高一化学氮氮族元素课件

第11讲氮族元素位于长式元素周期表的第ⅤA族，包括氮(N)、磷(P)、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)等五种元素。一、元素单质及其化合物之间的相互转变关系1．氮及其化合物之间相互转变关系如下：2．磷及其化合物之间相互转变关系如下：二、磷及其化合物

(2)H3PO4

物理性质：无色晶体，无毒，与水任意比例互溶，有吸水性，可作干燥剂，属非氧化性酸，沸点高(难挥发)。化学性质：三元中强酸，不易分解，具有酸的通性，与碱中和，与NaBr、NaI作用。用途：制HI、HBr。工业制法：Ca3(PO4)2＋3H2SO4=2H3PO4＋3CaSO4↓。

(3)磷酸盐磷矿石：主要是Ca3(PO4)2，不溶于水，可制作磷肥。三、

氨、铵盐、NO、NO2等几种重要的物质的特征和性质1．氨分子结构电子式：；结构式：

；键角为107°18′，三角锥形分子极性极性分子物理性质无色、比空气轻、极易溶于水、有刺激性气味的气体；易液化续表续表

2.铵盐：均是离子化合物，离子晶体；均是易溶于水的无色晶体；与碱反应(固体或溶液)时，固体状态不写离子方程式；溶液较稀生成一水合氨；溶液较浓或加热生成氨气。

(1)铵盐受热分解：①挥发性酸的铵盐：②不挥发性酸的铵盐：

(2)铵盐跟碱反应：所有铵盐遇碱都可以生成氨气。“铵盐＋碱——氨气＋水＋新盐”或“铵盐＋碱——水合氨＋新盐(3)与浓硫酸共热：

3．一氧化氮

(1)物理性质：一氧化氮是无色，不溶于水的有毒气体。

(2)化学性质(3)制法：①实验室：Cu和HNO3(稀)制NO(只能用排水法收集)②工业上：NH3和O2制NO(氨催化氧化法)

4．二氧化氮

(1)物理性质：NO2是一种红棕色，有刺激性气味，易溶于水的有毒气体。

(2)化学性质：①与水反应：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO

由于NO2与水作用除生成硝酸外，还生成NO，故NO2不是硝酸的酸酐。②自身聚合反应：2NO2(红棕色)N2O4(无色)。在常温常压下NO2与N2O4总是共存，故通常的NO2或N2O4并不纯。③强氧化性：NO2具有强氧化性，如NO2＋SO2=SO3＋NO，亦能使湿润的KI­淀粉试纸变蓝(不能用此法鉴别Br2和NO2)。

N2O4的强氧化作用：我国研制的火箭中，使用偏二甲肼(C2H8N2)作燃料，四氧化二氮作氧化剂，燃烧放出巨大能量，将火箭送入太空。

(3)制法：①实验室：Cu和HNO3(浓)制NO2(只能用向上排空气法收集)四、硝酸及硝酸盐1．硝酸的基本性质物理性质无色、有刺激性气味的液体；易挥发、易溶于水；在空气中呈雾状化学性质强酸性HNO3=H＋＋NO①稀硝酸使石蕊试液变红色②浓硝酸使石蕊试液先变红(H＋作用)，后褪色(强氧化作用，即漂白作用)不稳定性4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O①浓硝酸一般呈黄色(溶入NO2的缘故)②硝酸浓度越大越易分解③保存：棕色细口瓶(避光)，保存于阴凉处(避免受热)，用玻璃塞密封(HNO3会腐蚀橡皮塞)化学性质强氧化性①能氧化除Pt、Au外的所有金属，但不产生H2Cu＋4HNO3(浓)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O(实验室制NO2)3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O(实验室制NO)②常温下浓HNO3使Fe、Al钝化③将S、C、P等非金属单质氧化为高价含氧酸或氧化物C＋4HNO3(浓)=CO2↑＋4NO2↑＋2H2OS＋6HNO3(浓)=H2SO4＋6NO2↑＋2H2O④氧化H2S、SO2、Na2SO3、HBr、HI等还原性物质⑤王水(浓HNO3和浓HCl按体积比1∶3配制)氧化性更强，能溶解Au、Pt续表

小结：硝酸跟金属反应的一般规律硝酸与金属的反应是相当复杂的，其还原产物，除取决于硝酸的浓度、还原剂的还原能力外，还与反应温度因素有关。硝酸与不同金属反应时，可依次被还原为下列物质：

a．当硝酸与金属活动顺序表中氢以后的不活泼金属(除Au、Pt外)反应时，一般来说，浓硝酸产生NO2，稀硝酸产生NO。例如：

Cu＋4HNO3(浓)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O

b．镁、锌等活泼金属跟不同浓度的硝酸反应，得到氮的不同低价态的还原产物。例如：

Mg＋4HNO3(14mol/L)=Mg(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O3Mg＋8HNO3(6mol/L)=3Mg(NO3)2＋2NO↑＋4H2O4Mg＋10HNO3(2mol/L)=4Mg(NO3)2＋N2O↑＋5H2O4Mg＋10HNO3(1mol/L)=4Mg(NO3)2＋NH4NO3＋3H2O

2．硝酸的制法

(1)硝酸的实验室制法：实验室可用硝酸钠跟浓硫酸反应制取硝酸：

NaNO3＋H2SO4(浓)NaHSO4＋HNO3↑

注意，一般情况下，该反应不需高温，以使硫酸氢钠跟硝酸钠进一步反应(这一点跟实验室制氯化氢气体有差异)。

(2)硝酸的工业制法——氨氧化法制硝酸反应原理：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电子数的三倍，Y和Z可以形成两种以上气态化合物，则(1)X是__________、Y是__________、Z是__________。元素及其化合物的推断

(2)由Y和Z组成，且Y和Z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______________。

由“X原子的电子层数与它的核外电子总数相同”可知X是H，由“Z原子的最外层电子数是次外层电子数的三倍”可知Z是O，再结合题意可推知Y是N。(1)氢；氮；氧(2)N2O5

(3)；OH－

(4)NH4NO3下图中，A是一种无色液体，G是极易溶于水的碱性气体，Y是胃酸的主要成分，K是不溶于稀硝酸的白色沉淀，反应⑤是工业制X的主要反应之一。请按要求填空：(1)写出下列物质的化学式：A：

，E：

，F：

，Y：

。(2)反应⑤的化学方程式为

(3)1molB通过反应②得到1molF，B中F的质量分数为72%，则B的化学式为

。H2ON2AgHClAgN3

Murad等三位教授最早提出NO分子在人体内有独特功能，近年来此领域研究有很大发展，因此这三位教授荣获了1998年诺贝尔医学或生理学奖。下列关于NO的叙述不正确的是(

)A．NO可以是某些含低价N物质氧化产物B．NO不是亚硝酸酸酐C．NO可以是某些含高价N物质的还原产物D．NO是棕色气体D氮的氧化物及硝酸的性质

本题“高起点低落点”，看似很深奥，实际不然，考查的落点是中学化学常见物质NO的有关性质。根据NO中氮元素的化合价(＋2)处于氮元素中间价态，应用氧化还原反应原理可推知：NO既可能是低价含N物质的氧化产物，又可能是高价含N物质的还原产物；根据酸酐概念亚硝酸酸酐应是N2O3；NO应是无色气体。D同温同压下，在3支相同体积的试管中分别充有等体积混合的2种气体，它们是