 NO2的体积可mL 能是（ ） A. B. C. D. mL16mL32mL46mL56 7. 下列变化属于氮的固定的是（ ） A. 植物从土壤中吸收含氮的养料 B. 工业上将氨转化为硝酸和其他氮的化合物 C. 夏季雷雨时空气中的氮气能转化成氮的氧化物 D. 豆科植物的根瘤菌能吸放空气中的氮气使之转化成植物蛋白质 8. 等三位教授最早提出 NO 分子在人体内有独特功能，近年来此领域研究有很大Murad 进展，因此这三位教授荣获了 1998 年诺贝尔医学及生理学奖。关于 NO 的下列叙述中，不 正确的是（ ） A. NO 可以是某些含低价氮物质氧化的产物 B. NO 不是亚硝酸酐 C. NO 可以是某些含高价氮物质还原的产物 D. NO 是红棕色气体 9. 某集气瓶中气体呈红棕色，加入足量的水，盖上玻璃片振荡，得棕色溶液，气体颜色 消失，再打开玻璃片后，瓶中气体又变为红棕色。该气体可能是下列混合气体中的（ ） A. NO2、NO、N2 B. N2、NO2、Br2 C. NO2、O2、N2 D. N2、O2、Br2 二. 填空题： 10. 量筒中盛满 NO 和 NO2的混合气体 25mL，倒置于水槽中，反应停止时剩余 15mL 气 体，则原混合气体中有 NO2 。向剩余气体中再通入 ，经充分反mL 2 mLO 应后可使量筒中充满液体。 11. 氮气、一氧化氮、二氧化氮、二氧化硫四种气体中，不能用排水法收集的是 ，原因是（能发生化学反应的写出化学方程式，下同） ；不能用排空气 法收集的是 ，原因是 。 试题答案试题答案 一. 选择题： 1. B 2. C 提示：提示：注意 D 选项，因 NH3分子间存在氢键，则沸点高于. 3 SbH 3. BD 4. C 5. C 提示：提示： 反应： （气） 322 4234HNOOHONOV 4 3 7 1 )( 2 OV 设 NO 和 O2各为 1 体积，则 O2过量 4 3 )( 2 OV 4 1 ) 4 3 1 (2V 8 1 2 4 1 故选 C 6. BC 提示：提示：反应：VHNOOHONO 3222 424 4 1 5 )( 2 NOV)( 2 OVmL40 设 O2剩余 10，则反应 40mLmL mLNOV32)( 2 mLOV8)( 2 则原混和气中 NO2为mL32 设 NO2过量则 10为 NO，因过量mL NOHNOOHNO 322 23 3 1 )( 2 NOVmL10 mLNOV30)( 2 VHNOOHONO 3222 424 4 1 5 )( 2 NO V )( 2 OVmL)3050( mLNOV16)( 2 mLOV4)( 2 原混合气中 NO2为： mLmLmL463016 故选 B、C 7. CD 8. D 9. B 二. 填空题： 10. 15；11.25 提示：提示：VNOHNOOHNO 322 23 3 1 2 )( 2 NOV)(NOVmL10 mLNOV1