高考化學(xué)考點(diǎn)解析全程復(fù)習(xí)考點(diǎn)：氮和磷-高中化學(xué)

高考化學(xué)考點(diǎn)解析全程復(fù)習(xí)考點(diǎn)：氮和磷

1.復(fù)習(xí)重點(diǎn)

1.氮族元素性質(zhì)的相似性和遞變規(guī)律；

2.氮?dú)獾姆肿咏Y(jié)構(gòu)及其化學(xué)性質(zhì)；

3.磷的兩種同素異形體的有關(guān)性質(zhì)。

2.難點(diǎn)聚焦

1.知識(shí)要點(diǎn)：

一.氮族元素

1.氮族元素的原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

（1）周期表中的位置：

第VA族（N、P、As、Sb、Bi）

（2）原子結(jié)構(gòu)：

相同點(diǎn)：最外層電子數(shù)相同（5e）

不同點(diǎn)：電子層數(shù)不同，原子半半徑依次增大

（3）主要性質(zhì)：

①相似性：a、最高價(jià)態(tài)為+5,負(fù)價(jià)為一3,能形成氫化物R%,Sb、Bi無負(fù)價(jià)；最高價(jià)氧化對(duì)應(yīng)水

化物HRO3或H,RO4呈酸性。

②遞變性：（按原子序數(shù)增大順序）：a、原子半徑由小到大；b、氫化物的穩(wěn)定性由強(qiáng)到弱；c、最高

價(jià)含氧酸的酸性由強(qiáng)到弱；d、非金屬性由強(qiáng)到弱，且比同周期鹵族元素、氧族元素弱，金屬性漸強(qiáng)。

2.氮?dú)獾男再|(zhì)

（1）氮?dú)獾奈锢硇再|(zhì)：無色無味，不溶于水比空氣略輕的氣體。

（2）氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)：

「分子中N三N非常牢固，通常情況下不易與其他物質(zhì)反應(yīng)。

N2與氫氣反應(yīng)生成NH3（高溫高壓鐵觸媒）

與氧氣在放電條件下生成NO

<

與活潑金屬反應(yīng)3M幻雙燃Mg3N2

1（3）氮?dú)獾挠猛荆?/p>

工業(yè)上合成氨制硝酸；用作保護(hù)氣，用于：焊接金屬、填充燈泡、保鮮食品；醫(yī)學(xué)上用于冷凍麻

醉；高科技中用液氮制造低溫環(huán)境等。

3.磷的同素異形體：白磷和紅磷

名稱白磷紅磷

分子結(jié)分子式P4、正四分子晶體、結(jié)構(gòu)

構(gòu)面體型、鍵角60°復(fù)雜

顏色狀白色或黃色固體暗紅色粉末或

態(tài)固體

溶解性不溶于水，易溶不溶于水，不溶

于CS2于CS2

毒性劇毒無毒

著火點(diǎn)40℃240℃

保存方保存在水中密封

法

隔絕空氣260七、

相互轉(zhuǎn)白磷v-----------------------：紅磷

隔絕空氣、升華、冷卻416'C

化

4.磷及其化合物的性質(zhì)

（1）磷單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)和用途

4P+5O22P2O5

2P+=3C122PC13（1）

2P+==3C122PC15（S）

用途：制高純度磷酸、紅磷用于制農(nóng)藥、安全火柴、白磷制造燃燒彈和煙幕彈。

（2）磷的化合物

①P2O5：極易溶于水，是較好的干燥劑（吸濕性很強(qiáng)）能與水作用：

P2O5+H2O（冷）=2HPO3（劇毒）

P2O5+3H2O（熱）=2H3PO4（無毒）

②H3Po4：無色晶體，與水任意比例互溶，有吸濕性，可作干燥劑，屬非氧化性酸，沸點(diǎn)高。

化學(xué)性質(zhì)：具有酸的通性，是三元中強(qiáng)酸，是一種高沸點(diǎn)酸。能與堿中和、與NaBr、Nai作用。

③磷酸鹽：

溶解性：磷酸二氫鹽均易溶于水，溶液呈酸性；磷酸鹽和磷酸-氫鹽除鉀、鈉、鏤鹽外不溶于水。

相互轉(zhuǎn)化：

磷酸鹽4磷酸-氫#鹽磷酸二氫鹽

W10H

2.原理、規(guī)律、疑難剖析：

1.氮族元素最外層電子都是5個(gè)，主要顯+5、+3、一3價(jià)。本族元素形成的+3、-3價(jià)化合物中其原

子已達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu),如N%、PCh、BiCb、Mg3N2?

2.在氮族元素中氮和其它元素比較，有很大的特殊性，它的主要化合價(jià)有一3、+1、+2、+3、+4、+5

等多種氮元素能以不同的價(jià)態(tài)與氧結(jié)合，可以形成多種氧化物：N20,NO、N2O3、N2O4、NO2、N2O5。在

這些氧化物中NO2和N2O4可以通過非氧化還原反應(yīng)相互轉(zhuǎn)化：2NO2N2O4。

有關(guān)氮的氧化物知識(shí)應(yīng)注意：

①NO是一種無色無味氣體，能與人血液中的血紅蛋白結(jié)合而使人中毒。接觸空氣后立即被氧化為N02

而變紅棕色，收集NO氣體必須用排水集氣法。實(shí)驗(yàn)室中制NO氣體是銅與硝酸反應(yīng)：

3CU+8HNO3=3Cu（N03）2+2NOf+4H2O

NO在神經(jīng)信號(hào)傳遞、血壓生理調(diào)控、血流量控制、免疫調(diào)節(jié)、抵抗感染等方面起到了重要作用，被

稱為“明星分子''或“信使分子”（2004年高考理綜27小題）。

②NO?是一種紅棕色、具有剌激性氣味、有毒的氣體。它與水反應(yīng)，而易溶于水：

3NO2+2H2O=2HNO3+NOt

在反應(yīng)中NC>2既是氧化劑又是還原劑。

在NO2中，因N的價(jià)態(tài)較高，它的氧化性較強(qiáng)，NC>2能氧化SC>2、KI等物質(zhì)：

NO2+SO2=SO3+H2O

NO2+2KJ=2KNO2+I2（NO2能使?jié)駶?rùn)的淀粉KI試紙為藍(lán)）

③隱含反應(yīng)2NC>2N2O4的應(yīng)用：

在實(shí)驗(yàn)測(cè)定NAN2O4的相對(duì)分子質(zhì)量、比較相同條件下相同物質(zhì)的量的氣體體積大小，以及涉及到

NOZ氣體的顏色深淺、壓強(qiáng)、密度等方面時(shí)要考慮此反應(yīng)。

3.磷酸與堿反應(yīng)的規(guī)律：

/=1：1時(shí)生成NaH2P。4

以叩。4）=1：2時(shí)生成Na2HPO4

n（NaOH）I=「3時(shí)生成Na3PO4

,介于1：1和1：2之間，則生成

NaH2P。4和Na2HPO4的混合物

，介于1：2和1：3之間，則生成Na2HPO4和Na3Po4的混合物。

3.例題精講

有關(guān)NO、NO2、O2的混合氣體和水反應(yīng)的計(jì)算

基本反應(yīng)：2NO+O2=2NC）2............（1）

3NO2+H2O=2H2NO3+NO——（2）

1、NO（N2）,NO2混合氣體與水反應(yīng)

例1.將20ml充滿NO和NO2的混合氣體的試管倒立于盛水的水槽中，充分反應(yīng)后,剩余氣體的體積變

為10ml,求原混合氣體中NO和NO?各占多少毫升？

解析：NO不與水反應(yīng)，NO?與水反應(yīng)時(shí)每一體積的NO?會(huì)生成1/3體積的NO,所以剩余的氣體為未參

加反應(yīng)的NO和生成的NO

解法一：設(shè)原混合氣體中含NOzxml,答：（略）

則含NO(20-x)ml

解法二：（差量法）設(shè)原混合氣體中含NO2

3NO2+H2O2H2NO3+NO氣體xml

313NO2+H2O2H2NO3+NOAV

xy3(3-1)

3/x=l/y解之得：y=x/3x(20-10)

由題意得：（20-x）+x/3=10解得x=15ml3/x=(3-l)/(20-10)解得x=15ml

則原NO的體積20-15=5ml答：（略）

2、NC>2和。2的混合氣體與水的反應(yīng)

關(guān)系式：4NO2+O2+H2O=4HNO3

將（2）X2-（1）得到，目的：消去中間產(chǎn)物NO）

討論如下：

NC）2與。2的體積比發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)剩余氣體

=4:14NO2+O2+H2OMHNO3無

<4:14NO2+O2+H2OMHNO36

>4:14NO2+O2+H2O=4HNO3NO

3NO2+H2O2H2NO3+NO

例2.將充滿NC>2和。2的混合氣體的量筒倒置于水中，充分反應(yīng)后，保持氣體壓強(qiáng)不變，水進(jìn)入

至量筒體積的一半處停止了，則原混合氣體中NC>2和。2的體積比是多少？

解析：N02和。2的體積比不等于4:1,則需討論N02和。2分別過量時(shí)的兩種情況

設(shè)混合氣體的體積為1,混合氣體中N02的體積為x,則O2為（1-x）

（1）假定原混合氣體中V（NO2“O2》V4：1（2）假定原混合氣體中V,NO2>：V<O2>>4：1

4NO2+O2+H2O=4HNO34NO2+O2+H2OMHNO3

4141

xyy(1-x)

4/x=l/y解得y=x/44/y=l/(l-x)解得:y=4(1-x)

剩余的O2：(1-x)-x/4=l/2解得x=2/5暫時(shí)剩余NO2：l-[4(l-x)+(l-x)]=5x-4

V<NO2>:V(O2>=2/5:(l-2/5)=2:3由反應(yīng)式：3NO2+H2O2H2NO3+NO可知

最后剩余NO：（5x-4）/3

由（5x4）/3=l/2得x=ll/10（不合題意，舍去）

小結(jié)：N02和。2的混合氣體與水反應(yīng)時(shí)，當(dāng)剩余氣體的體積大于原混合氣體體積的1/3時(shí)，只

有一個(gè)條件：V,NO2,：V,O2>>4：1（此結(jié)論由同學(xué)們自行證明）

3、NO與。2分別通入水中

關(guān)系式：4NO+3O2+H2O=4HNO3

討論如下：

NO與。2的體積比發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)剩余氣體

=4:34NO+3O2+H2O=4HNO3無

<4:34NO+3O2+H2O=4HNO3O2

>4:34NO+3O2+H2O=4HNO3NO

例3.一定條件下，將等體積的NO和。2混合于一試管中，然后將試管倒立于盛有水的水槽中，

充分反應(yīng)后剩余氣體的體積與原混合氣體的體積之比是多少？

解析：因?yàn)榛旌蠚怏w中NO和。2的體積比<4:3,則剩余氣體為

設(shè)混合氣體中NO的體積為x,則。2的體積也為x

4NO+3O2+H2O=4HNO3

43

xy

4/x=3/y解得：y=3x/4

剩余的。2為x-3x/4=x/4

它與原混合氣體的體枳比為x/4:2x=l:8

2

4、NO2>NO、。的混合氣體與水反應(yīng)

關(guān)系式：V,O2>=V巾02）/4+3V<NO>/4

特例，當(dāng)V<NO>:V<NO2>::V（02）=1:1:1時(shí)，混合氣體全部與水反應(yīng)，無氣體剩余。

例4.常溫下盛有10mlNC>2和lOmlNO組成的混合氣體的大試管倒立于水中，當(dāng)緩緩?fù)ㄈ搿?一段

時(shí)間后，試管內(nèi)殘留2ml氣體，則通入體積可能為多少毫升

解析：殘留2ml氣體可能是NO也有可能是。2,應(yīng)予以討論

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(1)若殘留氣體是NO,則轉(zhuǎn)化為HNO3的NO為10ml-2ml=8ml

貝ij：4NO2+O2+H2O=4HNO3

41

10mly

4/10ml=1/y解得：y=2.5ml

4NO+3O2+H2O=4HNO3

43

8mlx

4/8ml=3/x解得：x=6ml

共耗氧氣V<O2>=2.5ml+6ml=8.5ml

(2)若殘留氣體2ml是O2,則：

4NO+3O2+H2O=4HNO3

43

10mlz

4/10ml=3/z解和z=7.5ml

故通入V<02>=26+7.5+2=12ml

答：(略)

例5.（2001春季北京、內(nèi)蒙、安徽高考）關(guān)于非金屬N、0、CKP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)均由雙原子分子組成

C.都屬于主族元素

D.每種元素公生成一種氫化物

解析：N、0、C1通常情況下單質(zhì)為氣體，且為雙原子分子，而P不是，白磷為P4分子，其中N

的氫化物有N%、N2H4等，O的氧化物有H2。、H2O2,所以A、B、D選項(xiàng)均不正確。正確答案為C。

例6.氮?dú)馀c其他單質(zhì)化合一般需要高溫，有時(shí)還需高壓等條件，但金屬鋰在常溫、常壓下就能與

氮?dú)饣仙傻?，這是因?yàn)椋ǎ?/p>

①此反應(yīng)可能是吸熱反應(yīng)

②此反應(yīng)可能是放熱反應(yīng)

③此反應(yīng)可能是氮分子不必先分解成為原子④此反應(yīng)前可能氮分子先分解成為原子

A.6②B.②④C.②③D.①④

解析：氮分子中存在N三N,鍵能很大，非常

牢固，通常情況下很難斷裂N三N鍵成為氮原子與其他物質(zhì)反應(yīng)，如果氮分子能與這種物質(zhì)容易反應(yīng)，

只可能是氮分子不必先分解為氮原子這種情況；另外化學(xué)反應(yīng)中放熱反應(yīng)一般比較容易發(fā)生。綜上所

述正確選項(xiàng)應(yīng)為C選項(xiàng)。

例7.（2002年南京市模擬題）工業(yè)廢氣的氮

氧化物（如NO、NO2等，用通式NOx表示）是主要的大氣污染物之一。為了保護(hù)環(huán)境，工業(yè)上常通

入氨氣與之發(fā)生如下反應(yīng)：

NOx+NH^—>N2+HQ

有關(guān)此反應(yīng)，下列說法中錯(cuò)誤的是（）

A.氏既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物

B.當(dāng)x=l時(shí)，每生成2.5molN2，被氧化的

氣體有3mol

C.當(dāng)x=2時(shí)，有Imol氣體被還原，轉(zhuǎn)移電子4moi

D.反應(yīng)通式配平表示為：

6NOX+4xNH3=（3+2x）N2+6xH2O

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解析：分析平配平方程式得到A、D選項(xiàng)均正確，將x=l代入6NOX+4xNH3=（3+2x）N2+6xH2O

中得至lj6NO+4NH3=5N2+6H2O分析可知：每生成5mol,被氧化的氣體有4moK被氧化的氣體為NH3）,

則每生成2.5molN2,被氧化的氣體只有2m01。同理可推得C選項(xiàng)正確。所以，答案應(yīng)為選項(xiàng)B。

例8.（1994?全國(guó)77）已知磷酸分子

）中的三個(gè)氫原子都可以跟重

水分子（D2O）中的D原子發(fā)生氫交換。又知次磷酸（H3P02）也可以跟D2O進(jìn)行氫交換，但次磷酸鈉

（NaH2P。2）卻不能再跟D?0發(fā)生氫交換。由此可推斷H3P。2的分子結(jié)構(gòu)是（）

0H-O-P-O-H

III

AH-P-O-HH

1B.

HH

9/HH-P-H

c.H-P-O；HD.00

解析：題中所給磷酸分子的結(jié)構(gòu)式是給的一個(gè)信息：含氧酸中只有與0原子直接結(jié)合的H原子才可能

電離出H',即題中所說的與D2O中的D原子發(fā)生氫交換。把信息遷移到H3PO2中，由于NaH2P。2不

能與D?O進(jìn)行氫交換，所以H3P只是一元酸，因而其結(jié)構(gòu)式中只有一個(gè)一0H,再應(yīng)用0原子只能

有兩個(gè)共價(jià)鍵的基礎(chǔ)知識(shí)，就不難推出正確選項(xiàng)為B。

P

/\

4.實(shí)戰(zhàn)演練-￡P(guān)P玉.

1.（2001年全國(guó)高考題）有一種磷的結(jié)構(gòu)式是\/有關(guān)它的下列

P

敘述中不正確的是

A.它完全燃燒時(shí)的產(chǎn)物是P2O5

B.它不溶于水

C.它在常溫下呈固態(tài)

D.它與白磷互為同分異構(gòu)體

2.下列反應(yīng)起了氮的固定作用的是

AN2與H2在一定條件下反應(yīng)生成N%

B.NH3經(jīng)催化氧化生成NO

C.NO與02反應(yīng)生成NO,

D.由NH3制碳錢和尿素

3.關(guān)于氮族元素的性質(zhì)，下列推斷錯(cuò)誤的是

A.最高價(jià)氧化物為R2O5,其水化物化學(xué)式為HRO3或H3RO4

B.非金屬性：磷〉伸，氣態(tài)氫化物的還原性：PH3>ASH3

C.最高價(jià)含氧酸的酸性：硒酸〉神酸〉錯(cuò)酸

D.所形成的氫化物中BiK最不穩(wěn)定

4.下列比較中正確的是

A.硝酸酸性比磷酸強(qiáng)

B.P%的穩(wěn)定性大于NFG

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C.PH3的還原性大于NH.3

D.氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)比磷活潑

5.新電燈泡的玻璃柱上涂有一點(diǎn)暗紅色物質(zhì)，以除去燈泡內(nèi)殘留的氧，該物質(zhì)是

A.CU2OB.FezCh

C.紅磷D.銅粉

6.紅磷和白磷在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化，這一變化屬于

A.物理變化B.化學(xué)變化

C.氧化還原反應(yīng)D.分解反應(yīng)

7.在兩密閉容器中分別盛有31g白磷和1mol氧氣，控制條件使其發(fā)生反應(yīng)，容器甲：P4+5O2=P

4。10,容器乙：P4+3O2==P4O6,經(jīng)充分反應(yīng)后，兩容器中分別所得的PQio和PQ6的物質(zhì)的量的比為

A.5：4B.4：5

C.4：3D.3：5

8.將(NHQ2cCh加熱全部氣化后，將氣體先通過NazOz，固體質(zhì)量增加xg，再通過濃H2so4,溶液

質(zhì)量增加yg；若先通過濃H2so4，溶液增重zg,再通過Na?。2,固體質(zhì)量增加卬g,則x、y、z、w的質(zhì)

量大小排列順序正確的是

A.x>y>z>vvB.w>z>y>x

C.y=z>x=wD.z>y>x>w

9.在一定溫度和壓強(qiáng)下，將一支容積為15mL的試管充滿NO2后，倒置于一個(gè)盛水的水槽中，當(dāng)試管

內(nèi)液面上升至一定高度不再變化時(shí)，在相同條件下再通入若要使試管內(nèi)的液面仍保持在原高度，則通

入02的體積為

A.3.75mLB.7.5mL

C.8.75mLD.l0.5mL

10.在下列反應(yīng)中，氨作氧化劑的是

A.8NH3+3Br2==6NH4Br+N2

B.2NHS+H2S===(NH4)2S

C.2NH3+2Na==2NaNH2+H2

D.NH3+NaH=NaNH2+H2

11.下列關(guān)于磷及其化合物的敘述不正確的是

A.紅磷用于制造安全火柴、農(nóng)藥和燃燒彈

B.磷酸二氫鹽都易溶于水

C.磷酸是三元酸，比硝酸的酸性強(qiáng)

D.P2O5溶于熱水生成磷酸，溶于冷水生成偏磷酸

12.下列制氮?dú)獾姆椒ㄖ?，不合理的?/p>

A.分離液態(tài)空氣

B.加熱使NH3分解

C.將空氣通過足量灼熱的銅網(wǎng)

D.將空氣通過加熱的鎂粉

13.把等質(zhì)量的鎂分別放在下列氣體中完全燃燒：①純。2中，②空氣中，③COz中，

④C12中，⑤N2中，得到固體物質(zhì)的質(zhì)量分別為：如、〃?2、加3、機(jī)4、朋5，其由大到小的關(guān)系正確的是

A.①②③⑤④B.④③①②⑤

C.④③②①⑤D.④①③②⑤

14.關(guān)于磷的下列敘述中，正確的是

①紅磷沒有毒性而白磷劇毒②白磷在空氣中加熱到260C可轉(zhuǎn)化為紅磷③少量白磷保存于水中

④紅磷可升華，且轉(zhuǎn)化為白磷時(shí)屬化學(xué)變化⑤白磷和紅磷都可溶于CS2

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⑥白磷為非金屬單質(zhì)，其晶體為正四面體型的原子晶體

A.①②③B.②③④

C.①③④D.③⑤⑥

15.為了測(cè)知紅磷在氯氣中燃燒的產(chǎn)物，可以根據(jù)它的質(zhì)量增加來確定?，F(xiàn)有紅磷31g,在氯氣中燃燒

其質(zhì)量增加150g,由此可判斷這個(gè)反應(yīng)中，紅磷燃燒的產(chǎn)物是

只有

A.PC13B.只有PC15

無法確定

C.PCI3和PC15D.

二、非選擇題（共55分）

16.（8分）第VA族某元素的單質(zhì)15.5g在空氣中充分燃燒生成最高價(jià)氧化物。其質(zhì)量比原單質(zhì)質(zhì)量增

加20g。該元素是，此元素原子結(jié)構(gòu)示意圖為。

17.（9分）雷雨時(shí)，從天空落下的雨水中常含有少量硝酸，其原因是（用化學(xué)方程式表示）：

①____________________________________________________________

②______________________________________________________________________________________

③____________________________________________________________

18.（8分）實(shí)驗(yàn)室合成氨裝置如下圖。試回答：

濃琉酸

裝置甲的作用是：

①______________________________________________________________________________________

②______________________________________________________________________________________

從乙處導(dǎo)出的氣體是,檢驗(yàn)產(chǎn)物的簡(jiǎn)單化學(xué)方法

是。

19.（10分）如右所示A、B、C、D、E變化關(guān)系網(wǎng)，均省去了反應(yīng)所需條件，

（1）如果A為氣體單質(zhì)，則：A,B,C,D,

E。

（2）如果A為固體單質(zhì)，則:

A,B,C,D,E。（均填分

子式）

20.（11分）實(shí)驗(yàn)室常用飽和NaNOa與NH4C1溶液反應(yīng)制取純凈氮?dú)?，反?yīng)式為：NH4C1+

A

NaNO2==NaCl+N2t+2H2O,bH<0,實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示，試回答：

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（D裝置中A部分的分液漏斗與蒸儲(chǔ)燒瓶之間連接的導(dǎo)管所起的作用是（填寫編號(hào)）。

a.防止NaNO2飽和溶液蒸發(fā)

b.保證實(shí)驗(yàn)裝置不漏氣

c.使NaNO2飽和溶液容易滴下

（2）B部分的作用是。

a.冷凝b.冷卻氮?dú)鈉.緩沖氮?dú)饬?/p>

（3）加熱前必須進(jìn)行的一個(gè)操作步驟是；加熱片刻后，即應(yīng)移去酒精燈以防反應(yīng)

物沖出，其原因是o

（4）收集N2前，必須進(jìn)行的操作步驟是（用文字說明）。收集N2最適宜的方法是（填寫

編號(hào)）?

a.用排氣法收集在集氣瓶中

b.用排水法收集在集氣瓶中

c.直接收集在球膽或塑料袋中

21.（9分）實(shí)驗(yàn)室用稀硝酸與銅反應(yīng)來制備NO氣體，如果采用