氮族元素（教师）.doc

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1、第一章氮族元素一、 氮族元素概述1. 氮族元素元素名称氮磷砷锑铋元素符号NPAsSbBi主要化合价3、+1、+2、+3、+4、+53、+3、+53、+3、+5+3、+5+3、+5原子半径变化从氮到铋，原子半径逐渐增大。2. 相似性与递变性相 似 性递 变 性（1）最外层电子层上均有5个电子，最高价为+5价，最高价氧化物的分子式为R2O5（1）NBi单质从非金属过度到金属（2）气态氢化物中呈3价，分子式为RH3（2）NAs与H2反应变得困难，气态氢化物稳定性减弱（3）最高价氧化物的水化物的分子式为HRO3或H3RO4（3）酸性：HNO3 H3PO4 H3AsO4二、 氮1. 氮气（N2）（1）

2、物理性质无色无味气体，比空气轻，难溶于水（1 ：0.02），熔点、沸点低，是空气的重要组成部分（体积分数占78%）（2） 分子结构三对共用电子对，NN NN（键能大，键牢固，分子稳定）（3） 化学性质催化剂高温高压A 与氢气的反应 N2 + 3H2 2NH3 + 热量放电B 与氧气的反应N2 + O2 2NO点燃C 与活泼金属反应（选修）N2 + 3Mg Mg3N22. 氮的氧化物l 一氧化氮无色、难溶的有毒气体（中毒原理同CO）l 二氧化氮红棕色、易溶的有毒气体，强氧化性2NO + O2 = 2NO23NO2 + H2O = 2HNO3 + NO练习：（1）如何区别二氧化氮气体与溴蒸气？（2

3、）将一试管的二氧化氮倒置在水槽中，现象？（3）二氧化氮是硝酸的酸酐吗？放电（4）“雷雨肥庄稼”所涉及的化学反应方程式？N2O2 2NO；2NOO2NO2；3NO2+H2O2HNO3NO（5）氮氧化物的危害？氮氧化物（NOx）和碳氢化合物（CxHy）在大气环境中受到强烈的太阳紫外线照射后，发生复杂的光化学反应，生成光化学氧化剂（主要是O3）及其他多种复杂的化合物，这是一种新的二次污染，统称为光化学烟雾。3. 氮气的用途合成氨、制硝酸的重要原料；保护气；冷冻剂。三、 磷1. 磷的存在在自然界中，没有游离态的磷存在，磷主要以磷酸盐的形式存在于矿物中。放电点燃2. 磷的化学性质（与氮气相似，但比氮气活

4、泼）（1）N2 + O2 2NO 4P + 5O2 2P2O5 l 五氧化二磷（P2O5） 强吸湿性（作酸性干燥剂）P2O5 + H2O（冷） = 2HPO3 （偏磷酸）酸性氧化物P2O5 + 3H2O（热） = 2H3PO4是磷酸、偏磷酸的酸酐点燃（2）与氯气的反应点燃2P +3Cl2 2PCl32P +5Cl2 2PCl53. 磷的同素异形体（1）白磷、红磷的物理性质的比较名称白磷红磷状态蜡状固体粉末状固体颜色白色红色密度/ gmL31.822.34毒性剧毒无毒溶解度不溶于水易溶于CS2不溶于水也不溶于CS2着火点40240（2）白磷与红磷的相互转化加热到260加热到416 升华 冷凝白磷

5、 红磷4. 磷的用途高纯度磷酸；白磷燃烧弹、烟幕弹；红磷农药、安全火柴。四、 氨气1 氨气分子结构电子式： 结构式：空间构型：三角锥型极性分子。2 物理性质无色、刺激性气味的气体，比空气轻，易液化（常压下降温到33.5或常温下加压到700800KPa）3 化学性质（1） 氨与水的反应NH3 + H2O NH3H2O NH4+ + OH 讨论：A 形成喷泉现象的原因？烧瓶中氨气大量溶于胶头滴管挤出的水中，使烧瓶中气体压强减少，外界大气压将烧杯中的水经导管压入烧瓶，从而形成喷泉。常见气体中可以形成喷泉现象的有：HCl、SO2、NO2 拓展：Cl2、CO2、H2S NaOH溶液B 实验操作的注意事项

6、？装置密闭不漏气；烧瓶要干燥；烧瓶中氨气要充满。C 液氨、氨水是同一物质吗？液氨：纯净物，非电解质，微粒只有NH3分子 使指示剂（石蕊、酚酞）变色氨水：混合物，具有碱的通性 与酸反应 与酸性氧化物反应 与盐反应氨水中微粒有：NH3、H2O 、NH3H2O分子 NH4+、OH 、H+ 离子（2） 氨与酸的反应NH3 + HX = NH4X 冒白烟（XF、Cl、Br、I）2NH3 + H2SO4 = (NH4)2SO4 （硫铵） NH3 + CO2 + H2O = NH4HCO3 （碳铵） （3） 氨与氧气的反应加热催化剂4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O 4 氨气的实验室制法(1) 反应

7、原理：2NH4Cl + Ca(OH)2 2NH3 + 2H2O + CaCl2(2) 装置类型： 固固加热型（同氧气）(3) 干燥： 用碱石灰干燥，不能用P2O5、浓H2SO4、无水CaCl2(4) 检验A用湿润的红色石蕊试纸变蓝B用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近瓶口冒白烟(5) 简捷制法A加热浓氨水：NH3H2O NH3 + H2OB将浓氨水滴入固体氢氧化钠中。5 氨气的用途制取氮肥、硝酸、纯碱的原料；有机合成工业原料；致冷剂。五、 铵盐1. 结构NH4+的空间构型为正四面体，铵盐中含有离子键、配位键、极性键。2. 物理性质均溶于水3. 化学性质加热(1) 受热分解加热NH4X NH3+ HX冒白烟

8、（XF、Cl、Br、I）加热NH4HCO3 NH3 + CO2 + H2O 加热NH4NO3 N2O + 2H2O2NH4NO3 N2 + O2 + 4H2O加热(2) 与碱的反应用于NH4+离子的检验NH4+ + OH NH3 + H2O六、 硝酸1. 物理性质无色、易挥发、有刺激性气味的液体，比水重，能跟水以任意比互溶。2. 化学性质光或加热(1) 不稳定性见光或受热分解（硝酸浓度越大，越易分解。）4HNO3 4NO2+2H2O+O2练习： 硝酸的保存棕色的细口瓶 工业硝酸常显黄色的原因硝酸分解生成的红棕色的NO2溶于其中除去该黄色的方法通入适量空气或少量水(2) 强氧化性A 与大多数金属

9、的反应Cu+4HNO3浓4Cu(NO3)2+2NO2+2H2O3Cu+8HNO3稀3Cu(NO3)2+2NO+4H2O注意： 硝酸（浓、稀）与金属反应一般不产生氢气。与不活泼金属（如铜等）反应时浓硝酸的还原产物为二氧化氮，稀硝酸的还原产物为一氧化氮。 与常见金属反应硝酸所体现的性质强氧化性、酸性 铁、铝在冷浓硝酸中钝化铝槽车装运浓硝酸 王水浓硝酸浓盐酸体积比为13的混合物B 与非金属的反应非金属一般被氧化成最高价氧化物，若该最高价氧化物易溶于水，则生成相应的含氧酸。P+5HNO3浓H3PO4+NO2+H2OC+4HNO3浓CO2+4NO2+2H2OS+6HNO3浓H2SO4+6NO2+2H2O

10、C 与其他还原性物质反应3H2S+2HNO3稀=3S+2NO+4H2O3H2S+8HNO3浓=H2SO4+8NO2+4H2O3SO32+8H+2NO3=3SO42+2NO+4H2O6HBr+2HNO3=3Br2+2NO+4H2O3Fe2+4H+NO3=3Fe3+NO+2H2ONO2HONO2浓硫酸H2OD 与有机物的反应CH3 3HONO2浓硫酸 3H2ONO2CH3O2NNO2(3) 酸的通性注意A浓硝酸使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色酸性、强氧化性浓硫酸使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后变黑酸性、脱水性B硝酸（浓、稀）与金属反应一般不生成氢气C与盐的反应中盐是指弱酸盐3. 用途重要的化工原料制炸药、染料、塑料、硝酸盐等；实验室里重要的化学试剂。