2023年第八章《氮族元素》高三化学复习精品讲义.pdf

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1、学习必备 欢迎下载 氮族元素复习教案（一）【教学内容】氮族元素、氮气【教学目标】1、能运用原子核外电子排布规律，熟练地写出氮、磷两种元素原子结构示意图。2、认识氮族元素性质的相似性和递度规律，以及引起氮族元素性质异同的原因。3、记住氮族元素的一些重要性质。4、认识氮分子结构、性质及其重要用途。5、熟悉氮在六种不同氧化物中的化合价；掌握一氧化氮和二氧化氮的重要性质。6、了解氮的固定的重要性。【知识讲解】一、氮族元素的结构特点 氮族元素包括 N、P、AS、Sb、Bi五种元素，在周期表中位于第 VA 族。它们的最外 层电子数均为 5 个，它们的原子半径随着核电荷数的增大而逐渐增大。它们在原子结构上的

2、异同处决定了性质的相似性和递变性。单质的物理性质递变规律有：从氮到铋、单质的密度逐渐增大；固态氮和红磷、白磷均属分子晶体，熔沸点逐渐升高；锑和铋的金属性已较显著，熔、沸点的递变规律与碱金属单质相仿，逐渐降低。砷较特殊，灰砷已呈现一定金属性，但常压下，它在 613C0时能升华，加压下测得的熔点是氮族元素的单质中最高的。二、氮族元素的相似性和递变性 相似性 递变性 1、最外层上均为 5 个电子，均能 获得 3 个电子而达到稳定结构。2、在最高价氧化物中化合价都是+5 价，化学式为 R2O5 3、在气态氢化物中，都显3 价化学式为 RH3 4、最高价氧化物的水化物的化学式为：H3RO4或 HRO3

3、1、氮、磷、砷、锑、铋的单质从非金 属过渡到金属。2、氮、磷与氧气反应的条件不同 N2+O2 放电 2NO（难化合）4P+5O2 点燃 2P2O5（易化合）P4+5O2 点燃 2P2O5 所以还原性 NP 4、气态氢化物的稳定性 NH3、PH3、ASH3、SbH3 稳定性逐渐减弱 5、最高价氧化物的水化物的酸性 HNO3、H3PO4、H3ASO4、H3SbO4 酸性逐渐减弱 说明：氮族元素原子的价电子数是 5，但主要为+3、+5 价。氮族元素最高价氧化物的水化物的通式为 H3RO4，但硝酸为 HNO3比通式少一个水分子。原因是氮原子半径小。例 1：砷为第四周期 VA 族元素，根据在周期表中的位

4、置推测，砷不可能具有的性质是 A、砷在通常状况下为固体 B、可以有3，+5 等多种化合价 C、AS2O5对应水化物的酸性比 H3PO4弱 D、砷的还原性比磷强 解析：砷在周期表中与 N、P 处在同一主族，此族元素性质递变是单质状态由气态到固态，磷为固体，砷必为固体。本族元素非金属均有3、+3、+5 等多种化合价，且最高氧化物水化物酸性：HNO3H3PO4H3ASO4.答案：D 例 2：酸性氧化物和碱性氧化物相互作用可生成含氧酸盐，而硫代硫酸盐也可由非金属硫化物与金属硫化物作用制得。如 3Na2S+AS2S3=2Na3ASS3（硫代亚砷酸钠），试写出下列反应的化学方程式：Na2S 和 AS2S5

5、反应_.CaS 和 AS2S3反应_.解析：从熟知的物质性质类推出不熟悉的物质所具有的性质，解本题关键是将氧化物的性质类推到硫化物性质的确定上。答案：3Na2S+As2O5=2Na3ASO4 3CaS+AsS=Ca3(ASS3)2 例 3：在某温度下，一定量的元素 A 的氢化物 AH3，在一定体积的密闭容器中可完全分解成两种气态单质，此时压强增加了 75%,则 A 单质的一个分子有_个 A 原子,AH3分解反应的化学方程式是_.解析:设每个分子中含有 X 个 A 原子 XAH3=AX+223XH V X 1 X23 1+X23X 1 75%751211XX X=4 答案:A4 4AH3=A4+

6、6H2 学习必备 欢迎下载.三、氮气的物理性质 无色、无臭、难溶于水，在空气中体积分数 78%，质量分数 75%。四、氮气的分子结构 电子式为:N N:,结构式为 N=N,因为键能很大,所以氮气的化学性质很不活泼.五、氮气的化学性质 只有在高温下，氮气才与氢气、氧气和活泼金属反应：N2+3H2 高温、高压 2NH3 催化剂 N2+O2 放电 2NO 2NO+O2=2NO2 N2+3Mg 点燃 Mg3N2（镁在空气中生成微量 Mg3N2，镁跟氮气反应比镁跟氧气反应要难得多。因此 mg Mg 在空气中完全燃烧，所得固体的质量小于 mMgMgOg，氮化镁为灰绿色固体，为离子化合物，电子式为：Mg2+

7、:N:3Ng2+:N:3Mg2+）六、氮的氧化物 N2O、NO、NO2、N2O4均无对应含氧酸，属不成盐氧化物。N2O3、N2O5分别是亚硝酸和硝酸的酸酐。2NO+O2=2NO2 2NO2 N2O4 （无色）（红棕色）（无色）3NO2+H2O=2HNO3+NO 4NO2+O2+2H2O=4HNO3 4NO+3O2+2H2O=4HNO3 NO2是一种强氧化剂，能将 I、SO2、H2S 等氧化 2KI+4NO2=2KNO3+I2+2NO SO2+NO2=NO+SO3 H2S+NO2=S+NO+H2O 例 4：将盛有 25mL NO、NO2混合气体的量筒倒立于水槽中，反应后气体体积缩小为 15mL，

8、则混合气体中 NO 和 NO2的体积比是 。解析：设 NO2与 XmL 3NO2+H2O=2HNO3+NO V 3 1 2 X 2515=10 1023X X=15(mL)则 NO 占:25mL15mL=10mL VNO:VNO2=10:15=2:3 答案:2:3 例 5：区分某红棕色气体是溴蒸气还是 NO2气体，可采用的试剂是 A、蒸馏水 B、KI淀粉试纸 C、AgNO3溶液 D、NaOH 溶液 解析：Br2溶于水得橙色溴水，NO2溶于水得无色硝酸溶液。A 对。Br2和 NO2均能将 KI 氧化成 I2而使 KI-淀粉试纸变蓝，B 错。Br2溶于 AgNO3溶液生成浅黄色 AgBr 沉淀，而

9、 NO2没有，C 对。Br2和 NO2通入 NaOH 溶液里均是无色溶液。D 错。答案：A，C 例 5：一定量的 NO 和一定量的 O2混合充分反应后，其气体的密度是相同状况下氢气密度的 20 倍，求混合前 NO 和 O2的物质的量之比。解析：设 NO 和 O2的物质的量之比分别为 X 和 Y 10若 O2过量，余 O2、NO2。则 22023230XYXYX，则54YX 20若 NO 过量，余 NO、NO2。则 2203230XYX，则516YX 答案：O2过量时，542ONOnn；NO 过量时：5162ONOnn 例 6：实验室用空气和下图所列药品、仪器装置制取少量氮化镁 表中装置中导管连

10、接的正确顺序是（用装置序号 a、b填写）各个装置中导管连接的正确顺序是 a 装置中发生的反应方程式是 序号 a b c 仪 器 及 名 称 CD浓硫酸饱和NaOHEFABMg粉学内容氮族元素氮气教学目标能运用原子核外电子排布规律熟练地写出重要用途熟悉氮在六种不同氧化物中的化合价掌握一氧化氮和二氧化氮核电荷数的增大而渐增大它们在原子结构上的异同处决定了性质的相似学习必备 欢迎下载 序号 d e 仪 器 及 名 称 b 装置中浓 H2SO4的作用是；c 装置中饱和 NaOH 溶液的作用是；e 装置中灼热 Cu 粉的作用是 实验装置最末端排出的气体成分是 。答案：d、c、b、e、a HF ED CN

11、 MB 3Mg+N2 加热 Mg3N2 吸水、除 CO2、除 O2 氮气和稀有气体。【能力训练】一、选择题 1已知下列事实：高氯酸的酸性比硫酸强盐酸是比氢硫酸更强的酸氯化氢比硫化氢稳定氯气与硫化氢混合可产生单质硫氯元素、硫元素最高正化合价分别是+7、+6，其中能说明氯的非金属性比硫强的是 A、B、C、D、2下列叙述中，正确的是 A、硝酸酸性比磷酸强 B、PH3的稳定性大于 NH3 C、PH3的还原性大于 NH3 D、氮气的化学性质比磷活泼 3下列叙述正确的是 A、从氮到铋随原子序数增加，单质的密度逐渐减小 B、N、P 主要表现非金属性，AS以非金属性为主，但已表现出一些金属性，而 Sb、Bi

12、已表现出明显的金属性 C、氮族元素中，都有3、+3、+5 价态化合物 D、氮的化合价最复杂 4下列反应起了氮的固定作用的是 A、N2和 H2在一定条件下反应生成 NH3 B、NO 和 O2反应生成 NO2 C、NH3经催化氧化生成 NO D、由 NH3制碳铵和硫铵 5如右图，室温下，A、B 两个容积相等的烧瓶中分别集满了两种气体（同温、同压）当取下K 夹，使两烧瓶内气体充分接触后容器内压强由小到大的顺序正确的是 编号 A 中气体 H2S H2 NH3 NO B 中气体 SO2 Cl2 HCl O2 A、B、C、D、6某集气瓶呈红棕色，加入足量水，盖上玻璃片，振荡，得橙色溶液，气体颜色消失，再打

13、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、N2、NO2、Br2 B、NO2、NO、N2 C、NO2、O2、NO D、N2、O2、Br2 7将容积为 18mL 的试管盛满水，倒置于水槽里，然后慢慢依次通入 6mL NO 2，6mL O2和，6mL NO 最终试管里气体的体积是 A、没有气体 B、12mL C、4mL D、2mL 8使 CO2通过足量 Na2O2充分反应后与 NO 混合，已知 CO2和 NO 的体积共为 30mL，最终剩余气体 15mL，则 CO2和 NO 的体积比为（相同条件下测定，忽略 N2O4的存在）A、等于 1 B、大于 1 C、小于 1 D、以上

14、都可以 9某密闭容器中充入的 NO 和 O2的物质的量分别是 a 和 b，待反应后容器内氮原子数和 氧原子数之比为 A、a:b B、a:2b C、a:(a+b)2 D、a:(a+2b)10氮气与其它单质化合，一般需高温，有时还需要高压等条件，但金属锂在常温常压下能与氮气化合生成氮化锂，这是因为此反应可能是吸热反应此反应可能是放热反应此反应可能是氮分子不必先分解为原子此反应可能是氮分子先分解为原子 A、B、C、D、二、计算 11某试管中盛有 NO2和 NO 的混合气体 25mL，将其倒扣于盛水的大烧杯中，反应停止后，试管中剩余 15mL 气体。求：原混合气体中有 NO 多少毫升？如果向试管中的剩

15、余气体中通入 9.3mL O2,充分反应后试管中剩余气体的体积为多少?若大烧杯中共有水 500mL（包括进入试管中的水），反应前后溶液体积不变，则所得硝酸溶液的物质的量浓度是多少？（气体体积均已折算成标准状况，不考虑 N2O4的存在）Cu粉MNH储气瓶K学内容氮族元素氮气教学目标能运用原子核外电子排布规律熟练地写出重要用途熟悉氮在六种不同氧化物中的化合价掌握一氧化氮和二氧化氮核电荷数的增大而渐增大它们在原子结构上的异同处决定了性质的相似学习必备 欢迎下载【能力训练答案】一、选择题 1、C 2、A C 3、B D 4、A 5、B 6、A 7、A 8、A B 9、D 10、C 二、计算题 11、VNO2=(25mL15mL)mL1523 VNO=25mL15ML=10mL 据反应 4NO+3O2+2H2O=4HNO3 15:9.34:3 NO 过量 VNO=15mL9.3mLmL6.234 CHNO3=LmolLmolLL/1025.0/4.2210)6.225(33 答:略 学内容氮族元素氮气教学目标能运用原子核外电子排布规律熟练地写出重要用途熟悉氮在六种不同氧化物中的化合价掌握一氧化氮和二氧化氮核电荷数的增大而渐增大它们在原子结构上的异同处决定了性质的相似