氮族元素第一節(jié)氮和磷

1、名師點(diǎn)按學(xué)科：化學(xué)教學(xué)內(nèi)容：第一章氮族元素第一節(jié)氮和磷學(xué)習(xí)目的：對元素化合物內(nèi)容的學(xué)習(xí)，應(yīng)遵循結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)又決定用途的認(rèn)知原則，建議同學(xué)們在學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容時(shí)，從氮分子具有牢固的NN鍵，因而氮分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定入手，說明氮?dú)庠谕ǔＰ詻r下性質(zhì)不活潑，不與其他元素發(fā)生化學(xué)反應(yīng)但在一定條件下，如果氮?dú)夥肿荧@得足夠的能量使共價(jià)鍵斷裂，也能表現(xiàn)出非金屬的一些性質(zhì)等，從而理解并認(rèn)識(shí)氮?dú)獾囊恍┗瘜W(xué)性質(zhì)提高運(yùn)用知識(shí)解決一些化學(xué)問題的能力知道白磷和紅磷的性質(zhì)、用途以及相互轉(zhuǎn)化的條件通過課本對目前汽車污染問題以及光化學(xué)煙霧等知識(shí)的介紹，了解環(huán)境保護(hù)知識(shí)的同時(shí)，增強(qiáng)環(huán)境意識(shí)，不僅能開闊視野，活躍同學(xué)們的思維，而且能進(jìn)一

2、步領(lǐng)會(huì)“化學(xué)一一人類進(jìn)步的關(guān)鍵”的涵義學(xué)習(xí)方法指點(diǎn)：同學(xué)們可從N2的性質(zhì)分析其結(jié)構(gòu)，再由結(jié)構(gòu)進(jìn)一步認(rèn)識(shí)N2的性質(zhì)結(jié)構(gòu).1性質(zhì)具體反應(yīng)（主要從化學(xué)鍵角度）（不活潑）（主要從反應(yīng)條件分析）根據(jù)非金屬單質(zhì)的一般性質(zhì)，掌握下列變化：xf化合價(jià)降低根據(jù)非金屬元素及其化合物間的轉(zhuǎn)化:非金屬氧化物含氧酸 氣態(tài)氫化物以上即是學(xué)習(xí)非金屬元素的單質(zhì)和化合物的思路和方法氮元素的化學(xué)活動(dòng)性與氮分子的穩(wěn)定性的區(qū)別由于單質(zhì)氮（N2）在常態(tài)下異常穩(wěn)定，人們常誤認(rèn)為氮是一種化學(xué)性質(zhì)不活潑的元素，實(shí) 際上相反，元素氮有很高的化學(xué)活性，論非金屬性，它僅次于氟和氧，使它和其它元素能形成很強(qiáng)的鍵，而氮分子（N2）的穩(wěn)定性，則取決于

3、N2分子結(jié)構(gòu)，N2分子中3個(gè)共價(jià)鍵（N三N）的 鍵能很大（946kJ moL1）,當(dāng)N2參加化學(xué)反應(yīng)時(shí)，必須拆開 （破壞）分子中的3個(gè)共價(jià)鍵，需 要吸收很高的能量，因此，在通常情況下，N2的性質(zhì)很不活潑，很難與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，另一方面，N2分子的高度穩(wěn)定性也是相對的，因?yàn)樵谀壳叭藗冞€沒有找到在常溫下使 N2活化的最優(yōu)條件，因此用空氣中的氮合成氮的化合物時(shí)還需在高能量的條件下進(jìn)行，但在自然界中，例如植物根瘤上生活的一些氮細(xì)菌，能夠在常溫常壓的低能量條件下把空氣中的氮轉(zhuǎn)化成氮的化合物，作為肥料供作物生長使用.現(xiàn)在化學(xué)家們正在進(jìn)行這樣的模擬工作，并已經(jīng)取得了一定的進(jìn)展.由此可見，氮元素的活動(dòng)性

4、與氮分子的穩(wěn)定性是兩個(gè)不同的概念， 它們之間并不矛盾.相同質(zhì)量的鎂條分別在氯氣、氮?dú)夂涂諝庵谐浞秩紵?，所得固體產(chǎn)物的質(zhì)量由大到小的順序是;過量的鎂條分別在相同狀況下相同體積的氯氣、氮?dú)夂涂諝庵谐浞秩紵?，生成的固體產(chǎn)物的質(zhì)量由大到小的順序是 .占燃占燃八、丿八、八、丿八、分析：根據(jù) 2Mg+G2MgO,3Mg+2MgN2可知，當(dāng) Mg為1moL時(shí)，在 Q中燃燒，質(zhì)量增加16克；在N2中燃燒，質(zhì)量增加 9.33克.相同質(zhì)量的鎂條在 Q、N2和空氣中充分燃 燒生成固體物質(zhì)質(zhì)量由大到小的順序是：Q空氣Na.當(dāng)氣體物質(zhì)的量為 1moL時(shí)，生成 MgQ2moL質(zhì)量80g)，生成 MgNdmoL(質(zhì)量為10

5、0g), 故生成固體產(chǎn)物的質(zhì)量由大到小的順序是：Nb空氣Q.總結(jié)：本題考查氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì) 解答本題時(shí)，運(yùn)用物質(zhì)的量進(jìn)行計(jì)算時(shí)可迅速作出判 TOC o 1-5 h z 斷；同時(shí)本題也是有關(guān)平均值的計(jì)算問題將裝有50mLNG、NO昆合氣體的量筒倒立于水槽中，反應(yīng)后氣體體積縮小為30mL則原混合氣體中NQ和NQ的體積比是()5 : 3B.3: 5C.3: 2D.2: 3分析：判斷此題可根據(jù)化學(xué)方程式，運(yùn)用差量法進(jìn)行計(jì)算，由所得結(jié)果來確定正確的選項(xiàng)解：設(shè)混合氣體中 NQ的體積為x差量法：3NQ+HQ= 2HNQ+NOu3mL 1mL 3mL-1mL=2mLx50mL-30mL=20mL3mL 2mLx

6、 20mLx=30mL則窄混合氣體中 NO為50mL-30mL= 20mL所以：u (NO2) : u (NO)=30 : 20= 3 : 2總結(jié)：差量法是根據(jù)化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)物和生成物的相差量跟反應(yīng)物的消耗量或生成物的增加量之間的比例關(guān)系為解題思路而建立起來的解題方法關(guān)鍵是找準(zhǔn)變化量，把題中的已知差量與化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)對應(yīng)差量列出比例關(guān)系，進(jìn)行計(jì)算，是一種簡捷的解題方法解答本題除了用差量法外，還可以用列方程法求解解：設(shè)混合氣體中 NQ的體積為xmL, NQ的體積為ymL.根據(jù)反應(yīng)方程式中 NQ和NQ的計(jì)量數(shù)之間的關(guān)系，可列出方程組：X y 50 x 30(NO2)1x y 30y 20

7、(NO)3所以 u (NO2) : u (NQ)= 3 : 2一題多解是訓(xùn)練思維提高能力的一種好方法.通過分析比較、啟發(fā)思路，掌握多種解題方法，則可根據(jù)題目的特點(diǎn)，選用最簡捷的方法解題，以提高學(xué)習(xí)效率對于NQ、NQ混合氣體跟水反應(yīng)，或單純NQ跟水反應(yīng)的計(jì)算，均可根據(jù)反應(yīng)方程式：3NQ+HO=2HN(+NO應(yīng)用差量法或列方程式進(jìn)行計(jì)算.但要抓住化學(xué)計(jì)量數(shù)之間的關(guān)系 .典例精評:例1砷為第四周期第 VA族，根據(jù)砷在周期表的位置推測，砷不可能具有的性質(zhì)是：砷在通常情況下是固體As 2Q對應(yīng)水化物酸性比 H3PO4強(qiáng)可以有-3、+3、+5等多種化合價(jià)AsHs比PH穩(wěn)定解析：根據(jù)同主族元素性質(zhì)遞變性，酸

8、性：H3PO4比HAsQ強(qiáng)，穩(wěn)定性 PH大于Asf.故選BD例2下列有關(guān)氮?dú)庠氐臄⑹鲋姓_的是:氮元素是活潑的非金屬元素，因此Na的化學(xué)性質(zhì)也很活潑NQ溶于水生成硝酸，所以NQ是硝酸的酸酐.雷雨時(shí)，發(fā)生氮的固定變化可增加土壤中硝酸鹽類氮肥的含量氮?dú)饪勺龉糯鷷?、文檔、紙張的保護(hù)氣解析：氮原子結(jié)構(gòu)示意圖為，原子半徑小，在化學(xué)反應(yīng)中易得到3e或通過3個(gè)共用電子對而形成 8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以氮元素是活潑的非金屬元素；而氮分子的結(jié)構(gòu)式為N- N, N三N鍵能大，因而分子的結(jié)構(gòu)很穩(wěn)定，在通常情況下，氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)很不活潑B中NQ溶于水：3NQ+HQ= 2HNQ+NQ發(fā)生了氧化一還原反應(yīng)，氮元素的化合價(jià)

9、發(fā)生了 改變，所以NQ不是HNQ的酸酐.在HNQ中N為+5價(jià)，對應(yīng)的氧化物 N2Q5才是酸酐.C中，夏天雷雨時(shí)，由于天空閃電，激發(fā)了 Na與Q2的反應(yīng)生成NQ即使N2生成NO而 NO幼易與空氣中02化合成NQ, NQ又溶于雨水中形成 HNQ整個(gè)過程符合氮的固定概念， 由 于雨水中含有一定量的 HNQ,所以增加了土壤中氮肥的含量 D中，由于N2的化學(xué)性質(zhì)不活潑，很難與周圍物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)， 所以可以用來做古代書籍、 文物的保護(hù)氣故選CD例3 一定條件下，將等體積NQ和Q的混合氣體置于試管中， 并將試管倒立于水槽中,充分反應(yīng)后剩余氣體的體積約為原總體積的（）1A.B.4D.解析一：反應(yīng)疊加法.此題涉及

10、到反應(yīng)382N0+B 2NQ, 3NQ+HzQ= 2HNQ+NO的多次循環(huán),將這兩個(gè)化學(xué)方程式疊加得4NQ+3（2+2H2Q= 4HNQ由此可知，等體積（設(shè)均為4體積）NQ和Q的混合氣體終了 Q剩余，剩余Q的體積（為11體積）為原混合氣體總體積的.故正確答案為 C.8解析二：電子守恒法.設(shè)NQ和Q的物質(zhì)的量均為 nmoL,若nmoLNQ完全轉(zhuǎn)化為 HNQ,將失去了 3nmoL電子， 若將nmoLQ完全轉(zhuǎn)化為HNQ,將得到4nmoL電子，則Q有剩余.設(shè)剩余Q為x，則根據(jù)得失nx n /41電子守恒原則得4（n-x）=3n ,解得x=4moL從而得齊=亦=8，即剩余的體積為原總體積的1/8.故正確

11、答案為C. 解析三：組成比例法.因生成HNO的酸酐是N2C5,則氮的氮化物和 Q與足量的水反應(yīng)生成 HNO時(shí)，其中參加反應(yīng)的氮原子與參加反應(yīng)的非水氧原子數(shù)之比符合N2Q5的組成，即N： 0= 2 : 5.而題目中給的NO和02為等物質(zhì)的量(設(shè)為n)，貝U N： Q= n： (n+2 n) = 1 : 3,顯然02過量.nx n /4 1設(shè)剩余 Q為x，則有n: n+2(n-x) = 2 : 5,解得x=，從而得到一=-.故42n2n 8正確答案為C.例4取一根鎂條置于坩堝內(nèi)點(diǎn)燃，得到氧化鎂和氮化鎂混合物總質(zhì)量為0.470g ,冷卻后加入足量水，將反應(yīng)產(chǎn)物加熱蒸干并灼燒，得到氧化鎂質(zhì)量為0.48

12、6g.寫出氮化鎂與水反應(yīng)生成氫氧化鎂和氨的化學(xué)方程式計(jì)算燃燒所得混合物中氮化鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù).解法一：設(shè)原混合物中MgO MgN2的質(zhì)量分別為x、y，則MgN2+6H2O=3Mg(OH2+2NHMg3N23MgO(Mg 恒)1003 X 40y 1.2y根據(jù)題意：x y o.47gx 1.2y 0.486g解得：y=0.080g W(Mg 3|b)= 0.80g X 100%= 17%0.470g解法二：設(shè)原混合物中MgN的質(zhì)量為x,則由差量法：Mg 3N23MgO m 增重100 20 x(0.486g-0.470g)x=0.080gW(Mg 32)=17%考點(diǎn)預(yù)測：本節(jié)考點(diǎn)：氮族元素性質(zhì)的遞變

13、規(guī)律.N2的重要性和固氮.氮的氧化物(NO NO)的性質(zhì).磷的同素異體的性質(zhì).考查方式：以元素、單質(zhì)及化合物的性質(zhì)以及相互轉(zhuǎn)化關(guān)系為?？純?nèi)容.氮的氧化物與水的反應(yīng)以及氮的氧化物與氧氣的混合氣體溶于水的有關(guān)計(jì)算【同步達(dá)綱練習(xí)】基礎(chǔ)知識(shí)強(qiáng)化練習(xí)：氮族元素包括 、5種元素，它們的原子最外電子層上的電子數(shù) 是.位于周期的 族.其最高價(jià)氧化物的通式是，氣態(tài)氫化物的通式為 ，最高價(jià)氧化物對應(yīng)水 TOC o 1-5 h z 化物的通式是.一種淡藍(lán)色的蠟狀物質(zhì)，在空氣中燃燒生成一種白色粉末X,將X溶于熱水中生成含氧酸 Y，若將 X溶于冷水中，則生成含氧酸Z.則X為，Y為，Z 為.在通常狀況下，氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)很

14、不活潑，其原因是（）氮?dú)夥肿邮请p原子分子氮原子的半徑較小氮分子中的NN鍵很牢固氮元素有多種化合價(jià) TOC o 1-5 h z 下列關(guān)于紅磷和白磷的說法中，錯(cuò)誤的是（）紅磷和白磷在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化紅磷和白磷都不溶于水，但都易溶于CS2白磷無毒，而紅磷有劇毒白磷和紅磷的著火點(diǎn)不同，但燃燒后都生成能證明氮元素比磷元素非金屬性強(qiáng)的事實(shí)是（）NHs在空氣中不能燃燒，而PH在空氣中能燃燒氮?dú)庠诔叵率菤怏w，而磷單質(zhì)是固體氮?dú)庠诳諝庵胁荒苋紵?，磷在空氣中可以燃燒硝酸的酸性比磷酸?qiáng)下列變化中不屬于氮的固定的是（）鎂條在空氣中燃燒生成氮化鎂雷雨閃電時(shí)，大氣中產(chǎn)生了一氧化氮豆科作物的根瘤菌使空氣中的氮轉(zhuǎn)化為

15、氨在一定條件下由氨氣和二氧化碳合成尿素大力推廣使用無磷洗滌劑，是因?yàn)楹?、氮物質(zhì)的大量使用，會(huì)造成湖泊的（）魚蝦死亡富營養(yǎng)化，產(chǎn)生“水華”現(xiàn)象金屬污染氰化物污染自然界中氮的原子量為14.0037，則氮的兩種同位素，14N和1fN中1；N所占的物質(zhì)的量的百分比為（）50%B.48.3%C.99.63%D.0.37%以下根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的推斷，正確的是（）能使?jié)駶櫟牡饣浀矸墼嚰堊兯{(lán)的氣體一定是氯氣在潮濕的空氣中能形成白霧的氣態(tài)氫化物一定是氯化氫遇到空氣能立即形成無色溶液的紅棕色氣體一定是二氧化氮溶于水能形成無色溶液的紅棕色氣體一定是二氧化氮某種氣態(tài)氮的氧化物中，氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是0.304（30.4%）

16、，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為2.054g L-1.求此氮的氧化物的化學(xué)式.素質(zhì)優(yōu)化練習(xí)：將盛滿NQ的大試管倒扣在盛水的水槽里，充分吸收后，試管內(nèi)溶液的濃度為（）（設(shè)試管內(nèi)溶液沒有逸出） TOC o 1-5 h z 0.036molL-1B.0.045molL-1-1-1C.0.033molLD.0.018molL在標(biāo)準(zhǔn)狀況下將充滿 NONQ和Q組成的混合氣體的燒瓶倒立于水槽中經(jīng)充分反應(yīng)后，水充滿燒瓶，設(shè)其產(chǎn)物不擴(kuò)散，則燒瓶中溶液溶質(zhì)物質(zhì)的量濃度數(shù)值M大小范圍是（）11 1A.Ov MKB.v MV22.42824C.1 v MK1D.1 v MV139.222.439.228鉍（Bi）是氮族元素中原

17、子序數(shù)最大的元素，試推測鉍單質(zhì)或其化合物可能具有的性質(zhì)是（）鉍能形成很穩(wěn)定的氣態(tài)氫化物鉍的最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性比磷酸強(qiáng)鉍單質(zhì)可能具有良好的導(dǎo)電性并具有較大的密度鉍的兩種常見氧化物Bi 2O與Bi 205 一定是堿性氧化物下列各項(xiàng)性質(zhì)的遞變規(guī)律錯(cuò)誤的是（）A.沸點(diǎn)：NHv PHv AsH非金屬性：N P As還原性：AsH PH NH酸性：HNO HPQ HAsO將O.lmol紅磷在一定量的氯氣中燃燒，其質(zhì)量增加15克，則其生成物是（）A.只有PCl5B.只有PCl3C.PCI3和PCl5D.無法確定6.將充有nmLNQ和mmLN2氣體的試管倒立于盛水的水槽中，然后通入nmLQ.已知m

18、n,則充分反應(yīng)后，試管中的氣體在同溫同壓下的體積為（）1A. （m-n）mL3 1C. （4m-n）mL12B.D.1 (n-m)mL33 mLn1.10mLNQ CQ的混合氣體通過足量的 和NQ的體積比不可能為（）A.1 : 1B.2: 1C.3: 22.現(xiàn)有等體積混合而成的四組氣體：創(chuàng)新深化練習(xí):Na2Q后，氣體的體積變?yōu)?mL（相同狀況），則CQD.1: 2NQ+NQ NQ+Q、 HCI+N2、 NO+N,將其分別通入體積相同的試管并立即倒立在足量的水中，試管內(nèi)水面上升的高度分別為H、HH和H，其中高度關(guān)系是（）A.H2 H H H B.H3 H2 Hi H4C.H1= H2=HD.H1H2 H3 H4在容積為672mL的燒瓶里充滿 NQ NQ的混合氣體，將其倒立在水槽里，去塞后再通 入280mL氧氣，反應(yīng)恰好完成，且水充滿燒瓶（氣體體積都已折合為標(biāo)準(zhǔn)狀況 ）.下列有關(guān)敘述中，正確的是（）總反應(yīng)為 NQ+NDQ+fd 2HNQ總反應(yīng)為 4NQ+8N2+5Q+6H28 12HNQ1生成HNQ濃度接近0.03mol L-生成HNO濃度約為 0.45mol L補(bǔ)充練習(xí)：(科間滲透)某