第八章《氮族元素》高三化學復習教案

1、學習必備歡迎下載氮族元素復習教案（一）【教學內容】氮族元素、氮氣【教學目標】1、能運用原子核外電子排布規(guī)律，熟練地寫出氮、磷兩種元素原子結構示意圖。2、認識氮族元素性質的相似性和遞度規(guī)律，以及引起氮族元素性質異同的原因。3、記住氮族元素的一些重要性質。4、認識氮分子結構、性質及其重要用途。5、熟悉氮在六種不同氧化物中的化合價；掌握一氧化氮和二氧化氮的重要性質。6、了解氮的固定的重要性?！局R講解】一、氮族元素的結構特點氮族元素包括 N、 P、A S、 Sb、 B i 五種元素，在周期表中位于第 VA 族。它們的最外層電子數均為 5 個，它們的原子半徑隨著核電荷數的增大而逐漸增大。它們在原子結構

2、上的異同處決定了性質的相似性和遞變性。單質的物理性質遞變規(guī)律有：從氮到鉍、單質的密度逐漸增大；固態(tài)氮和紅磷、白磷均屬分子晶體，熔沸點逐漸升高；銻和鉍的金屬性已較顯著，熔、沸點的遞變規(guī)律與堿金屬單質相仿，逐漸降低。砷較特殊，灰砷已呈現一定金屬性，但常壓下，它在613C0 時能升華，加壓下測得的熔點是氮族元素的單質中最高的。二、氮族元素的相似性和遞變性相似性遞變性1、最外層上均為 5 個電子，均能1、氮、磷、砷、銻、鉍的單質從非金獲得 3 個電子而達到穩(wěn)定結構。屬過渡到金屬。2、在最高價氧化物中化合價都是2、氮、磷與氧氣反應的條件不同+5 價，化學式為 R2 O5放電2NO （難化合）N 2+O2

3、3、在氣態(tài)氫化物中，都顯3 價化點燃2P2O5 （易化合）4P+5O 2學式為 RH3點燃2P2O5P4+5O 24、最高價氧化物的水化物的化學式所以還原性 N<P為： H 3RO4 或 HRO 33、氮、磷與 H 2 反應的條件不同高溫、高壓N 2+3H 2 催化劑2NH 3而磷與 H 2 很難直接化合成PH3所以氧化性： N>P4、氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性NH 3、 PH3、 A SH3、 SbH3穩(wěn)定性逐漸減弱5、最高價氧化物的水化物的酸性HNO 3、 H3PO4、 H3A SO4、 H3SbO4酸性逐漸減弱說明：氮族元素原子的價電子數是 5，但主要為 +3 、+5 價。氮族元素最

4、高價氧化物的水化物的通式為 H3RO4，但硝酸為 HNO 3 比通式少一個水分子。原因是氮原子半徑小。例 1：砷為第四周期VA 族元素，根據在周期表中的位置推測，砷不可能具有的性質是A 、砷在通常狀況下為固體B、可以有 3， +5 等多種化合價C、A S2O5 對應水化物的酸性比H3PO4 弱D、砷的還原性比磷強解析：砷在周期表中與N 、P 處在同一主族，此族元素性質遞變是單質狀態(tài)由氣態(tài)到固態(tài)，磷為固體，砷必為固體。本族元素非金屬均有 3、 +3、 +5 等多種化合價，且最高氧化物水化物酸性： HNO 3>H 3PO4>H 3A SO4.答案： D例 2：酸性氧化物和堿性氧化物相互

5、作用可生成含氧酸鹽，而硫代硫酸鹽也可由非金屬硫化物與金屬硫化物作用制得。 如 3Na2S+A S2S3=2Na 3A SS3（硫代亞砷酸鈉） ，試寫出下列反應的化學方程式： Na2S 和 A S2S5 反應 _. CaS 和 A S2S3 反應 _.解析：從熟知的物質性質類推出不熟悉的物質所具有的性質，解本題關鍵是將氧化物的性質類推到硫化物性質的確定上。答案： 3Na2S+As 2O5=2Na 3A SO4 3CaS+AsS=Ca3(A SS3)2例 3：在某溫度下，一定量的元素A 的氫化物 AH 3，在一定體積的密閉容器中可完全分解成兩種氣態(tài)單質，此時壓強增加了75%,則 A 單質的一個分子

6、有_個 A 原子 ,AH 3 分解反應的化學方程式是 _.解析 : 設每個分子中含有X個A原子XAH 3=A X +3 XH2 V2X13 X1+3X X22175%1X2 X 1175%X=4答案 :A 44AH 3=A 4+6H 2學習必備歡迎下載三、氮氣的物理性質無色、無臭、難溶于水，在空氣中體積分數78%，質量分數 75%。四、氮氣的分子結構電子式為 :N N:, 結構式為 N=N, 因為鍵能很大 ,所以氮氣的化學性質很不活潑 .五、氮氣的化學性質只有在高溫下，氮氣才與氫氣、氧氣和活潑金屬反應：N2+3H 2高溫、高壓2NH 3催化劑N2+O2放電2NO+O 2=2NO 22NON2+

7、3Mg點燃Mg 3N2，鎂跟氮氣反應比鎂跟氧氣反應要難Mg 3N 2（鎂在空氣中生成微量得多。因此mg Mg 在空氣中完全燃燒，所得固體的質量小于m× MgO.Mg g，氮化鎂為灰綠色固Mg 2+體，為離子化合物，電子式為：:N: 3 Ng 2+:N: 3 Mg2+）六、氮的氧化物.N2O、NO、NO 2、 N2 O4 均無對應含氧酸，屬不成鹽氧化物。N 2O3、N2O5 分別是亞硝酸和硝酸的酸酐。2NO+O 2=2NO 22NO 2N 2O4（無色）（紅棕色）（無色）3NO 2+H2O=2HNO 3+NO4NO 2+O2 +2H 2O=4HNO 34NO+3O 2+2H 2O=4H

8、NO 3NO 2 是一種強氧化劑，能將I 、 SO2、 H2S 等氧化2KI+4NO 2=2KNO 3+I 2+2NOSO2 +NO 2=NO+SO 3H 2S+NO 2=S+NO+H 2O例 4：將盛有 25mL NO 、NO2 混合氣體的量筒倒立于水槽中，反應后氣體體積縮小為15mL ，則混合氣體中NO 和 NO 2 的體積比是。解析：設 NO 2 與 XmL3NO2+H 2O=2HNO 3+NO V312X2515=1032X=15(mL)X10則 NO 占 :25mL 15mL=10mLV NO:V NO 2=10:15=2:3答案 :2:3例 5：區(qū)分某紅棕色氣體是溴蒸氣還是NO 2

9、 氣體，可采用的試劑是A 、蒸餾水B 、 KI 淀粉試紙C、 AgNO 3 溶液D、 NaOH 溶液解析： Br 2 溶于水得橙色溴水，NO 2 溶于水得無色硝酸溶液。A 對。 Br 2 和 NO2 均能將 KI 氧化成 I2 而使 KI- 淀粉試紙變藍， B 錯。Br 2 溶于 AgNO 3 溶液生成淺黃色AgBr 沉淀，而 NO 2 沒有，C 對。 Br 2 和 NO2 通入 NaOH 溶液里均是無色溶液。 D 錯。答案： A， C例 5：一定量的 NO 和一定量的 O2 混合充分反應后，其氣體的密度是相同狀況下氫氣密度的 20 倍，求混合前 NO 和 O2 的物質的量之比。解析：設 NO

10、 和 O2 的物質的量之比分別為X 和 Y10 若 O2過量，余 O2、 NO 2。則30 X32Y20 2，則 X4XYXY5220 若 NO 過量，余 NO、NO 2。則30 XX32Y20 2，則 X16Y5答案： O2 過量時， nNO4 ； NO 過量時： nNO16nO25nO 25例 6：實驗室用空氣和下圖所列藥品、儀器裝置制取少量氮化鎂 表中裝置中導管連接的正確順序是（用裝置序號a、b填寫） 各個裝置中導管連接的正確順序是 a 裝置中發(fā)生的反應方程式是序號abc儀CDEF器AMg粉B及名稱濃硫酸飽和NaOH學習必備歡迎下載序號de儀H器Cu粉N及M名稱儲氣瓶 b 裝置中濃 H2

11、SO4 的作用是； c 裝置中飽和NaOH 溶液的作用是； e 裝置中灼熱 Cu 粉的作用是 實驗裝置最末端排出的氣體成分是。答案： d、 c、 b、 e、 a H F ED CNM B 3Mg+N 2加熱吸水、除 CO2、除 O2Mg 3N 2氮氣和稀有氣體?！灸芰τ柧殹恳?、選擇題1已知下列事實：高氯酸的酸性比硫酸強鹽酸是比氫硫酸更強的酸氯化氫比硫化氫穩(wěn)定氯氣與硫化氫混合可產生單質硫氯元素、硫元素最高正化合價分別是 +7 、 +6，其中能說明氯的非金屬性比硫強的是A 、B、C、D、2下列敘述中，正確的是A 、硝酸酸性比磷酸強B、 PH3 的穩(wěn)定性大于 NH 3C、PH 3 的還原性大于 NH

12、 3D、氮氣的化學性質比磷活潑3下列敘述正確的是A 、從氮到鉍隨原子序數增加，單質的密度逐漸減小B 、 N、 P 主要表現非金屬性，A S 以非金屬性為主，但已表現出一些金屬性，而Sb、 Bi 已表現出明顯的金屬性C、氮族元素中，都有3、 +3 、+5 價態(tài)化合物D 、氮的化合價最復雜4下列反應起了氮的固定作用的是A 、N 2 和 H 2 在一定條件下反應生成NH 3B、NO 和 O2反應生成NO2C、 NH 3 經催化氧化生成NOD 、由 NH 3 制碳銨和硫銨5如右圖，室溫下，A、 B 兩個容積相等的燒瓶中分別集滿了兩種氣體（同溫、同壓）當取下K 夾，使兩燒瓶內氣體充分接觸后容器內壓強由小

13、到大的順序正確的是編號KA 中氣體H 2SH2NH 3NOB 中氣體SO2Cl 2HClO2A 、B 、C、D 、6某集氣瓶呈紅棕色，加入足量水，蓋上玻璃片，振蕩，得橙色溶液，氣體顏色消失，再打開玻璃片后，瓶中氣體又變?yōu)榧t棕色。該氣體可能是下列混合氣體中的A 、 N 2、 NO2 、Br 2B、NO2、NO、N2C、NO 2、 O2、 NOD 、 N2、 O2 、Br 27將容積為 18mL 的試管盛滿水，倒置于水槽里，然后慢慢依次通入6mL NO 2， 6mL O 2 和，6mL NO 最終試管里氣體的體積是A 、沒有氣體B 、12mLC、 4mLD、 2mL8使 CO2 通過足量 Na2O

14、2 充分反應后與NO 混合，已知 CO2 和 NO 的體積共為 30mL ，最終剩余氣體 15mL，則 CO 2 和 NO 的體積比為（相同條件下測定，忽略N2O4 的存在）A、等于 1B 、大于1C、小于1D 、以上都可以9某密閉容器中充入的NO 和 O2 的物質的量分別是a 和 b，待反應后容器內氮原子數和氧原子數之比為A 、 a:bB 、a:2bC、 a:(a+b)2D 、 a:(a+2b)10氮氣與其它單質化合，一般需高溫，有時還需要高壓等條件，但金屬鋰在常溫常壓下能與氮氣化合生成氮化鋰，這是因為此反應可能是吸熱反應此反應可能是放熱反應此反應可能是氮分子不必先分解為原子此反應可能是氮分子先分解為原子A 、B、C、D、二、計算11某試管中盛有 NO 2 和 NO 的混合氣體 25mL ，將其倒扣于盛水的大燒杯中，反應停止后，試管中剩余 15mL 氣體。求：原混合氣體中有NO 多少毫升？如果向試管中的剩余氣體中通入 9.3mL O 2,充分反應后試管中剩余氣體的體積為多少 ? 若大燒杯中共有水 500mL（包括進入試管中的水） ，反應前后溶液體積不變， 則所得硝酸溶液的物質的量濃度是多少？（氣體體積均已折算成標準狀況，不考慮N2 O4 的存在）學習必備歡