高中化学 （大纲版）第二册 第一章氮族元素 第一节氮和磷(备课资料)VIP

高中化学 （大纲版）第二册 第一章 氮族元素 第一节氮和磷(备课资料)备课资料 一、同素异形体的互变是什么变化 由同种元素组成的具有不同性质的单质叫这种元素的同素异形体。在一定条件下，很多同素异形体可以相互转化，如O2和O3的互变，金刚石和石墨的互变，白磷和红磷的互变，单斜硫和菱形硫的互变等。那么，同素异形体之间的互变是物理变化还是化学变化呢? 众所周知，严格说来，化学变化的实质是物质内部发生了化学键的断裂，原子以新的化学键重新组合成新的物质；而物理变化过程中，则没有旧键的断裂和新键的生成。因此，要判断同素异形体之间的相互转化属于什么变化，还要看转变中有无化学键的断裂和生成。 形成同素异形体的方式可归纳为三种：组成单质分子的原子个数不同，如02和O3；单质晶体中原子的排列方式不同，如金刚石和石墨，红磷和白磷；单质晶体中分子的排列方式不同，如单斜硫和菱形硫。 以第一种方式形成的同素异形体，由于分子中原子个数不同，它们之间的转变必然存在旧键的断裂和新键的形成。 以第二种方式形成的同素异形体，由于晶体中原子的排列方式不同，它们之间的转变也一定存在旧键的断裂和新键的形成。例如石墨转化为金刚石的过程中，石墨晶体中的碳原子以正六边形平面网状结构，转变成金刚石晶体中碳的正四面体型空间网状结构。所以，这一类同素异形体之间的互变也一定是化学变化。 以第三种方式形成的同素异形体，由于只是晶体中分子排列方式不同，一般认为其转变过程中分子组成和结构未发生变化，不存在化学键的断裂和生成。这一类同素异形体之间的变化应属于物理变化。 总之，同素异形体之间的转变究竟是物理变化还是化学变化，或两者兼有之，应具体情况具体分析。 不过，有人在不同场合下，将上述同素异形体的互变、物质晶型的变化，乃至物态（气、液、固）的变化都归入了(广义的)化学变化(分子间键力变了，由量变达到了一定的质变)，似乎亦无不可。 摘自中学生化学报作者：罗企前 二、光化学烟雾 光化学烟雾的形成过程是很复杂的，通过实验室模拟研究，已初步弄清了它们的基本化学过程，大体上为： (1)被污染空气中的N02的光分解。 (2)在被污染的空气中同时存在着许多有机物，它们与空气中的O2、O3、NOx起反应，氧化成一系列有机物，生成烟雾。 (3)氧化过程中的中间产物导致NO向NOx转化，并导致有毒物质产生。 光化学烟雾一般发生在大气湿度较低，气温为2432的夏季晴天，污染的高峰出现在中午或午后。可能由于日光照射情况不同，光化学烟雾除显淡蓝色外，有时带紫色，有时带褐色。光化学烟雾能在空气中远距离传播。 当来自太阳的光子激发NO2分解成NO和氧原子时，光化学烟雾的循环便开始了。 NO2(g)+能量+NO(g)+O O2(g)+OO3(g) NO2是有毒、有刺激性气味的气体，O3是一种十分强的氧化剂，它是使植物在烟雾中受害的主要原因。 氧化性极强的O3跟光化学烟雾中的第三种主要成分烃进行一系列复杂的化学反应。烃是汽车从汽油箱中逸出或汽油不完全燃烧时生成的。 下面的化学方程式代表光化学烟雾的主要成分和产物： 汽车尾气+阳光+O2(g) O3(g)+NOx(g)+有机化合物+CO2(g)+H2O(g) (烃+C0十NOx) (氧化剂和刺激剂) 光化学烟雾的反应机理很复杂其中对动植物和材料有害的是O3、PAN、丙烯醛、甲醛等等。 光化学烟雾刺激人的眼、鼻、气管和肺等器官，使人产生眼红流泪、气喘咳嗽、头晕恶心等症状。 为了预防和控制光化学烟雾的发生。环境科学工作者提出了许多办法。例如，设法减少氮氧化合物的排放；对石油、氮肥、硝酸等工厂的排废严加控制。以减少氮的氧化物和烃的蒸发和排放；严禁飞机在航行途中排放燃料；严禁使用化学抑制剂和消毒剂等。然而，比较好的方法还是在排放氮的氧化物之前把它转化为氮气，把烃转化为二氧化碳和水。 摘自中学化学作者：薜秀学 三、白磷、红磷和火柴 1669年，德国炼金术士布兰德将蒸干的尿隔绝空气加热首次制得白磷，他因此成为磷元素的发现者。 迄今为止，还未发现天然存在的单质磷。目前，工业上单质磷是用来自磷矿石的磷酸钙 高温和砂子、焦炭在电炉中加热制得的。其方程式为：2Ca3(P04)2+6SiO2+10C=6CaSi03+10CO+P4，使反应中生成的磷蒸气通过冷水迅速冷却，便可得到固态的白磷。 首先用作火柴的发火剂是白磷。一般认为，世界上最早用的火柴是欧洲的黄(白)磷火柴，但是对发明这种火柴的具体的人和年代，说法不一致。综合各种看法，发明的时间可以说是在18世纪30年代中期之前大约20年的范围内。这种火柴的火柴头上主要涂有硫磺、黄磷和氧化剂。这种火柴只要在火柴盒两面的砂纸上或在其他任何粗糙的固体表面上一擦，磺磷便着火而引起硫磺及火柴杆的燃烧。这种火柴因黄磷有剧毒和易引起火灾，在使用和生产过程中都不安全。所以，问世不多年，便有人用磷和硫制成无毒的P4S3代替黄磷，发明了新型的“摩擦火柴”，但这种火柴也是在任何粗糙的固体表面上一擦便能起火，还是不安全。 18世纪40年代，首次从白磷制得了红磷。随后不久，到50年代便有人发明了以红磷为发火剂的安全火柴，也就是现在常用的火柴，而黄磷火柴和摩擦火柴早已先后被淘汰了。 选自中学生化学报，文韩俊、罗军综合能力训练 1一氧化氮是常见的大气污染物，它可以和血液中血红蛋白结合，其亲和力比一氧化碳与血红蛋白结合的亲和力要大数百倍。空气中的一氧化氮主要来自汽车尾气。回答下列问题： (1)汽车尾气中的一氧化氮气体来源是什么? (2)一氧化氮使人中毒的根本原因是什么? (3)目前治理一氧化氮污染的方法之一是：在400左右和有催化剂的情况下，用氨气把一氧化氮还原为氮气和水。写出化学方程式。 (4)根据国家环保局统一规定，目前许多大城市进行常规大气监测的项目是：二氧化硫、氮氧化合物、悬浮颗粒物等三种大气污染物。简述城市空气质量预报对有关部门和普通市民有什么指导意义。 答案：(1)汽车发动机火花塞点火时产生电火花。使进入发动机的氮气和氧气反应生成一氧化氮。(2)一氧化氮与人体血液中血红蛋白结合，从而使血红蛋白失去正常输氧功能，导致人体缺氧而死亡。 催化剂(3)6NO+4NH3=5N2+6H2O 400 (4)城市空气质量预报有利于政府和市民增强环保意识为政府有关部门决策提供了科学的依据，为市民日常生活提供科学的信息和指导。 2有一包白色粉末，可能是Na3PO4、Nal、BaCl2、Na2CO3中的一种或几种，有以下实验现象： (1)溶于水得无色溶液； （2）在溶液中加入足量AgNO3溶液，产生黄色沉淀；(3)在(2)的混合物中加人足量稀HNO3，有气体产生，黄色沉淀依然存在。 试回答：白色粉末中一定含有_,一定不存在_,可能含有_。对可能存在的离子,如何用实验方法确定其存在与否? 答案：Na2CO3、Nal BaCl2 Na3PO4 对可能存在的PO采用下面方法鉴别： 把(3)中所得的混合物过滤，去掉黄色沉淀，然后在滤液中加入NaOH溶液，中和过量HNO3至溶液为中性时，如果得到了黄色沉淀，则是沉淀Ag3PO4，原物质中含有Na3P04；如果仍没有黄色沉淀，则原物质中没有Na3P04。3(1)白磷在O2中燃