氮及其化合物复习

非金属元素及其化合物之

氮及其化合物NHHH根据氮族元素在周期表的位置及结构特点，掌握该族元素的非金属性及其重要性质的递变规律，并和相邻的氧族、卤素进行比较。理解N2分子结构特点，掌握N2的性质和用途。根据NH3分子的结构特点，掌握NH3的性质、制法、用途，掌握铵盐(NH4+)的特性和检验方法。比较并掌握氮的两种重要氧化物NO和NO2的性质。掌握HNO3的重要性质和用途，工业上氨的催化氧化法制硝酸的原理，了解硝酸工业尾气的吸收。比较P的两种同素异形体的物理性质，掌握磷的重要的化学性质和用途。本章考点：高考回顾1..将相同质量的铜分别和过量浓硝酸、稀硝酸反应，下列叙述正确的是()A.反应速率：两者相同B.消耗硝酸的物质的量：前者多，后者少C.反应生成气体的颜色：前者浅，后者深D.反应中转移的电子总数：前者多，后者少2.叠氮酸（HN3）与醋酸酸性相似，下列叙述中错误的是()A、HN3水溶液微粒浓度大小顺序:c(HN3)>c(H+)>c(N3ˉ)>c(OHˉ)B、HN3与NH3作用生成的叠氮酸铵是共价化合物C、NaN3水溶液中离子浓度大小顺序为：c(Na+)>c(N3ˉ)>c(OHˉ)>c(H+)D、N3ˉ与CO2含相等电子数BB

3.已知A、B、C、D为气体，E、F为固体，G是氯化钙，它们之间的转换关系如下图所示：

（1）D的化学式（分子式）是

,E的化学式（分子式）是

（2）A和B反应生成C的化学方程式是

（3）E和F反应生成D、H和G的化学方程式是

答案：（1）NH3

NH4Cl（2）H2+Cl22HCl（3）2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+2H2O+CaCl2解析：本题的突破口在于D→E→D这一系列过程，其对应氨气→铵盐→氨气这一过程。也就是D为NH3，结合G为CaCl2可以知道E为NH4Cl，F为Ca（OH）2。其余物质可以逐一确定为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，它们的原子序数依次递增。X原子的电子层数与它的核外电子总数相同，而Z原子的最外层电子数是次外层的三倍，Y和Z可以形成两种以上气态化合物，则

（1）X是

，Y是

，Z是

。（2）由Y和Z组成，且Y和Z的质量比为7：20的化合物的化学式（分子式）是

。（3）由X、Y、Z中的两种元素组成，且与X2Z分子具有相同电子数的两种离子是

和

。（4）X、Y、Z可以形成一种盐，此盐中X、Y、Z元素的原子的个数比为4：2：3，该盐的化学式（分子式）是

。答案：（1）氢

氮

氧（2）N2O5

（3）NH4+

OH-（4）NH4NO3解析：（1）因为电子层数为2、3的短周期元素的核外电子数最少分别为3个、11个，而X原子的电子层数与它的核外电子总数相同，则电子层数、核外电子数均为1，X是H元素；Z的最外层电子数是次外层的3倍，即次外层电子数2个、最外层电子数6个，Z是O元素；2～7号元素中，只有N能和O形成N2O、NO、N2O3、NO2等多种气态化合物，故Y是N元素。一、氮族元素氮族元素的相似性和递变性相似性递变性1.最外层上均为5个电子，均能获得3个电子而达到稳定结构。2.在最高价氧化物中化合价都是+5价，化学式为R2O5。1.氮、磷、砷、锑、铋的单质从非金属过渡到金属。2.氮、磷与氧气反应的条件不同N2+O22NO(难化合)

放电4P+5O22P2O5(易化合)

点燃P4+5O22P2O5点燃所以还原性N<P相似性递变性3、在气态氢化物中，都显－3价化学式为RH34、最高价氧化物的水化物的化学式为H3RO4或HRO33.氮、磷与H2反应的条件不同N2+3H22NH3高温、高压催化剂而磷与H2很难直接化合成PH3所以氧化性N>P4.气态氢化物的稳定性NH3、PH3、ASH3、SbH3稳定性逐渐减弱5.最高价氧化物的水化物的酸性HNO3、H3PO4、H3ASO4、H3SbO4酸性逐渐减弱怎样证明氮、磷、砷元素的非金属性逐渐减弱？氮磷砷N2O5HNO3P2O5H3PO4As2O5H3AsO4酸性减弱NH3PH3AsH3稳定性降低硝酸分子所含的氧原子比磷酸、砷酸少。为什么？氮原子半径小，限制了它跟氧原子成键的数目。考考自已1.现有X、Y两种ⅤA族元素，下列事实不能说明X的非金属性比Y强的是（

）(A)酸性强弱：H3XO4>H3YO4(B)气态氢化物的稳定性：XH3>YH3(C)最高价氧化物的稳定性：X2O5>Y2O5(D)气态氢化物的还原性：YH3>XH3

C2、已知Bi是原子序数最大的氮族元素，推测Bi的化合物最不可能具有的性质()A.BiH3很稳定

B.Bi(OH)3显弱碱性

C.铋酸酸性比锑酸酸性强D.由反应

2Mn2++5BiO3－+14H+=2MnO4－+5Bi3++7H2O

AC考考自已二、单质(一)氮气1、分子结构：2、物理性质：无色无味稳定气体,难溶于水.3、化学性质：常温下比较稳定

(1)氧化性：N2+3Mg=Mg3N2(点燃)淡黄色

N2+3H2=2NH3(催化剂加热)

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

(2)保护气：焊接金属；灯泡的填充气体；保存粮食、罐头、水果(3)医学上，用液氮作冷冻剂(4)高科技领域中用液氮制造低温环境。

空气降温加压液态蒸发N2O25.制备工业上：空气N2CO2N2C，△碱实验室：一种是将NH3通过灼热的CuO，另一方法：NH4Cl饱和溶液和NaNO2饱和溶液混合加热NH4Cl+NaNO2

NaCl+N2↑+2H2O2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O

为何使用冰盐冷却？A用来何用？加热前必须怎么做？收集前应如何操作？如何收集？加热片刻后可以移去酒精灯，为什么？【讨论】(二)磷（红磷、白磷）1、分子结构和存在：2、物理性质：3、化学性质：

4P+5O2=2P2O5

2P+3Cl2=2PCl3(白雾)

2P+5Cl2=2PCl5(白烟)

P+5HNO3(浓)=H3PO4+5NO2↑+H2OP2O5+H2O(冷)=2HPO3(偏磷酸剧毒)

P2O5+3H2O(热)=2H3PO4(无毒)

(二)磷（红磷、白磷）隔绝空气 416℃冷却白磷----→红磷----→升华---→白磷

260℃Δ4、保存：少量白磷保存在水中；红磷密封保存。白磷P4红磷结构色、态密度毒性溶解性着火点保存正四面体结构复杂白(黄)色蜡状固体红棕色粉末1.82g/cm32.34g/cm3剧毒无毒40℃自燃发光240℃不能自燃水中密封保存密封保存一、白磷与红磷的性质比较：不溶于水易溶于CS2不溶于水也不溶于CS2火柴火柴盒侧面：红磷、Sb2S3等火柴头：KClO3和MnO2、S等磷的用途：1.制磷酸；2.白磷制燃烧弹、烟幕弹；3.红磷制农药、安全火柴。1)白色固体；2)酸性氧化物，磷酸酐；3)强烈的吸水性(做干燥剂，干燥酸性、

中性气体)。P2O5+3H2O====2H3PO4(磷酸，无毒)Ⅰ:P2O5：II.H3PO4无色透明的晶体，具有吸湿性，易溶于水，与水以任意比混溶。磷酸作为三元酸，与碱反应时，当碱的用量不同时，可生成不同的盐。如磷酸和NaOH反应：H3PO4+3NaOH=Na3PO4+3H2OH3PO4+2NaOH=Na2HPO4+2H2OH3PO4+NaOH=NaH2PO4+H2O磷酸盐的溶解性：所有磷酸二氢盐可溶，磷酸正盐和磷酸一氢盐除钾、钠、铵盐可溶，其余都不溶。三、氧化物N2ONON2O3

NO2(N2O4)N2O5

( 红为酸酐)NO:NO2N2ONON2O3NO2(N2O4)N2O5P4O6P4O10

1、性质：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(催化剂)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

药品 浓稀硝酸、铜 装置 固+液(加热)

收集 尾气吸收氨气

1、分子结构：

三角锥构型,极性分子2、物理性质：无色、有刺激性气味、极易溶于水、易液化的气体（1：700）四、氢化物四、氢化物

3、化学性质：

(1)碱性(和水反应,和酸反应) (2)还原性(氨的催化氧化)

(3)络合(银氨溶液)

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

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

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

4、制备

(1)工业制备

N2+3H2=2NH3(催化剂、加热、加压) (2)实验室制法 原理：2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3↑+2H2O

药品：固体NH4Cl，消石灰(浓氨水、CaO) 装置：固+固加热(液+固加热)

除杂：干燥(碱石灰)四、氢化物 收集：向下排空气法 检验：湿润的红色石蕊试纸

五、含氧酸硝酸1、结构：2、物理性质：无色易挥发液体易溶于水3、化学性质：

不稳定性

酸性

强氧化性(浓度越浓,氧化性越强,还原剂一般被氧化为最高价态)

漂白性(浓硝酸)与有机物反应五、含氧酸HNO3H20NO2O2酸的通性CO2H2ONO2H3PO4NO2H2SO4H2ONO2钝化Cu(NO3)2NO2SH2ONOH2SO4NOFe3+NO(I2)Br2NOC6H5NO2CH2ONO2|CHONO2|CH2ONO2Na2SO4NO五、含氧酸4HNO3=2H2O+4NO2↑+O2↑C+4HNO3(浓)=CO2↑+4NO2↑+2H20P+5HNO3(浓)=H3PO4+5NO2↑+H2OS+6HNO3(浓)=H2SO4+6NO2↑+2H2O3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2OCu+4HNO3(浓)=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、制备(1)工业制法

①4NH3+5O2====4NO+6H2O

②2NO+O2=2NO2 ③3NO2+H2O=2HNO3+NO

关系：NH3-NO-NO2-HNO3

尾气处理：NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O 2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O高温、高压催化剂五、含氧酸(2)实验室制备原理：NaNO3(S)+H2SO4(浓)=NaHSO4+HNO3↑微热药品：固体硝酸钠，浓硫酸装置：固+液加热（曲颈甑）收集：冷凝注意：NO2和HNO3都易腐蚀橡胶五、含氧酸【讨论】硝酸与金属反应的还原产物与硝酸的浓度和金属的活泼性有密切的关系，可以是N2O、NO2（N2O4）等，怎样判断还原产物?请阅读考点精讲:有关硝酸参与的反应的计算及实验(练习4)六、盐类化合物铵盐 特性：离子化合物,可溶于水。

(1)受热易分解

NH4Cl=NH3+HCl(Δ) NH4HCO3=NH3+HCl+H2O

(2)与碱反应

NH4Cl+NaOH=NaCl+NH3•H2O

(3)部分氨盐的“两性”NH4HCO3（NH4）2CO3NH4HSO3（NH4）2SO3NH4HS等；

(4)NH4+的检验六、盐类化合物硝酸盐 特性：一般易溶于水，受热易分解高温下都是强氧化剂。铵根离子和硝酸根离子的检验

(1)碱—加热—湿润的红色石蕊试纸

(2)浓缩—铜—浓硫酸—加热注意：硝酸根离子在酸性条件下有强氧化性［难点分析］

1.有关混合气体的计算有关的化学方程式是：

一.只有NO2溶于水或它与另一既不溶于水，又不与之反应的气体混合溶于水，发生的反应为：二.只有NO2与氧气的混合气体溶于水，将上述两个化学方程式进行合并，消除循环项NO，得三.若为NO与氧气的混合气体溶于水，则消去循环项四.若为三者同时溶于水时：可先将氧气与一氧化氮反应，则据氧气的量的多少，得到的处理结果有三种可能性：

例1:有一充满20mLNO与12mLO2的试管倒置在水槽中，则最后所得气体为________，体积为_______mL。

例2:容积为40mL的试管中充满了NO2与O2的混合气体倒立于水槽中:

(1)若液体充满试管，则原混合气体中NO2与O2的体积分别为_____mL和____mL。

(2)若最后剩余NO气体5mL，则原混合气体中NO2的体积为________ml。NO432835铵盐一般都不稳定，受热易分解。其分解产物决于定组成铵盐的酸的性质。一般规律是

(1)对热不稳定的酸的铵盐，生成NH3和酸的分解产物［难点分析］

2.铵盐受热分解规律(2)挥发性酸对应的铵盐受热产生相应的酸和NH3

(3)不挥发性高沸点酸的铵盐受热生成和酸(或酸式盐)

(4)氧化性酸的铵盐热分解产物复杂，温度不同，产物亦不同，在中学阶段一般不作要求。在较低温度下，符合一般规律。例如：思考题：1.下列混合气体通入水中后，有一种气体消失另一种气体体积增大的是（）（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四种气体，能发生下列变化：A+DE+H2O，E+O2D，C+DB+F，B+O2C。且已知其中：C为红棕色，D能使石灰水变浑浊，E常温下是固体，F是一种酸酐。（1）写出四种气体的化学式：

A_____、B_____、C_____、D_____。（2）写出C+DB+F所表示的反应方程式_____________________________。（3）写出D使石灰水变浑浊的反应方程式_______________________________。H2SNONO2SO2NO2+SO2=NO+SO3SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O七.氧化还原反应方程式的配平1、写出反应物和生成物的化学式，列出发生氧化和还原反应的元素的化合价。2、列出元素的化合价的变化。3、使化合价的升高和降低的总数相等。4、配平其它物质的系数，把单线改成等号。Pt+HNO3+HClH2PtCl6+NO+H2O0+2+5+4化合价升高4化合价降低3×44343188×3[练习]Na2SO3可被KMnO4氧化，现有30mL0.2mol/L的Na2SO3溶液与含2.4×10-3molMnO4-的溶液完全反应，则Mn元素在还原产物中的价态是多少？Na2SO3被KMnO4氧化为Na2SO4Na2SO3失去电子总数应等于KMnO4得到电子总数设1molKMnO4得Xmol电子则：0.03L×0.2mol/L×2=2.4×10-3mol·X解得X=5，即锰元素降低5价答：锰元素在还原产物中的价态为+2价。

氧化还原反应方程式的配平原则小结：

⒈化合价升高的总数=化合价降低的总数

氧化还原反应的配平步骤

⑴标价数

方法技巧

⒉反应前后原子的总数相等

⑵列变化

⑶求总数

⑷配系数

部份氧化（还原）反应，从右边开始起配。3.反应前后离子所带电荷数相等六、多步反应计算和过量计算：多步反应计算解题步骤一般为：1.按照题意依次写出各步反应的化学方程式；2.根据各方程式中有关物质化学式前的系数关系写出关系式，3.在关系式中化学式的下面对应写出已知量和未知量的质量关系；4.将各量组成比例式求解并写出简明的答案。例1.完全分解12.25g氯酸钾产生的氧气能和多少g锌跟足量的稀硫酸反应产生的氢气完全反应？解：由2KClO3=2KCl+3O2↑2H2+O2=2H2OZn+H2SO4=ZnSO4+H2↑分别得2KClO3~3O2,O2~2H2,即3O2~6H2,H2~Zn即6H2~6Zn,则2KClO3~3O2