氮族元素復(fù)習(xí)課件

氮族元素2012屆高中化學(xué)第二輪復(fù)習(xí)河南省太康縣第一高級(jí)中學(xué)----喬純杰氮族元素2012屆高中化學(xué)第二輪復(fù)習(xí)河南省太康縣第一高級(jí)中學(xué)1【氮族元素遞變規(guī)律】7N

15P33As

51Sb1、最外層都有5個(gè)電子，化合價(jià)主要有-3、+3和+52、氣態(tài)氫化物的通式：RH33、最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物通式為HRO3或H3RO4原子結(jié)構(gòu)單質(zhì)物性化學(xué)性質(zhì)核電荷數(shù)增大、電子層增多原子半徑增大熔沸點(diǎn)先升高后降低單質(zhì)密度增大單質(zhì)氧化性減弱最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性減弱氫化物的穩(wěn)定性減弱

83Bi【氮族元素遞變規(guī)律】7N15P33As51Sb1、最外層2一、氮?dú)?、氮的原子結(jié)構(gòu)N+725N2的電子式N2的結(jié)構(gòu)式

2、物理性質(zhì)純凈的氮?dú)馐且环N無(wú)色無(wú)味的氣體，難溶于水，難液化，密度比空氣略小，與空氣密度相近，故只能用排水法收集N2。在空氣中約占總體積的78%。氮及其化合物N≡N一、氮?dú)?、氮的原子結(jié)構(gòu)N+72533、化學(xué)性質(zhì)常溫下，氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)很不活潑，可代替稀有氣體做保護(hù)氣。（1）與氫氣的反應(yīng)N2+3H22NH3（2）與金屬反應(yīng)3Mg+N2

Mg3N26Na+N22Na3N（3）與氧氣反應(yīng)N2+O22NO放電

3、化學(xué)性質(zhì)常溫下，氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)很不活潑，可代替稀44．氮的固定【定義】：將空氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)變?yōu)榛蠎B(tài)的氮的過(guò)程叫做氮的固定。(1)

人工固氮：N2+O2=2NON2+3H22NH3

(2)生物固氮：5．氮的存在氮元素主要以游離態(tài)存在于空氣中，以化合態(tài)形式存在于無(wú)機(jī)物中及有機(jī)物中

N2

化合態(tài)氮根瘤菌4．氮的固定【定義】：將空氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)變?yōu)榛蠎B(tài)的(1)5二、氮的氧化物1、一氧化氮是一種無(wú)色的有毒的難溶于水的氣體；極易與氧氣反應(yīng)生成二氧化氮。2、二氧化氮是一種紅棕色、有刺激性氣味的有毒的氣體；易液化；密度比空氣大。

溶于水跟水反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮。與N2O4（無(wú)色）可相互轉(zhuǎn)化。二、氮的氧化物1、一氧化氮是一種無(wú)色的有毒的難6【NO與NO2的性質(zhì)比較】NONO2物性毒性水O2O2、H2ONaOH制備無(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（濃）=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O【NO與NO2的性質(zhì)比較】NONO2物性毒性水O2O2、H27【二氧化氮和溴蒸氣的鑒別】1.NO2和溴蒸氣在性質(zhì)上的相似之處：A．均有氧化性B．溶于水后溶液呈酸性C．能與堿溶液反應(yīng)2.NO2和溴蒸氣在性質(zhì)上的差異之處：B．通入AgNO3溶液，有淡黃色沉淀生成的為溴蒸氣C．通入CCl4有機(jī)溶劑中，溶于CCl4而且CCl4溶液呈橙紅色的為Br2(氣)D．將盛有溴蒸氣和NO2氣體試管放入冷水中冷卻，氣體顏色變淺的為NO2

A．通入水中，NO2溶于水發(fā)生反應(yīng)后溶液無(wú)色而溴蒸氣溶于水溶液呈橙色【二氧化氮和溴蒸氣的鑒別】1.NO2和溴蒸氣在性質(zhì)上的相似8【氮氧化物溶于水的有關(guān)計(jì)算】（1）NO2溶于水：3NO2+H2O=2HNO3+NO（2）NO2、O2的混合氣體溶于水：4NO2+O2+2H2O=4HNO3（3）NO、O2的混合氣體溶于水：4NO+3O2+2H2O=4HNO3（4）NO2、NO、O2的混合氣體全溶于水：n(N)：n(O)=2：5【氮氧化物溶于水的有關(guān)計(jì)算】（1）NO2溶于水：3NO2+H91.氨分子的結(jié)構(gòu)三、氨氨氣是無(wú)色、有剌激性氣味的氣體，比空氣輕，極易溶于水和易液化。2.氨氣的物理性質(zhì)NH3HClSO2H2SCl2CO2700500402.621【常見(jiàn)氣體的溶解性】1.氨分子的結(jié)構(gòu)三、氨氨氣是無(wú)色、有剌激性氣103、氨氣的化學(xué)性質(zhì)：（1）與水反應(yīng)：（2）與酸反應(yīng)：（3）與氧氣反應(yīng)：4NH3+5O2===4NO+6H2OPt高溫NH3+HCl=NH4Cl4NH3+3O2(純氧)===2N2+6H2O點(diǎn)燃NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-3、氨氣的化學(xué)性質(zhì)：（1）與水反應(yīng)：（2）與酸反應(yīng)：（3）與11（5）與CO2反應(yīng)：2NH3+CO2CO(NH2)2+H2O一定溫度一定壓強(qiáng)CO(NH2)2+2H2O(NH4)2CO3微生物NH3+CO2+H2O==NH4HCO3NH3+CO2+H2O+NaCl==NH4Cl+NaHCO3↓（4）與氯氣反應(yīng)：2NH3+3Cl2=N2+6HClNH3+HCl=NH4Cl8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl（5）與CO2反應(yīng)：2NH3+CO212物質(zhì)分類構(gòu)成微粒主要性質(zhì)存在條件液氨純凈物NH3不具有堿性常溫常壓下不存在氨水混合物NH3H2ONH3·H2ONH4+OH-H+具有弱堿性常溫常壓下可存在【液氨與氨水比較】物質(zhì)分類構(gòu)成微粒主要性質(zhì)存在條件液氨純凈物NH3不具有堿性常13（2）蘸有濃鹽酸（濃硝酸）的玻璃棒接近試管口（產(chǎn)生白煙）氯化銨晶體、熟石灰固體3.裝置：固+固，加熱型4.干燥:向下排空氣法6.驗(yàn)滿：【實(shí)驗(yàn)室制氨氣】5.收集：用堿石灰（CaO與NaOH固體混合物）（1）用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙（變藍(lán)）2.原理：2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3↑+2H2O1.藥品：（2）蘸有濃鹽酸（濃硝酸）的玻璃棒接近試管口（產(chǎn)生白煙）14圖2思考：1.圖1棉花團(tuán)的作用：防止與空氣形成對(duì)流，提高集氣速度和純度。2.實(shí)驗(yàn)室中還可以用哪些方法制氨氣?①加熱濃氨水法②濃氨水加堿石灰法堿石灰吸水、溶解時(shí)放熱,增大OH-濃度平衡逆移（圖2）.圖1圖2思考：1.圖1棉花團(tuán)的作用：防止與空氣形成對(duì)流，2.實(shí)驗(yàn)15都是易溶于水的晶體，受熱易分解，與強(qiáng)堿反應(yīng)放出氨氣。銨鹽是農(nóng)業(yè)上常用的化肥。四、銨鹽1、結(jié)構(gòu)：具有離子鍵、共價(jià)鍵及配位鍵，屬離子晶體。2、物理性質(zhì)：3、化學(xué)性質(zhì)：（1）水解反應(yīng)NH4++H2O==NH3·H2O+H+（2）與堿反應(yīng)（3）受熱分解NH4++OH—==H2O+NH3↑△(NH4)2CO3==2NH3↑+CO2↑+H2O△都是易溶于水的晶體，受熱易分解，與強(qiáng)堿反應(yīng)放出16五、硝酸1、物理性質(zhì)(1)純硝酸：無(wú)色易揮發(fā)有刺激性氣味的液體，能與水以任意比例混合。密度為1.50g/cm3，沸點(diǎn)為83℃。(2)市售濃硝酸：質(zhì)量分?jǐn)?shù)為69%，無(wú)色液體，因溶有NO2而顯黃色，密度為1.42g/cm3，物質(zhì)的量濃度為16mol/L。(3)發(fā)煙硝酸：質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥98%的硝酸。(4)紅色發(fā)煙硝酸：溶有NO2的純硝酸形成，極強(qiáng)氧化性。五、硝酸1、物理性質(zhì)(1)純硝酸：無(wú)色易揮發(fā)有刺激性氣味的液171、不穩(wěn)定性4HNO3===2H2O+4NO2↑+O2↑熱光硝酸的濃度越大，越容易分解2、化學(xué)性質(zhì)2、強(qiáng)氧化性（1）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。（2）濃硝酸被還原成NO2，稀硝酸被還原成NO。（3）濃硝酸的氧化性比稀硝酸氧化性強(qiáng)。（4）硝酸一般能將還原劑氧化到最高價(jià)態(tài)。1、不穩(wěn)定性4HNO3===2H2O+4NO2↑18B.常溫時(shí)，F(xiàn)e、Al遇濃硝酸時(shí)發(fā)生鈍化現(xiàn)象。①與金屬反應(yīng)A.在金屬活動(dòng)順序表中位于H之前的金屬與硝酸反應(yīng)一般不產(chǎn)生氫氣。C.不活潑金屬（除Pt、Au）能在硝酸中溶解。Cu+4HNO3(濃)==Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O3Cu+8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2OD.濃硝酸和濃鹽酸的混合物（體積比1：3）叫王水，能溶解Pt、Au等極不活潑金屬。B.常溫時(shí)，F(xiàn)e、Al遇濃硝酸時(shí)發(fā)生鈍化現(xiàn)象。①與金屬反應(yīng)A19②濃硝酸與非金屬的反應(yīng)（C、S等）③與一些還原性離子的反應(yīng)3Fe2++4H++NO3-==3Fe3++NO↑+2H2OC+4HNO3(濃)==CO2↑+4NO2↑+2H2O△S+6HNO3(濃)==H2SO4+6NO2↑+2H2O△④與某些有機(jī)物的反應(yīng)（苯等）②濃硝酸與非金屬的反應(yīng)（C、S等）③與一些還原性離子的反應(yīng)3203、硝酸的實(shí)驗(yàn)室制法【原理】：NaNO3+H2SO4===HNO3↑+NaHSO4微熱【裝置】：曲頸瓶（曲頸甑）【注意事項(xiàng)】：①HNO3能腐蝕橡膠、乳膠管，故不能使用它們。②HNO3受熱易分解，故只能微熱。3、硝酸的實(shí)驗(yàn)室制法【原理】：NaNO3+H2SO421六、硝酸鹽1、物理性質(zhì)：易溶于水的無(wú)色晶體。2、化學(xué)性質(zhì)：不穩(wěn)定，受熱易分解，故高溫時(shí)是強(qiáng)氧化劑；在酸性溶液中氧化性較強(qiáng)。3、分解規(guī)律：KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)Cu亞硝酸鹽+O2金屬氧化物+4NO2+O2HgAgPtAu單質(zhì)+2NO2+O2六、硝酸鹽1、物理性質(zhì)：易溶于水的無(wú)色晶體。2、化學(xué)性質(zhì)：不22一、磷的分子結(jié)構(gòu)：白磷和紅磷二、磷的存在和物理性質(zhì)：

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。磷及其化合物一、磷的分子結(jié)構(gòu)：白磷和紅磷磷及其化合物23【白磷、紅磷的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)比較】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)【白磷、紅磷的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)比較】白磷色、態(tài)溶解性毒性著火點(diǎn)白24兩種磷在物理性質(zhì)上有很大的差異，但在化學(xué)性質(zhì)基本相同。三、磷的化學(xué)性質(zhì)P+O2P2O3P2O5H3PO3冷水熱水HPO3H3PO4Cl2PCl3PCl5（液體）（固體）白色煙霧（劇毒）（無(wú)毒）（二元酸）濃HNO3H3PO4+NO2↑+H2O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251、五氧化二磷（P2O5）白色固體，有強(qiáng)烈的吸水性、脫水性，作干燥劑。P2O5+H2O（冷水）=2HPO3（劇毒）P2O5+3H2O（熱水）=2H3PO4（無(wú)毒）2、磷酸（H3PO4）①是一種三元中強(qiáng)酸（電離不完全）②高沸點(diǎn)非氧化性酸（制HIHBrH2S還原揮發(fā)性酸）③磷酸比硝酸穩(wěn)定,不易分解?！竟I(yè)制法】：Ca3(PO4)2+3H2SO4==2H3PO4+3CaSO4↓△四、磷的化合物1、五氧化二磷（P2O5）白色固體，有強(qiáng)烈的吸水性、脫水26（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)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27【鏈接高考】1.(2011福建)（1）磷酸鈣與焦炭、石英砂混合，在電爐中加熱到1500℃生成白磷，反應(yīng)為：2Ca3(PO4)2＋6SiO2===6CaSiO3＋P4O10,10C＋P4O10===P4＋10CO。每生成1molP4時(shí)，就有________mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移。（2）鈰(Ce)是地殼中含量最高的稀土元素。在加熱條件下CeCl3易發(fā)生水解，無(wú)水CeCl3可用加熱CeCl3·6H2O和NH4Cl固體混合物的方法來(lái)制備。其中NH4