氮族元素高三總復(fù)習(xí)(整理)1

氮族元素復(fù)習(xí)課一、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、原子結(jié)構(gòu)：相同點(diǎn)：不同點(diǎn)：最外層電子數(shù)為5+5-3HRO3或H3RO4電子層數(shù)增多，原子半徑增大3、主要性質(zhì)：相似性：最高價(jià)態(tài)為最低負(fù)價(jià)為最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的形式是一、氮族元素概述密度：熔沸點(diǎn)：電子層數(shù)：金屬性：非金屬性：氫化物的穩(wěn)定性：最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性：4、氮族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律：↑↑↑↓↓↓↑2、性質(zhì)遞變：酸性：HNO3>H3PO4>H3ASO4穩(wěn)定性：NH3>PH3>ASH3二、氮?dú)?、物理性質(zhì)：2、化學(xué)性質(zhì)：3、氮的固定：4、制法：標(biāo)況下，ρ=28÷22.4=1.25（g/L）分離空氣N2+3H22NH3N2+3MgMg3N2N2+O22NO高溫高壓催化劑點(diǎn)燃放電（氧化性）人工固氮—自然固氮（氧化性）（還原性）（）N2

化合態(tài)氮根瘤菌5、用途N的原子結(jié)構(gòu)示意圖：N2的電子式：NH3的電子式：NH4的電子式：++7三、氮的氧化物---NO與NO2的性質(zhì)比較無(wú)色，刺激性氣味紅棕色，刺激性氣味有毒（機(jī)理同CO）有毒NONO2物性毒性與水與O2與O2、H2O與NaOH制備3NO2+H2O=2HNO3+NO2NO+O2=2NO24NO+3O2+2H2O=4HNO34NO2+O2+2H2O=4HNO3NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O3Cu+8HNO3（?。?3Cu(NO3)2

+2NO+4H2OCu+4HNO3（濃）=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O注意：NO2和Br2的檢驗(yàn)①加入水，振蕩，觀察現(xiàn)象（？）②加入AgNO3溶液后振蕩，觀察現(xiàn)象（？）注意：不可用用濕潤(rùn)淀粉KI試紙鑒別。小結(jié)NOI2NOKOHNO2N2NaNO2HNO3SO3NON2O42NO+O2=2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO4NO+3O2+2H2O=4HNO34NO2+O2+2H2O=4HNO36NOx+4xNH3=(3+2x)N2+6xH2O(催化劑)NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2ONO2+SO2=NO+SO3NO2+2KI+H2O=NO+2KOH+I2四、氨氣三角錐形1、物性：※氣體的溶解性：NH3HClSO2H2SCl2CO2700500402.621※下列可做噴泉實(shí)驗(yàn)的是：A、HClB、NO2C、1：4體積比的O2、NO2D、CO2

※下列裝置可作為極易溶于水的氣體的吸收裝置的是（）無(wú)色，刺激性氣味，比空氣輕，極易溶于水。四、氨氣2、化學(xué)性質(zhì)：（1）與水反應(yīng)：（2）與酸反應(yīng)：（3）與O2反應(yīng)：（4）與CO2反應(yīng)：4NH3+5O2===4NO+6H2OPtNH3+H==NH4++NH3+CO2+H2O==NH4HCO3NH3+CO2+H2O+NaCl==NH4

Cl

+NaHCO3↓2NH3+CO2

CO(NH2)2+H2O一定溫度一定壓強(qiáng)CO(NH2)2+2H2O(NH4)2CO3微生物四、氨氣三角錐形3、制備2NH4Cl+Ca(OH)2==CaCl2+2NH3+2H2O思考：該發(fā)生裝置還可以制取哪些氣體？工業(yè)上如何制取NH34、用途氨制硝酸制銨鹽、制純堿制尿素制纖維、塑料、染料、制醫(yī)用稀氨水、用做制冷劑五、銨鹽1、物性：2、化性：⑴不穩(wěn)定性：⑵與堿溶液的反應(yīng)：強(qiáng)調(diào)：⒈固體反應(yīng)不寫離子方程式。⒉是銨鹽的通性，可用于NH4

的檢驗(yàn)。+NH4Cl==NH3+HClNH4HCO3==NH3+H2O+CO2NH4+OH==NH3+H2O+-候德榜先生是我國(guó)著名化學(xué)家，1920年他為了打破洋人的技術(shù)封鎖，經(jīng)過(guò)上千次試驗(yàn)，終于于1943年研究成功了聯(lián)合制堿法，提高了原料利用率，降低生產(chǎn)成本，減少了對(duì)環(huán)境的污染，很快為世界所采用。

硝酸的物理性質(zhì)

1、純硝酸是無(wú)色、有刺激性氣味的液體

5、常用濃硝酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為69%，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%以上的濃硝酸通常叫做“發(fā)煙硝酸”。2、低沸點(diǎn)（83℃）、易揮發(fā)？在空氣中遇水蒸氣呈白霧狀；4、硝酸能以任意比溶解于水；3、密度比水大；六、硝酸（HNO3）開(kāi)瓶瓶口有白霧發(fā)煙硝酸揮發(fā)性酸用濃硫酸制取與濃氨水產(chǎn)生白煙參與化學(xué)反應(yīng)溫度不宜過(guò)高硝酸的化學(xué)性質(zhì)一元強(qiáng)酸，易揮發(fā)，不穩(wěn)定（分解），強(qiáng)氧化性1、見(jiàn)光或受熱分解4HNO3====2H2O+4NO2↑+O2↑熱光硝酸的濃度越大，越容易分解問(wèn)題久置硝酸為什么變黃？濃硝酸應(yīng)如何保存？2、酸的通性（1）與指示劑作用,（2）與活潑金屬反應(yīng)不產(chǎn)生H2。（3）與堿和堿性氧化物反應(yīng)：比較與CuO、FeO的反應(yīng)，（4）與鹽反應(yīng)：比較與Na2CO3、Na2SO3

的反應(yīng)稀硝酸與石蕊試液變紅，加熱不褪色，濃硝酸與石蕊試液變紅，加熱褪色3、強(qiáng)氧化性：與還原性物質(zhì)反應(yīng)：如金屬單質(zhì)、非金屬單質(zhì)

Fe2+、I-、S2-、SO2等。1）、與金屬反應(yīng)不產(chǎn)生氫氣，N元素被還原反應(yīng)規(guī)律：金屬稀硝酸濃硝酸高價(jià)金屬+NO2高價(jià)金屬+NO分析Cu、Fe分別與濃、稀硝酸反應(yīng)常溫時(shí)，F(xiàn)e、Al遇濃硝酸也被鈍化a.幾乎和所有金屬（除金、鉑等少數(shù)金屬外）b.與任何金屬反應(yīng)均不生成H2

，說(shuō)明呈現(xiàn)氧化性的不是H+而是HNO3,但由于H+的量決定HNO3的量，所以硝酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)要特別關(guān)注H+的濃度c.與金屬反應(yīng)硝酸既起氧化劑的作用，又起酸的作用。d.鐵、鋁遇冷濃HNO3發(fā)生鈍化，其原因是在鐵、鋁表面氧化生成一層致密的氧化膜，阻止反應(yīng)進(jìn)一步發(fā)生。e.Cu等較不活潑的金屬與濃硝酸反應(yīng)得到NO2

，與稀HNO3反應(yīng)得NO,可以以此反應(yīng)制NO2和NO氣體。f.Mg、Zn、Fe等較活潑的金屬與稀HNO3反應(yīng)根據(jù)稀HNO3的濃度不同可得NO、N2O、

N2、NH4NO3等不同產(chǎn)物。g.硝酸與變價(jià)金屬（如Fe）反應(yīng)，根據(jù)硝酸的量的多少分別得到低價(jià)、高價(jià)或兩種價(jià)態(tài)共存的混合物。BCPSI2+HNO3（濃）H3BO3CO2H3PO4H2SO4HIO3+NO22）、濃硝酸與非金屬的反應(yīng)（C、S等）3）、與一些還原性物質(zhì)的反應(yīng)3Fe2++4H++NO3-==3Fe3++NO↑+2H2O3FeO+10HNO3(稀)=3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O3H2S+2HNO3(稀)=3S↓+2NO↑+4H2O王水:濃硝酸和濃鹽酸的體積比為1∶3的混合物4、與有機(jī)物的反應(yīng)硝化反應(yīng)：硝基苯、三硝基甲苯△+HNO3濃硫酸－NO2+H2O酯化反應(yīng)：硝酸乙酯、硝化甘油、硝化纖維CH3CH2OH+HNO3濃硫酸△CH3CH2ONO2+H2O與含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)作用，呈黃色。5、硝酸的制備實(shí)驗(yàn)室制法：NaNO3+H2SO4(濃)==NaHSO4+HNO3工業(yè)生產(chǎn)：NH3NONO2HNO3藥品：固體硝酸鈉，濃硫酸裝置：固液加熱（曲頸甑）收集：冷凝

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

尾氣處理：NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O 2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2OH2SO4H2ONO2Cu(NO3)2NO2HNO3H20NO2O2酸的通性CO2H2ONO2H3PO4NO2鈍化SH2ONOH2SO4NOFe3+NO(I2)Br2NOC6H5NO2CH2ONO2|CHONO2|CH2ONO2Na2SO4NO小結(jié)氮族元素的連續(xù)氧化—重要的推斷突破口相關(guān)方程式：4NH3+5O2=4NO+6H2ON2+O2=2NO2NO+O2=2NO2NH4ClNH4NO3(NH4)2SO4

NO2HNO3使指示劑變色與堿性氧化物反應(yīng)與堿反應(yīng)與鹽反應(yīng)酸的通性不穩(wěn)定性強(qiáng)氧化性C稀HNO3+Cu濃HNO3+Cu鈍化NONO2AI、Fe常溫NH4HCO3N2Mg3N2NH3NONH3?H2ON的單質(zhì)和化合物小結(jié)七、磷及其化合物1、磷有兩種同素異形體：白磷和紅磷2、同素異構(gòu)體：由同種元素形成的不同的幾種單質(zhì)的現(xiàn)象。3、自然界中磷的存在：化合態(tài)；主要以Ca3(PO4)2存在于磷礦石中原因:①磷在空氣中易被氧化

②磷單質(zhì)比N2活潑物理性質(zhì)4、白磷、紅磷的物理性質(zhì)白磷色、態(tài)溶解性毒性著火點(diǎn)白色蠟狀紅棕色粉末不溶于水，溶于CS2不溶于水和CS2劇毒無(wú)毒40℃,易自燃240℃紅磷保存用途密封，保存于冷水中密封，防止吸濕制高純度磷酸制安全火柴、火藥分子結(jié)構(gòu)P4

正四面體鍵角60°結(jié)構(gòu)復(fù)雜(不作要求）相互轉(zhuǎn)化白磷紅磷隔絕空氣加熱到260℃加熱到416℃(升華后冷卻)1、白磷的分子結(jié)構(gòu)：2、紅磷的分子結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜（不作要求）P4

（正四面體，鍵角為60°）磷的分子結(jié)構(gòu)109°28′60°磷的化學(xué)性質(zhì)兩種磷在物理性質(zhì)上有很大的差異，但在化學(xué)性質(zhì)基本相同。（1）與氧的反應(yīng)：P+5O2

＝2P2O5（冒白煙）（2）與氯氣的反應(yīng)：

2P+3Cl2(不足)

＝2PCl3（液體）

2P+5Cl2(足量)

＝2PCl5（固體）點(diǎn)燃點(diǎn)燃點(diǎn)燃（白色煙霧）磷的化合物1、五氧化二磷（P2O5）物性：白色固體，有強(qiáng)烈的吸水性、脫水性。作干燥劑化性：P2O5+H2O（冷水）＝2HPO3

（劇毒）P2O5+3H2O（熱水）=2H3PO4（無(wú)毒）2、磷酸（H3PO4）物性：無(wú)色透明晶體，有吸濕性，與水以任意比互溶?；裕孩偈且环N三元中強(qiáng)酸(電離不完全)②高沸點(diǎn)非氧化性酸(制HIHBrH2S還原性揮發(fā)性酸).③磷酸比硝酸穩(wěn)定,不易分解。制法：高純度磷酸制法：工業(yè)制法：Ca3(PO4)2+3H2SO4＝2H3PO4+3CaSO4↓4P(白磷)+5O2

＝2P2O5P2O5+3H2O＝2H3PO4點(diǎn)燃熱水△3、磷酸鹽（1）種類：一種正鹽，兩種酸式鹽（三種）（2）轉(zhuǎn)化關(guān)系：H3PO4H2PO4－HPO42－PO43－+OH－+OH－+OH－+H++H++H+（3）三種鹽的溶解規(guī)律:①除K+Na+NH4+

外,其余的正鹽和一氫鹽均不溶于水。②所有的二氫鹽均易溶于水。（4）常見(jiàn)的磷肥：①普鈣(過(guò)磷酸鈣)②重鈣(重過(guò)磷酸鈣)Ca3(PO4)2+2H2SO4

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

＝3Ca(H2PO4)2(重鈣)注意:普鈣和重鈣在施用時(shí)不可與堿性物質(zhì)混用H2PO4－+2OH－＝PO43－+2H2O氮族元素氮（N）磷（P）砷（As）銻（Sb）鉍（Bi）金屬性逐漸增強(qiáng)，非金屬性逐漸減弱N2NH3NO結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)式；電子式；空間構(gòu)型；化學(xué)鍵與分子極性物性：易液化；極易溶于水化性與水反應(yīng)：方程式；水溶液顯堿性與酸反應(yīng)銨鹽不穩(wěn)定性與堿反應(yīng)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室制NH3檢驗(yàn)NH4+還原性NO2與氧氣反應(yīng)與氮氧化物反應(yīng)與氯氣反應(yīng)＝強(qiáng)氧化性不穩(wěn)定性強(qiáng)酸性HNO3紅磷與還原性化合物反應(yīng)與非金屬反應(yīng)與金屬反應(yīng)P熱水O2P2O5白磷Cl2H3PO4（具有酸的通性）PCl3PCl5思考與練習(xí)：1、下列各組化合物中均含有氮元素的是（）A、葡萄糖和脂肪B、纖維素和核酸C、淀粉酶和核酸D、核苷酸和淀粉2、土壤中缺氮時(shí)，植物首先表現(xiàn)出缺乏癥的部位是（）A、幼嫩器官B、老器官C、整個(gè)植株D、無(wú)規(guī)律3、下列與固氮無(wú)關(guān)的是（）A、合成氨B、根瘤菌與豆科植物的共生C、閃電D、硝化細(xì)菌的化能合成作用4、NO分子因污染空氣而臭名昭著，1997年三位美國(guó)科學(xué)家因發(fā)現(xiàn)NO還具有多種生物、化學(xué)功能而榮獲諾貝爾生理和醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。研究表明，少量NO在生物體內(nèi)各種組織中存在，具有擴(kuò)張血管、免疫、增強(qiáng)記憶的功能，因此而成為當(dāng)前生命科學(xué)的研究熱點(diǎn)。NO被稱為“明星分子?！保?）、寫出實(shí)驗(yàn)室中制取NO的離子方程式。（2）、氮的氧化物對(duì)環(huán)境的危害