2022高三化學一輪（全國版）氮和磷

-1-第一節(jié)氮和磷-1-1．氮族元素的相似性、遞變性及其應(yīng)用。2．氮氣的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)。3．氮的氧化物(NO、NO2)性質(zhì)。4．NO、NO2對大氣的污染和防治。5．P、P2O5、H3PO4的性質(zhì)。6．含磷洗滌劑對環(huán)境及人類健康的影響。7．磷以及氮肥的基本性質(zhì)及其使用。-1-(1)包括：。(2)周期表中位置：

族，

周期。(3)最外層電子數(shù)：

。(4)主要化合價：

(Sb、Bi無負價)。(5)原子半徑：隨核電荷數(shù)的增大而

。氮族元素性質(zhì)的相似性及遞變性-1-氮(7N)、磷(15P)、砷(33As)、銻(51Sb)、鉍(83Bi)ⅤA2～65－3,0，＋3，＋5增大①相似性a．最外層都有

個電子，最高正價為

價，最低負價為

價。b．非金屬氣態(tài)氫化物通式：

，沸點NH3

PH3。c．最高價氧化物：

，對應(yīng)水化物：

。②遞變性：從N―→Bia．元素非金屬性

，金屬性

。b．單質(zhì)密度逐漸

。c．單質(zhì)氧化性

，還原性

。-1-5＋5－3RH3>R2O5H3RO4或HRO3減弱增強增大減弱增強d．非金屬氣態(tài)氫化物：穩(wěn)定性

，還原性

。e．最高價氧化物的水化物：酸性

，堿性。-1-減小增大減弱增強關(guān)于非金屬元素N、O、Cl、P的敘述，正確的是 (

)A．在通常情況下其單質(zhì)均為氣體B．其單質(zhì)均由雙原子分子構(gòu)成C．都屬于短周期、主族元素D．每種元素僅形成一種氫化物【解析】在通常情況下，白磷和紅磷都是固體；氧元素的單質(zhì)有O2、O3；氧元素能形成H2O、H2O2，氮元素能形成NH3、N2H4。故A、B、D都是錯誤的，C正確。【答案】

C-1-(1)氮氣的物理性質(zhì)及結(jié)構(gòu)

氣體，難溶于水，難液化。氮氣電子式為：

，結(jié)構(gòu)式為：NN，分子中2個氮原子形成三個共價鍵，鍵能大，通常情況下性質(zhì)

。-1-無色無味不活潑··N??N··(2)氮氣的化學性質(zhì)只有在高溫、高壓、放電等條件下，氮氣才與氫氣、氧氣和活潑金屬如(Mg)反應(yīng)，反應(yīng)式分別為：-1-(3)氮的固定將

轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>

的方法叫做氮的固定。固定氮的方式有自然固氮和人工固氮。如工業(yè)合成氨為

，雷雨天產(chǎn)生NO氣體就屬于

。(4)氮氣的用途①惰性之用：保護氣(充燈泡、焊接金屬、保存糧食等)。②作原料用：合成氨、制HNO3等。③液氮可作醫(yī)療麻醉劑。-1-游離態(tài)氮化合態(tài)氮人工固氮自然固氮關(guān)于氮氣的性質(zhì)說法中，錯誤的是 (

)A．氮氣為非極性分子B．可在氧氣中燃燒，生成一氧化氮C．氮氣的化學性質(zhì)比較穩(wěn)定，其原因是兩原子間的化學鍵非常牢固D．跟氫氣在一定條件下發(fā)生反應(yīng)，氮氣是氧化劑【解析】在放電條件下，N2能跟O2反應(yīng)?！敬鸢浮?/p>

B-1-有

和白磷，劇毒的是

，通常保存在水中的是

，易溶于CS2的是

，在空氣中能自燃的是

，用來制造安全火柴的是

。白磷與紅磷相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系式是：-1-紅磷白磷白磷白磷白磷紅磷-1-磷的兩種同素異形體白磷與紅磷的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)比較-1-名稱白磷紅磷分子結(jié)構(gòu)P4正四面體結(jié)構(gòu)，鍵角結(jié)構(gòu)復(fù)雜晶體類型

晶體

晶體色態(tài)白色(或淡黃色)蠟狀固體暗紅色粉末毒性

毒

毒溶解性不溶于水易溶于

不溶于水也不溶于著火點40℃240℃保存少量白磷保存在冷水中，大量時密封保存密封保存60°分子劇CS2CS2分子無白磷在隔絕空氣加熱到260℃后急速冷卻，可得紅磷，其轉(zhuǎn)化過程如下：白磷 紅磷，紅磷比白磷穩(wěn)定。下列敘述正確的是 (

)-1-A．白磷轉(zhuǎn)化為紅磷為物理變化B．紅磷與白磷互為同素異形體C．白磷轉(zhuǎn)化為紅磷是氧化還原反應(yīng)D．白磷轉(zhuǎn)化為紅磷是吸熱反應(yīng)【解析】白磷轉(zhuǎn)化為紅磷是化學變化，是非氧化還原反應(yīng)，A和C錯；紅磷、白磷都是磷元素的不同單質(zhì)，B對；紅磷比白磷穩(wěn)定，白磷轉(zhuǎn)化為紅磷是放熱反應(yīng)，D錯?！敬鸢浮?/p>

B-1-(1)氮元素有＋1、＋2、＋3、＋4、＋5等五種正價態(tài)。五種正價對應(yīng)的六種氧化物為：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5。其中N2O3和N2O5分別為HNO2和HNO3的酸酐，NO2雖然溶于水生成硝酸，但不是酸酐。氮的氧化物都是大氣污染物，空氣中的NO2是造成光化學煙霧污染的主要因素。-1-(2)NO與NO2的比較-1-NONO2物理性質(zhì)無色，不溶于水，有毒氣體紅棕色，易溶于水，有刺激性氣味，有毒氣體化學性質(zhì)2NO＋O2===2NO2(檢驗NO的存在)6NO＋4NH35N2＋6H2O(不與水反應(yīng))NO2＋SO2===NO＋SO33NO2＋H2O===2HNO3＋NO2NO2N2O4(無純凈的NO2)-1-NONO2制備工業(yè)4NH3＋5O24NO＋6H2O2NO＋O2===2NO2實驗室3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2OCu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O(3)氮的氧化物溶于水的計算①NO2或NO2與N2(非O2)的混合氣體溶于水時可依據(jù)：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO利用氣體體積變化差值進行計算。②NO2和O2的混合氣體溶于水時，由4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3可知，當體積比為：-1-③NO和O2同時通入水中時，由4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3可知，④NO、NO2、O2三種混合氣體通入水中，可先按①求出NO2與H2O反應(yīng)生成的NO的體積，再加上原混合氣體中的NO的體積即為NO的總體積，再按③方法進行計算。-1-通?！凹儍簟钡腘O2或N2O4并不純，因為常溫、常壓下能發(fā)生反應(yīng)：2NO2N2O4，由于此反應(yīng)可逆，導(dǎo)致一些物理量發(fā)生改變。例如：①標準狀況下22.4LNO2的質(zhì)量大于46g。②NO與O2混合后，所得氣體的相對分子質(zhì)量應(yīng)大于按體積比求得的數(shù)值。-1-(2009年寧夏理綜)將22.4L某氣態(tài)氮氧化合物與足量的灼熱銅粉完全反應(yīng)后，氣體體積變?yōu)?1.2L(體積均在相同條件下測定)，則該氮氧化合物的化學式為(

)A．NO2

B．N2O3C．N2O D．N2O4-1-【解析】相同條件下，氣體的體積比即為物質(zhì)的量之比，由題知NOx和生成的N2物質(zhì)的量之比為2∶1，設(shè)氮氧化合物化學式為NOx。 ，可知x＝1或2均可。(根據(jù)原子守恒，觀察可得出。)【答案】

A-1-1．按如右圖進行實驗。試管中裝有12mLNO，然后間歇而又緩慢地通入8mLO2，下列是有關(guān)最終狀態(tài)的描述：①試管內(nèi)氣體呈紅棕色；②試管內(nèi)氣體無色；③試管內(nèi)液面不變；④試管內(nèi)液面上升；⑤試管內(nèi)氣體是O2；⑥試管內(nèi)氣體是NO。其中正確的是 (

)-1-A.①③ B.②④⑤C.②④⑥ D.②③⑤【解析】根據(jù)2NO＋O2===2NO2①，3NO2＋H2O===2HNO3＋NO②，由方程式①×3＋②×2得：4NO＋3O2＋2H2O===4HNO34 312mL8mL故剩余氣體為NO，其體積為12 試管內(nèi)液面上升。答案為C。【答案】

C-1-(1)磷酸的生成P2O5＋H2O(冷)===2HPO3(偏磷酸)，P2O5＋3H2O(熱)===2H3PO4(磷酸)，故P2O5是磷酸或偏磷酸的酸酐。-1-(2)磷酸的結(jié)構(gòu)磷酸H3PO4屬于三元中強酸，結(jié)構(gòu)式為；在此基礎(chǔ)上2個磷酸分子或多個磷酸分子可以聚合成一個大分子，如 。-1-(3)磷酸的性質(zhì)和制備常溫下純磷酸是無色晶體(熔點42.35℃)，通常用的磷酸是一種無色、黏稠的濃溶液，內(nèi)含83%～98%的純磷酸。H3PO4比HNO3穩(wěn)定，不易分解。工業(yè)上用H2SO4跟Ca3(PO4)2反應(yīng)來制取磷酸：Ca3(PO4)2＋3H2SO42H3PO4＋3CaSO4。-1-(1)白磷易燃(著火點40℃)，因此少量白磷保存在水中，大量白磷密封保存。切割白磷時，必須在水下進行，否則切割摩擦產(chǎn)生的熱可使之燃燒。(2)亞磷酸H3PO3為二元中強酸，結(jié)構(gòu)式為： ；次磷酸H3PO2為一元中強酸，結(jié)構(gòu)式為：-1-次磷酸二氫鈉NaH2PO2是由次磷酸H3PO2與過量NaOH發(fā)生中和反應(yīng)的產(chǎn)物，它與氯酸鉀或其他強氧化劑混合時會發(fā)生爆炸，次磷酸二氫鈉常用于醫(yī)藥和化學鍍鎳。則：(1)依據(jù)磷在周期表中的位置推測：磷的最高化合價為________，次磷酸中磷的化合價為________。(2)次磷酸二氫鈉與氯酸鉀反應(yīng)時作______劑(填“氧化”或“還原”)，次磷酸的電離方程式為____________________。-1-(3)將氯酸鉀與次磷酸加熱后產(chǎn)生的黃綠色氣體通入某溶液中，溶液明顯變色，試回答：若由無色透明溶液變?yōu)闇\黃色濁液，則反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________________________；若溶液由無色變?yōu)樗{色，則原溶液中可能含有________________________________________________________________________；-1-若溶液變?yōu)檠t色，則原溶液中可能含有________________________________________________________________________?！窘馕觥?/p>

(1)根據(jù)次磷酸的化學式，很容易得出磷的化合價；(2)它與強氧化劑的反應(yīng)證明了它具有還原性；次磷酸為弱酸，只是部分電離；第(3)小題則綜合考查了氯氣的性質(zhì)?！敬鸢浮?/p>

(1)＋5＋1

(2)還原H3PO2H＋＋H2PO(3)S2－＋Cl2===S↓＋2Cl－

I－與淀粉Fe2＋與SCN－(其他合理答案亦可)-1-2．磷是存在于自然界和生物體內(nèi)的重要元素，回答下列與磷及其化合物有關(guān)的問題。(1)磷在自然界里主要以______________的形式存在于礦石中。磷的單質(zhì)有多種同素異形體，其中最常見的是有毒的__________和無毒的__________。(2)磷在不充足的氯氣中燃燒的化學方程式為__________________________。-1-(3)磷(相對原子質(zhì)量為31)在空氣中燃燒生成的氧化物通?？捎米鰪姼稍飫?。制備100g這種干燥劑所消耗的空氣的體積約為________L(在標準狀況下)。(4)有機磷農(nóng)藥“樂果”的結(jié)構(gòu)簡式是：，其中所含的雙鍵有____個。-1-【解析】此題的綜合性很強，既有化學與生物的綜合，也有無機化學和有機化學的綜合，考查的知識是基本知識，題目難度不大。易出錯點有兩處，一處是第(2)問磷在不充足的氯氣中燃燒的化學方程式，有些考生認為氯氣不足，產(chǎn)物應(yīng)是PCl3，而忽略了PCl3更易被氯氣氧化，因此，只寫出第一步反應(yīng)的方程式。第(3)問是簡單的計算：-1-第二處解答(4)問時，要根據(jù)價鍵原則將結(jié)構(gòu)簡式寫為-1-可判斷出含兩個雙鍵，有些考生只注意P===S，而忽略了?！敬鸢浮?/p>

(1)磷酸鹽白磷紅磷(2)2P＋3Cl22PCl3

PCl3＋Cl22PCl5(3)188(空氣中O2含量按21%計算)或197(空氣中O2含量按約計算)

(4)2-1-稀薄燃燒是指汽油在較大空/燃比(空氣與燃油氣的體積比)條件下的燃燒。隨著全球能源危機的加劇，稀薄燃燒技術(shù)的研究受到了人們的重視，但稀薄燃燒時，常用的汽車尾氣凈化裝置不能有效地將NOx轉(zhuǎn)化為N2。不同空/燃比時汽車尾氣中主要污染物的含量變化如下圖所示。-1-(1)稀薄燃燒技術(shù)除能節(jié)約能源外，還具有的優(yōu)點是____________________(填一項)。排放到大氣中的NOx會導(dǎo)致酸雨、______________________等環(huán)境問題(填一項)。-1-(2)某?；瘜W研究性學習小組的同學在技術(shù)人員的指導(dǎo)下，按下列流程探究不同催化劑對NH3還原NO反應(yīng)的催化性能。-1-若控制其他實驗條件均相同，在催化反應(yīng)器中裝載不同的催化劑，將經(jīng)催化反應(yīng)后的混合氣體通入滴有酚酞的稀硫酸溶液(溶液的體積、濃度均相同)。為比較不同催化劑的催化性能，需要測量并記錄的數(shù)據(jù)是______________________。(3)若某一催化劑能同時催化NH3等還原性氣體與NOx的反應(yīng)。將該催化劑分別用于催化還原含等物質(zhì)的量NOx的兩種氣體：①純NO氣體，②汽車尾氣。消耗NH3的物質(zhì)的量較多的可能是________(填字母)，原因是________________________________________________________________________-1-A．①B．②C．都有可能【解析】

(1)從表中數(shù)據(jù)可知空/燃比越大，CO和碳氫化合物含量越低。(2)因為NO、N2等不跟硫酸反應(yīng)，所以滴有酚酞的稀硫酸是為檢測反應(yīng)混合氣體中NH3的含量，根據(jù)硫酸完全反應(yīng)后酚酞變紅的時間可判斷。(3)由于汽車尾氣中，NO2和CO與碳氫化合物的含量不定，因此消耗NH3的量不定。本題開放性很強，只需考生能對結(jié)論自圓其說即可?！敬鸢浮?/p>

(1)減少CO和碳氫化合物的污染光化學煙霧或破壞臭氧層(2)溶液顯色所需要的時間-1-(3)A汽車尾氣中含有一定量的CO和碳氫化合物，少消耗NH3或B汽車尾氣中含有一定量的NO2，多消耗NH3或C汽車尾氣中同時含有CO、碳氫化合物等還原性氣體和NO2等氧化性氣體，二者相對含量的不同可導(dǎo)致消耗NH3的增多或減少-1-1．(2009年上海單科)在下列變化①大氣固氮②硝酸銀分解③實驗室制取氨氣中，按氮元素被氧化、被還原、既不被氧化又不被還原的順序排列，正確的是(

)A．①②③B．②①③C．③②① D．③①②-1-【解析】①大氣固氮是將游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)的氮，氮元素被氧化。②硝酸銀分解生成NO2，氮元素被還原。③實驗室制取NH3的反應(yīng)為：2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O，氮元素的化合價沒有發(fā)生變化。故選A?！敬鸢浮?/p>

A-1-2．(2008年上海)研究發(fā)現(xiàn)，空氣中少量的NO2能參與硫酸型酸雨的形成，反應(yīng)過程如下：①SO2＋NO2―→SO3＋NO②SO3＋H2O―→H2SO4③2NO＋O2―→2NO2NO2在上述過程中的作用，與H2SO4在下述變化中的作用相似的是 (

)A．潮濕的氯氣通過盛有濃H2SO4的洗氣瓶B．硫化氫通入濃H2SO4中C．濃H2SO4滴入螢石中，加熱D．加入少量H2SO4使乙酸乙酯水解-1-【解析】從信息中可看出NO2在轉(zhuǎn)化過程中既有氧化劑的作用(①中)，又有催化劑的作用(整體看)?！敬鸢浮?/p>

BD-1-3．(2008年廣東理基)下列有關(guān)Cl、N、S等非金屬元素化合物的說法正確的是 (

)A．漂白粉的成分為次氯酸鈣B．實驗室可用濃硫酸干燥氨氣C．實驗室可用NaOH溶液處理NO2和HCl廢氣D．Al2(SO4)3可除去堿性廢水及酸性廢水中的懸浮顆粒-1-【解析】漂白粉的成分為CaCl2和Ca(ClO)2，有效成分為Ca(ClO)2；氨氣應(yīng)用堿石灰干燥，與濃H2SO4會生成(NH4)2SO4或NH4HSO4；NO2、HCl等酸性氣體可用NaOH溶液來吸收；明礬凈水原理是Al3＋水解生成Al(OH)3膠體，吸附懸浮物質(zhì)，從而達到凈水目的，廢水呈酸性會抑制Al3＋水解，呈堿性則將大量Al3＋沉淀掉，所以均不宜用