氮及其化合物復(fù)習(xí)

非金屬元素及其化合物之

氮及其化合物NHHH根據(jù)氮族元素在周期表的位置及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，掌握該族元素的非金屬性及其重要性質(zhì)的遞變規(guī)律，并和相鄰的氧族、鹵素進(jìn)行比較。理解N2分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，掌握N2的性質(zhì)和用途。根據(jù)NH3分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，掌握NH3的性質(zhì)、制法、用途，掌握銨鹽(NH4+)的特性和檢驗(yàn)方法。比較并掌握氮的兩種重要氧化物NO和NO2的性質(zhì)。掌握HNO3的重要性質(zhì)和用途，工業(yè)上氨的催化氧化法制硝酸的原理，了解硝酸工業(yè)尾氣的吸收。比較P的兩種同素異形體的物理性質(zhì)，掌握磷的重要的化學(xué)性質(zhì)和用途。本章考點(diǎn)：高考回顧1..將相同質(zhì)量的銅分別和過(guò)量濃硝酸、稀硝酸反應(yīng)，下列敘述正確的是()A.反應(yīng)速率：兩者相同B.消耗硝酸的物質(zhì)的量：前者多，后者少C.反應(yīng)生成氣體的顏色：前者淺，后者深D.反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)：前者多，后者少2.疊氮酸（HN3）與醋酸酸性相似，下列敘述中錯(cuò)誤的是()A、HN3水溶液微粒濃度大小順序:c(HN3)>c(H+)>c(N3ˉ)>c(OHˉ)B、HN3與NH3作用生成的疊氮酸銨是共價(jià)化合物C、NaN3水溶液中離子濃度大小順序?yàn)椋篶(Na+)>c(N3ˉ)>c(OHˉ)>c(H+)D、N3ˉ與CO2含相等電子數(shù)BB

3.已知A、B、C、D為氣體，E、F為固體，G是氯化鈣，它們之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系如下圖所示：

（1）D的化學(xué)式（分子式）是

,E的化學(xué)式（分子式）是

（2）A和B反應(yīng)生成C的化學(xué)方程式是

（3）E和F反應(yīng)生成D、H和G的化學(xué)方程式是

答案：（1）NH3

NH4Cl（2）H2+Cl22HCl（3）2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+2H2O+CaCl2解析：本題的突破口在于D→E→D這一系列過(guò)程，其對(duì)應(yīng)氨氣→銨鹽→氨氣這一過(guò)程。也就是D為NH3，結(jié)合G為CaCl2可以知道E為NH4Cl，F(xiàn)為Ca（OH）2。其余物質(zhì)可以逐一確定為A—H2（或Cl2）、B—Cl2（或H2）、C—HCl、H—H2O。4.已知X、Y、Z都是短周期的元素，它們的原子序數(shù)依次遞增。X原子的電子層數(shù)與它的核外電子總數(shù)相同，而Z原子的最外層電子數(shù)是次外層的三倍，Y和Z可以形成兩種以上氣態(tài)化合物，則

（1）X是

，Y是

，Z是

。（2）由Y和Z組成，且Y和Z的質(zhì)量比為7：20的化合物的化學(xué)式（分子式）是

。（3）由X、Y、Z中的兩種元素組成，且與X2Z分子具有相同電子數(shù)的兩種離子是

和

。（4）X、Y、Z可以形成一種鹽，此鹽中X、Y、Z元素的原子的個(gè)數(shù)比為4：2：3，該鹽的化學(xué)式（分子式）是

。答案：（1）氫

氮

氧（2）N2O5

（3）NH4+

OH-（4）NH4NO3解析：（1）因?yàn)殡娮訉訑?shù)為2、3的短周期元素的核外電子數(shù)最少分別為3個(gè)、11個(gè)，而X原子的電子層數(shù)與它的核外電子總數(shù)相同，則電子層數(shù)、核外電子數(shù)均為1，X是H元素；Z的最外層電子數(shù)是次外層的3倍，即次外層電子數(shù)2個(gè)、最外層電子數(shù)6個(gè)，Z是O元素；2～7號(hào)元素中，只有N能和O形成N2O、NO、N2O3、NO2等多種氣態(tài)化合物，故Y是N元素。一、氮族元素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(gè)電子，均能獲得3個(gè)電子而達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。2.在最高價(jià)氧化物中化合價(jià)都是+5價(jià)，化學(xué)式為R2O5。1.氮、磷、砷、銻、鉍的單質(zhì)從非金屬過(guò)渡到金屬。2.氮、磷與氧氣反應(yīng)的條件不同N2+O22NO(難化合)

放電4P+5O22P2O5(易化合)

點(diǎn)燃P4+5O22P2O5點(diǎn)燃所以還原性N<P相似性遞變性3、在氣態(tài)氫化物中，都顯－3價(jià)化學(xué)式為RH34、最高價(jià)氧化物的水化物的化學(xué)式為H3RO4或HRO33.氮、磷與H2反應(yīng)的條件不同N2+3H22NH3高溫、高壓催化劑而磷與H2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NH3、PH3、ASH3、SbH3穩(wěn)定性逐漸減弱5.最高價(jià)氧化物的水化物的酸性HNO3、H3PO4、H3ASO4、H3SbO4酸性逐漸減弱怎樣證明氮、磷、砷元素的非金屬性逐漸減弱？氮磷砷N2O5HNO3P2O5H3PO4As2O5H3AsO4酸性減弱NH3PH3AsH3穩(wěn)定性降低硝酸分子所含的氧原子比磷酸、砷酸少。為什么？氮原子半徑小，限制了它跟氧原子成鍵的數(shù)目?？伎甲砸?.現(xiàn)有X、Y兩種ⅤA族元素，下列事實(shí)不能說(shuō)明X的非金屬性比Y強(qiáng)的是（

）(A)酸性強(qiáng)弱：H3XO4>H3YO4(B)氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：XH3>YH3(C)最高價(jià)氧化物的穩(wěn)定性：X2O5>Y2O5(D)氣態(tài)氫化物的還原性：YH3>XH3

C2、已知Bi是原子序數(shù)最大的氮族元素，推測(cè)Bi的化合物最不可能具有的性質(zhì)()A.BiH3很穩(wěn)定

B.Bi(OH)3顯弱堿性

C.鉍酸酸性比銻酸酸性強(qiáng)D.由反應(yīng)

2Mn2++5BiO3－+14H+=2MnO4－+5Bi3++7H2O

AC考考自已二、單質(zhì)(一)氮?dú)?、分子結(jié)構(gòu)：2、物理性質(zhì)：無(wú)色無(wú)味穩(wěn)定氣體,難溶于水.3、化學(xué)性質(zhì)：常溫下比較穩(wěn)定

(1)氧化性：N2+3Mg=Mg3N2(點(diǎn)燃)淡黃色

N2+3H2=2NH3(催化劑加熱)

(2)還原性：N2+O2=2NO(放電)4.用途:(1)是合成氨、制硝酸的重要原料

(2)保護(hù)氣：焊接金屬；燈泡的填充氣體；保存糧食、罐頭、水果(3)醫(yī)學(xué)上，用液氮作冷凍劑(4)高科技領(lǐng)域中用液氮制造低溫環(huán)境。

空氣降溫加壓液態(tài)蒸發(fā)N2O25.制備工業(yè)上：空氣N2CO2N2C，△堿實(shí)驗(yàn)室：一種是將NH3通過(guò)灼熱的CuO，另一方法：NH4Cl飽和溶液和NaNO2飽和溶液混合加熱NH4Cl+NaNO2

NaCl+N2↑+2H2O2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O

為何使用冰鹽冷卻？A用來(lái)何用？加熱前必須怎么做？收集前應(yīng)如何操作？如何收集？加熱片刻后可以移去酒精燈，為什么？【討論】(二)磷（紅磷、白磷）1、分子結(jié)構(gòu)和存在：2、物理性質(zhì)：3、化學(xué)性質(zhì)：

4P+5O2=2P2O5

2P+3Cl2=2PCl3(白霧)

2P+5Cl2=2PCl5(白煙)

P+5HNO3(濃)=H3PO4+5NO2↑+H2OP2O5+H2O(冷)=2HPO3(偏磷酸劇毒)

P2O5+3H2O(熱)=2H3PO4(無(wú)毒)

(二)磷（紅磷、白磷）隔絕空氣 416℃冷卻白磷----→紅磷----→升華---→白磷

260℃Δ4、保存：少量白磷保存在水中；紅磷密封保存。白磷P4紅磷結(jié)構(gòu)色、態(tài)密度毒性溶解性著火點(diǎn)保存正四面體結(jié)構(gòu)復(fù)雜白(黃)色蠟狀固體紅棕色粉末1.82g/cm32.34g/cm3劇毒無(wú)毒40℃自燃發(fā)光240℃不能自燃水中密封保存密封保存一、白磷與紅磷的性質(zhì)比較：不溶于水易溶于CS2不溶于水也不溶于CS2火柴火柴盒側(cè)面：紅磷、Sb2S3等火柴頭：KClO3和MnO2、S等磷的用途：1.制磷酸；2.白磷制燃燒彈、煙幕彈；3.紅磷制農(nóng)藥、安全火柴。1)白色固體；2)酸性氧化物，磷酸酐；3)強(qiáng)烈的吸水性(做干燥劑，干燥酸性、

中性氣體)。P2O5+3H2O====2H3PO4(磷酸，無(wú)毒)Ⅰ:P2O5：II.H3PO4無(wú)色透明的晶體，具有吸濕性，易溶于水，與水以任意比混溶。磷酸作為三元酸，與堿反應(yīng)時(shí)，當(dāng)堿的用量不同時(shí)，可生成不同的鹽。如磷酸和NaOH反應(yīng)：H3PO4+3NaOH=Na3PO4+3H2OH3PO4+2NaOH=Na2HPO4+2H2OH3PO4+NaOH=NaH2PO4+H2O磷酸鹽的溶解性：所有磷酸二氫鹽可溶，磷酸正鹽和磷酸一氫鹽除鉀、鈉、銨鹽可溶，其余都不溶。三、氧化物N2ONON2O3

NO2(N2O4)N2O5

( 紅為酸酐)NO:NO2N2ONON2O3NO2(N2O4)N2O5P4O6P4O10

1、性質(zhì)：NONO2N2NaNO2HNO3SO3NOI2NOKOHN2O4三、氧化物三、氧化物2NO+O2=2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO4NO+3O2+2H2O=4HNO34NO2+O2+2H2O=4HNO36NOx+4xNH3=(3+2x)N2+6xH2O(催化劑)NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2ONO2+SO2=NO+SO3NO2+2KI+H2O=NO+2KOH+I2三、氧化物2、制法： 原理 HNO3+Cu--Cu(NO3)2+NOx↑+H2O

藥品 濃稀硝酸、銅 裝置 固+液(加熱)

收集 尾氣吸收氨氣

1、分子結(jié)構(gòu)：

三角錐構(gòu)型,極性分子2、物理性質(zhì)：無(wú)色、有刺激性氣味、極易溶于水、易液化的氣體（1：700）四、氫化物四、氫化物

3、化學(xué)性質(zhì)：

(1)堿性(和水反應(yīng),和酸反應(yīng)) (2)還原性(氨的催化氧化)

(3)絡(luò)合(銀氨溶液)

(4)其他(制尿素)四、氫化物NH3NH3?H2O(三性)NH4ClNH4NO3(NH4)2SO4NH4HSO3N2NH4ClNO

H2O(NH2)2COCO2180℃2000atm[Cu(NH3)4]2+[Ag(NH3)2]+CaCl2?8NH3四、氫化物NH3+H2O=NH3?H2O=NH4++OH-NH3+HCl=NH4Cl NH3+HNO3=NH4NO32NH3+H2SO4=(NH4)2SO4

NH3+H2SO4=NH4HSO4NH3+H20+SO2=NH4HSO34NH3+5O2=4NO+6H2O(催化劑加熱)8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl四、氫化物2NH3+Ag+=[Ag(NH3)2]+4NH3+Cu2+=[Cu(NH3)4]2+8NH3+CaCl2=CaCl2?8NH32NH3+CO2=(NH2)2CO+H2O(180℃,2000atm)三、氫化物

4、制備

(1)工業(yè)制備

N2+3H2=2NH3(催化劑、加熱、加壓) (2)實(shí)驗(yàn)室制法 原理：2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3↑+2H2O

藥品：固體NH4Cl，消石灰(濃氨水、CaO) 裝置：固+固加熱(液+固加熱)

除雜：干燥(堿石灰)四、氫化物 收集：向下排空氣法 檢驗(yàn)：濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙

五、含氧酸硝酸1、結(jié)構(gòu)：2、物理性質(zhì)：無(wú)色易揮發(fā)液體易溶于水3、化學(xué)性質(zhì)：

不穩(wěn)定性

酸性

強(qiáng)氧化性(濃度越濃,氧化性越強(qiáng),還原劑一般被氧化為最高價(jià)態(tài))

漂白性(濃硝酸)與有機(jī)物反應(yīng)五、含氧酸HNO3H20NO2O2酸的通性CO2H2ONO2H3PO4NO2H2SO4H2ONO2鈍化Cu(NO3)2NO2SH2ONOH2SO4NOFe3+NO(I2)Br2NOC6H5NO2CH2ONO2|CHONO2|CH2ONO2Na2SO4NO五、含氧酸4HNO3=2H2O+4NO2↑+O2↑C+4HNO3(濃)=CO2↑+4NO2↑+2H20P+5HNO3(濃)=H3PO4+5NO2↑+H2OS+6HNO3(濃)=H2SO4+6NO2↑+2H2O3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2OCu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O3H2S+2HNO3(稀)=3S+2NO↑+4H2O3SO2+2H20+2HNO3(稀)=3H2SO4+2NO↑五、含氧酸3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O6Br-+2NO3-+8H+=3Br2+2NO↑+4H2O3Na2SO3+2HNO3=3Na2SO4+2NO+H2OC6H6+HNO3→C6H5NO2+H2OCH2OH CH2ONO2 | | CHOH +3HNO3→ CHONO2 +3H2O | | CH2OH CH2ONO2五、含氧酸4、制備(1)工業(yè)制法

①4NH3+5O2====4NO+6H2O

②2NO+O2=2NO2 ③3NO2+H2O=2HNO3+NO

關(guān)系：NH3-NO-NO2-HNO3

尾氣處理：NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O 2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O高溫、高壓催化劑五、含氧酸(2)實(shí)驗(yàn)室制備原理：NaNO3(S)+H2SO4(濃)=NaHSO4+HNO3↑微熱藥品：固體硝酸鈉，濃硫酸裝置：固+液加熱（曲頸甑）收集：冷凝注意：NO2和HNO3都易腐蝕橡膠五、含氧酸【討論】硝酸與金屬反應(yīng)的還原產(chǎn)物與硝酸的濃度和金屬的活潑性有密切的關(guān)系，可以是N2O、NO2（N2O4）等，怎樣判斷還原產(chǎn)物?請(qǐng)閱讀考點(diǎn)精講:有關(guān)硝酸參與的反應(yīng)的計(jì)算及實(shí)驗(yàn)(練習(xí)4)六、鹽類化合物銨鹽 特性：離子化合物,可溶于水。

(1)受熱易分解

NH4Cl=NH3+HCl(Δ) NH4HCO3=NH3+HCl+H2O

(2)與堿反應(yīng)

NH4Cl+NaOH=NaCl+NH3?H2O

(3)部分氨鹽的“兩性”NH4HCO3（NH4）2CO3NH4HSO3（NH4）2SO3NH4HS等；

(4)NH4+的檢驗(yàn)六、鹽類化合物硝酸鹽 特性：一般易溶于水，受熱易分解高溫下都是強(qiáng)氧化劑。銨根離子和硝酸根離子的檢驗(yàn)

(1)堿—加熱—濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙

(2)濃縮—銅—濃硫酸—加熱注意：硝酸根離子在酸性條件下有強(qiáng)氧化性［難點(diǎn)分析］

1.有關(guān)混合氣體的計(jì)算有關(guān)的化學(xué)方程式是：

一.只有NO2溶于水或它與另一既不溶于水，又不與之反應(yīng)的氣體混合溶于水，發(fā)生的反應(yīng)為：二.只有NO2與氧氣的混合氣體溶于水，將上述兩個(gè)化學(xué)方程式進(jìn)行合并，消除循環(huán)項(xiàng)NO，得三.若為NO與氧氣的混合氣體溶于水，則消去循環(huán)項(xiàng)四.若為三者同時(shí)溶于水時(shí)：可先將氧氣與一氧化氮反應(yīng)，則據(jù)氧氣的量的多少，得到的處理結(jié)果有三種可能性：

例1:有一充滿20mLNO與12mLO2的試管倒置在水槽中，則最后所得氣體為________，體積為_______mL。

例2:容積為40mL的試管中充滿了NO2與O2的混合氣體倒立于水槽中:

(1)若液體充滿試管，則原混合氣體中NO2與O2的體積分別為_____mL和____mL。

(2)若最后剩余NO氣體5mL，則原混合氣體中NO2的體積為________ml。NO432835銨鹽一般都不穩(wěn)定，受熱易分解。其分解產(chǎn)物決于定組成銨鹽的酸的性質(zhì)。一般規(guī)律是

(1)對(duì)熱不穩(wěn)定的酸的銨鹽，生成NH3和酸的分解產(chǎn)物［難點(diǎn)分析］

2.銨鹽受熱分解規(guī)律(2)揮發(fā)性酸對(duì)應(yīng)的銨鹽受熱產(chǎn)生相應(yīng)的酸和NH3

(3)不揮發(fā)性高沸點(diǎn)酸的銨鹽受熱生成和酸(或酸式鹽)

(4)氧化性酸的銨鹽熱分解產(chǎn)物復(fù)雜，溫度不同，產(chǎn)物亦不同，在中學(xué)階段一般不作要求。在較低溫度下，符合一般規(guī)律。例如：思考題：1.下列混合氣體通入水中后，有一種氣體消失另一種氣體體積增大的是（）（A）HCl和CO2

（B）O2和F2（C）NO和NO2

（D）H2和H2SBC2F2

＋2H2O＝4HF＋O23NO2+H2O=2HNO3+NO2.有A、B、C、D四種氣體，能發(fā)生下列變化：A+DE+H2O，E+O2D，C+DB+F，B+O2C。且已知其中：C為紅棕色，D能使石灰水變渾濁，E常溫下是固體，F(xiàn)是一種酸酐。（1）寫出四種氣體的化學(xué)式：

A_____、B_____、C_____、D_____。（2）寫出C+DB+F所表示的反應(yīng)方程式_____________________________。（3）寫出D使石灰水變渾濁的反應(yīng)方程式_______________________________。H2SNONO2SO2NO2+SO2=NO+SO3SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O七.氧化還原反應(yīng)方程式的配平1、寫出反應(yīng)物和生成物的化學(xué)式，列出發(fā)生氧化和還原反應(yīng)的元素的化合價(jià)。2、列出元素的化合價(jià)的變化。3、使化合價(jià)的升高和降低的總數(shù)相等。4、配平其它物質(zhì)的系數(shù)，把單線改成等號(hào)。Pt+HNO3+HClH2PtCl6+NO+H2O0+2+5+4化合價(jià)升高4化合價(jià)降低3×44343188×3[練習(xí)]Na2SO3可被KMnO4氧化，現(xiàn)有30mL0.2mol/L的Na2SO3溶液與含2.4×10-3molMnO4-的溶液完全反應(yīng)，則Mn元素在還原產(chǎn)物中的價(jià)態(tài)是多少？Na2SO3被KMnO4氧化為Na2SO4Na2SO3失去電子總數(shù)應(yīng)等于KMnO4得到電子總數(shù)設(shè)1molKMnO4得Xmol電子則：0.03L×0.2mol/L×2=2.4×10-3mol·X解得X=5，即錳元素降低5價(jià)答：錳元素在還原產(chǎn)物中的價(jià)態(tài)為+2價(jià)。

氧化還原反應(yīng)方程式的配平原則小結(jié)：

⒈化合價(jià)升高的總數(shù)=化合價(jià)降低的總數(shù)

氧化還原反應(yīng)的配平步驟

⑴標(biāo)價(jià)數(shù)

方法技巧

⒉反應(yīng)前后原子的總數(shù)相等

⑵列變化

⑶求總數(shù)

⑷配系數(shù)

部份氧化（還原）反應(yīng)，從右邊開始起配。3.反應(yīng)前后離子所帶電荷數(shù)相等六、多步反應(yīng)計(jì)算和過(guò)量計(jì)算：多步反應(yīng)計(jì)算解題步驟一般為：1.按照題意依次寫出各步反應(yīng)的化學(xué)方程式；2.根據(jù)各方程式中有關(guān)物質(zhì)化學(xué)式前的系數(shù)關(guān)系寫出關(guān)系式，3.在關(guān)系式中化學(xué)式的下面對(duì)應(yīng)寫出已知量和未知量的質(zhì)量關(guān)系；4.將各量組成比例式求解并寫出簡(jiǎn)明的答案。例1.完全分解12.25g氯酸鉀產(chǎn)生的氧氣能和多少g鋅跟足量的稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣完全反應(yīng)？解：由2KClO3=2KCl+3O2↑2H2+O2=2H2OZn+H2SO4=ZnSO4+H2↑分別得2KClO3~3O2,O2~2H2,即3O2~6H2,H2~Zn即6H2~6Zn,則2KClO3~3O2