氮族元素高三总复习(整理)1

氮族元素复习课一、氮族元素概述1、氮族元素在周期表中的位置：

VA

He

CNOFNe

SiPSClAr

GeAsSeBrKr

SnSbTeIXe

PbBiPoAtRn2、原子结构：相同点：不同点：最外层电子数为5+5-3HRO3或H3RO4电子层数增多，原子半径增大3、主要性质：相似性：最高价态为最低负价为最高价氧化物对应水化物的形式是一、氮族元素概述密度：熔沸点：电子层数：金属性：非金属性：氢化物的稳定性：最高价氧化物对应水化物的酸性：4、氮族元素性质的递变规律：↑↑↑↓↓↓↑2、性质递变：酸性：HNO3>H3PO4>H3ASO4稳定性：NH3>PH3>ASH3二、氮气1、物理性质：2、化学性质：3、氮的固定：4、制法：标况下，ρ=28÷22.4=1.25（g/L）分离空气N2+3H22NH3N2+3MgMg3N2N2+O22NO高温高压催化剂点燃放电（氧化性）人工固氮—自然固氮（氧化性）（还原性）（）N2

化合态氮根瘤菌5、用途N的原子结构示意图：N2的电子式：NH3的电子式：NH4的电子式：++7三、氮的氧化物---NO与NO2的性质比较无色，刺激性气味红棕色，刺激性气味有毒（机理同CO）有毒NONO2物性毒性与水与O2与O2、H2O与NaOH制备3NO2+H2O=2HNO3+NO2NO+O2=2NO24NO+3O2+2H2O=4HNO34NO2+O2+2H2O=4HNO3NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O3Cu+8HNO3（稀）=3Cu(NO3)2

+2NO+4H2OCu+4HNO3（浓）=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O注意：NO2和Br2的检验①加入水，振荡，观察现象（？）②加入AgNO3溶液后振荡，观察现象（？）注意：不可用用湿润淀粉KI试纸鉴别。小结NOI2NOKOHNO2N2NaNO2HNO3SO3NON2O42NO+O2=2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO4NO+3O2+2H2O=4HNO34NO2+O2+2H2O=4HNO36NOx+4xNH3=(3+2x)N2+6xH2O(催化剂)NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2ONO2+SO2=NO+SO3NO2+2KI+H2O=NO+2KOH+I2四、氨气三角锥形1、物性：※气体的溶解性：NH3HClSO2H2SCl2CO2700500402.621※下列可做喷泉实验的是：A、HClB、NO2C、1：4体积比的O2、NO2D、CO2

※下列装置可作为极易溶于水的气体的吸收装置的是（）无色，刺激性气味，比空气轻，极易溶于水。四、氨气2、化学性质：（1）与水反应：（2）与酸反应：（3）与O2反应：（4）与CO2反应：4NH3+5O2===4NO+6H2OPtNH3+H==NH4++NH3+CO2+H2O==NH4HCO3NH3+CO2+H2O+NaCl==NH4

Cl

+NaHCO3↓2NH3+CO2

CO(NH2)2+H2O一定温度一定压强CO(NH2)2+2H2O(NH4)2CO3微生物四、氨气三角锥形3、制备2NH4Cl+Ca(OH)2==CaCl2+2NH3+2H2O思考：该发生装置还可以制取哪些气体？工业上如何制取NH34、用途氨制硝酸制铵盐、制纯碱制尿素制纤维、塑料、染料、制医用稀氨水、用做制冷剂五、铵盐1、物性：2、化性：⑴不稳定性：⑵与碱溶液的反应：强调：⒈固体反应不写离子方程式。⒉是铵盐的通性，可用于NH4

的检验。+NH4Cl==NH3+HClNH4HCO3==NH3+H2O+CO2NH4+OH==NH3+H2O+-候德榜先生是我国著名化学家，1920年他为了打破洋人的技术封锁，经过上千次试验，终于于1943年研究成功了联合制碱法，提高了原料利用率，降低生产成本，减少了对环境的污染，很快为世界所采用。

硝酸的物理性质

1、纯硝酸是无色、有刺激性气味的液体

5、常用浓硝酸的质量分数为69%，质量分数为98%以上的浓硝酸通常叫做“发烟硝酸”。2、低沸点（83℃）、易挥发？在空气中遇水蒸气呈白雾状；4、硝酸能以任意比溶解于水；3、密度比水大；六、硝酸（HNO3）开瓶瓶口有白雾发烟硝酸挥发性酸用浓硫酸制取与浓氨水产生白烟参与化学反应温度不宜过高硝酸的化学性质一元强酸，易挥发，不稳定（分解），强氧化性1、见光或受热分解4HNO3====2H2O+4NO2↑+O2↑热光硝酸的浓度越大，越容易分解问题久置硝酸为什么变黄？浓硝酸应如何保存？2、酸的通性（1）与指示剂作用,（2）与活泼金属反应不产生H2。（3）与碱和碱性氧化物反应：比较与CuO、FeO的反应，（4）与盐反应：比较与Na2CO3、Na2SO3

的反应稀硝酸与石蕊试液变红，加热不褪色，浓硝酸与石蕊试液变红，加热褪色3、强氧化性：与还原性物质反应：如金属单质、非金属单质

Fe2+、I-、S2-、SO2等。1）、与金属反应不产生氢气，N元素被还原反应规律：金属稀硝酸浓硝酸高价金属+NO2高价金属+NO分析Cu、Fe分别与浓、稀硝酸反应常温时，Fe、Al遇浓硝酸也被钝化a.几乎和所有金属（除金、铂等少数金属外）b.与任何金属反应均不生成H2

，说明呈现氧化性的不是H+而是HNO3,但由于H+的量决定HNO3的量，所以硝酸发生化学反应时要特别关注H+的浓度c.与金属反应硝酸既起氧化剂的作用，又起酸的作用。d.铁、铝遇冷浓HNO3发生钝化，其原因是在铁、铝表面氧化生成一层致密的氧化膜，阻止反应进一步发生。e.Cu等较不活泼的金属与浓硝酸反应得到NO2

，与稀HNO3反应得NO,可以以此反应制NO2和NO气体。f.Mg、Zn、Fe等较活泼的金属与稀HNO3反应根据稀HNO3的浓度不同可得NO、N2O、

N2、NH4NO3等不同产物。g.硝酸与变价金属（如Fe）反应，根据硝酸的量的多少分别得到低价、高价或两种价态共存的混合物。BCPSI2+HNO3（浓）H3BO3CO2H3PO4H2SO4HIO3+NO22）、浓硝酸与非金属的反应（C、S等）3）、与一些还原性物质的反应3Fe2++4H++NO3-==3Fe3++NO↑+2H2O3FeO+10HNO3(稀)=3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O3H2S+2HNO3(稀)=3S↓+2NO↑+4H2O王水:浓硝酸和浓盐酸的体积比为1∶3的混合物4、与有机物的反应硝化反应：硝基苯、三硝基甲苯△+HNO3浓硫酸－NO2+H2O酯化反应：硝酸乙酯、硝化甘油、硝化纤维CH3CH2OH+HNO3浓硫酸△CH3CH2ONO2+H2O与含有苯环结构的蛋白质作用，呈黄色。5、硝酸的制备实验室制法：NaNO3+H2SO4(浓)==NaHSO4+HNO3工业生产：NH3NONO2HNO3药品：固体硝酸钠，浓硫酸装置：固液加热（曲颈甑）收集：冷凝

4NH3+5O2=4NO+6H2O2NO+O2=2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO

尾气处理：NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O 2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2OH2SO4H2ONO2Cu(NO3)2NO2HNO3H20NO2O2酸的通性CO2H2ONO2H3PO4NO2钝化SH2ONOH2SO4NOFe3+NO(I2)Br2NOC6H5NO2CH2ONO2|CHONO2|CH2ONO2Na2SO4NO小结氮族元素的连续氧化—重要的推断突破口相关方程式：4NH3+5O2=4NO+6H2ON2+O2=2NO2NO+O2=2NO2NH4ClNH4NO3(NH4)2SO4

NO2HNO3使指示剂变色与碱性氧化物反应与碱反应与盐反应酸的通性不稳定性强氧化性C稀HNO3+Cu浓HNO3+Cu钝化NONO2AI、Fe常温NH4HCO3N2Mg3N2NH3NONH3•H2ON的单质和化合物小结七、磷及其化合物1、磷有两种同素异形体：白磷和红磷2、同素异构体：由同种元素形成的不同的几种单质的现象。3、自然界中磷的存在：化合态；主要以Ca3(PO4)2存在于磷矿石中原因:①磷在空气中易被氧化

②磷单质比N2活泼物理性质4、白磷、红磷的物理性质白磷色、态溶解性毒性着火点白色蜡状红棕色粉末不溶于水，溶于CS2不溶于水和CS2剧毒无毒40℃,易自燃240℃红磷保存用途密封，保存于冷水中密封，防止吸湿制高纯度磷酸制安全火柴、火药分子结构P4

正四面体键角60°结构复杂(不作要求）相互转化白磷红磷隔绝空气加热到260℃加热到416℃(升华后冷却)1、白磷的分子结构：2、红磷的分子结构：结构复杂（不作要求）P4

（正四面体，键角为60°）磷的分子结构109°28′60°磷的化学性质两种磷在物理性质上有很大的差异，但在化学性质基本相同。（1）与氧的反应：P+5O2

＝2P2O5（冒白烟）（2）与氯气的反应：

2P+3Cl2(不足)

＝2PCl3（液体）

2P+5Cl2(足量)

＝2PCl5（固体）点燃点燃点燃（白色烟雾）磷的化合物1、五氧化二磷（P2O5）物性：白色固体，有强烈的吸水性、脱水性。作干燥剂化性：P2O5+H2O（冷水）＝2HPO3

（剧毒）P2O5+3H2O（热水）=2H3PO4（无毒）2、磷酸（H3PO4）物性：无色透明晶体，有吸湿性，与水以任意比互溶。化性：①是一种三元中强酸(电离不完全)②高沸点非氧化性酸(制HIHBrH2S还原性挥发性酸).③磷酸比硝酸稳定,不易分解。制法：高纯度磷酸制法：工业制法：Ca3(PO4)2+3H2SO4＝2H3PO4+3CaSO4↓4P(白磷)+5O2

＝2P2O5P2O5+3H2O＝2H3PO4点燃热水△3、磷酸盐（1）种类：一种正盐，两种酸式盐（三种）（2）转化关系：H3PO4H2PO4－HPO42－PO43－+OH－+OH－+OH－+H++H++H+（3）三种盐的溶解规律:①除K+Na+NH4+

外,其余的正盐和一氢盐均不溶于水。②所有的二氢盐均易溶于水。（4）常见的磷肥：①普钙(过磷酸钙)②重钙(重过磷酸钙)Ca3(PO4)2+2H2SO4

＝Ca(H2PO4)2+2CaSO4(普钙)Ca3(PO4)2+2H3PO4

＝3Ca(H2PO4)2(重钙)注意:普钙和重钙在施用时不可与碱性物质混用H2PO4－+2OH－＝PO43－+2H2O氮族元素氮（N）磷（P）砷（As）锑（Sb）铋（Bi）金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱N2NH3NO结构：结构式；电子式；空间构型；化学键与分子极性物性：易液化；极易溶于水化性与水反应：方程式；水溶液显碱性与酸反应铵盐不稳定性与碱反应结构实验室制NH3检验NH4+还原性NO2与氧气反应与氮氧化物反应与氯气反应＝强氧化性不稳定性强酸性HNO3红磷与还原性化合物反应与非金属反应与金属反应P热水O2P2O5白磷Cl2H3PO4（具有酸的通性）PCl3PCl5思考与练习：1、下列各组化合物中均含有氮元素的是（）A、葡萄糖和脂肪B、纤维素和核酸C、淀粉酶和核酸D、核苷酸和淀粉2、土壤中缺氮时，植物首先表现出缺乏症的部位是（）A、幼嫩器官B、老器官C、整个植株D、无规律3、下列与固氮无关的是（）A、合成氨B、根瘤菌与豆科植物的共生C、闪电D、硝化细菌的化能合成作用4、NO分子因污染空气而臭名昭著，1997年三位美国科学家因发现NO还具有多种生物、化学功能而荣获诺贝尔生理和医学奖。研究表明，少量NO在生物体内各种组织中存在，具有扩张血管、免疫、增强记忆的功能，因此而成为当前生命科学的研究热点。NO被称为“明星分子。”（1）、写出实验室中制取NO的离子方程式。（2）、氮的氧化物对环境的危害