高二化学氮和磷

氮磷砷锑铋

NPAsSbBi第一章氮族元素NPAsSbBiⅤA元素名称氮磷砷锑铋元素符号NPAsSbBi电子层结构周期表中位置原子半径主要化合价(非)金属性气态氢化物稳定性最高价氧物对应水化物酸性最外层均为5电子,电子层数2----6ⅤA族,第二周期-----第六周期逐渐增大+3、+5+3、+5递变性：非金属性逐渐减弱，金属性逐渐增强NH3

PH3

AsH3

SbH3

BiH3

逐渐减弱HNO3

H3PO4

逐渐减弱一、氮族元素的构、位、性+1～+5-3+3、

+5-3+3、

+5-3H3AsO4

二、单质性质

P2

氮族元素是非金属元素为主的主族元素，其非金属性弱于同周期的氧族元素、卤素，强于碳族元素。讨论：氮族元素与同周期的碳族、氧族元素相比较，下列变化规律不正确的是（）A原子半径：C<N<OB非金属性：Si<P<ClC稳定性：SiH4<PH3<HClD酸性：H2SiO3<H3PO4<H2SO4ANPAsSbBi熔沸点增高熔沸点降低

密度增大第一节氮和磷一、氮气（N2）（一）氮的存在自然界里氮主要以游离态存在于大气中，其体积分数为78%，质量分数为______。75%（二）氮气的物理性质

（三）氮气的化学性质N≡N

无色气体，比空气稍轻，难溶于水，难液化N2是非极性分子思考：通常情况下，氮气的化学性质不活泼，难于与其它物质反应，为什么？由于N≡N键很牢固，分子结构稳定，性质稳定。NN1、氮气与氢气反应0-32、氮气与氧气反应0+232NH催化剂223HN+高温、高压3、氮气与镁反应0-3思考：已知镁可与二氧化碳反应生成氧化镁和碳。将24g镁条在空气中点燃，在产物中含镁的化合物总质量为

40g。（填>、=、<）

<（只能在干态存在）（四）氮气的用途

氮气用于合成氨，制硝酸，制氮肥，氮气还常用作保护气，液氮常用作致冷剂。固氮：将游离态氮转变为化合态氮的过程。（五）氮气的制法（了解）

1、工业制法：a.分离液态空气

b.燃烧耗O2法2、实验室制法：

加热亚硝酸钠晶体和氯化铵饱和溶液的混合物。NH4Cl+NaNO2==N2↑+NaCl+2H2O

二、氮的重要氧化物名称化学式重要性质一氧化二氮N2O一氧化氮NO

三氧化二氮N2O3二氧化氮NO2五氧化二氮N2O5无色气体，俗称“笑气”亚硝酸（HNO2）酸酐硝酸（HNO3）酸酐+1+2+3+4+5四氧化二氮N2O4+4物理性质：无色气体，难溶于水，有毒（同CO）化学性质：易被空气中O2氧化2NO+O2==2NO2物理性质：为红棕色、有刺激气味的有毒气体化学性质：（1）易与水反应3NO2+H2O==2HNO3+NO（2）在一定条件下，NO2可互相化合成无色的四氧化二氮。（一）一氧化氮（二）二氧化氮（歧化反应）2NO2N2O4（红棕色）（无色）（3）2NO2+2NaOH==NaNO3+NaNO2+H2O（了解）思考：1、农谚“雷雨发庄稼”所包含的化学过程N2

→NO→NO2

→HNO3

→

硝酸盐2、把收集的一试管NO2倒置于滴加了石蕊溶液的水槽中，有何现象？（1）试管中液面上升，溶液约充满2/3试管（2）上部气体由红棕色变为无色（3）溶液由紫色变为红色3、如何鉴别溴蒸气和二氧化氮气体？水、硝酸银溶液、四氯化碳、降温……资料:光化学烟雾的形成NO2→O+NO光2NO+O2==2NO2

O+O2==O3

3O2==2O3

臭氧氧化碳氢化合物生成醛、过氧酰硝酸酯等，一起构成光化学烟雾。它能刺激黏膜、眼睛，伤害中枢神经。洛杉矶光化学烟雾（20世纪40年代）（三）NO、NO2对环境的影响------光化学烟雾

讨论：1、下列气体中只能用排液法收集的是（）不能用排水溶液的方法收集的是（）

A.CO2B.NOC.H2D.NO2B2.某无色气体可能由O2、NO、NO2、N2、CO2中的一种或几种组成，该混合气经放电后变成红棕色。原混合气的成分中一定含有（）

A.N2、O2、NOB.N2、O2、CO2C.N2、NOD.N2、O2DD3.N2和O2的混合气aL，通过高压放电，发生反应后恢复到原来温度和压强时，气体体积仍为aL，则原混合气体中，N2和O2的质量比是()A.任意比B.7：8C.≥7：8D.<7：8C讨论：

a、b、c、d四支同容积的试管相同条件下分别充入等体积的两种气体(两气体体积比为1：1)。a管内是NO和O2，b管内是NO2和O2，c管内是NO和NO2，d管内是NO和N2。将这四支试管都倒插入有足量水的水槽中,水面上升高度应是（）A．a>b>c>dB.b>a>c>dC.a>c>b>dD.b>c>a>dAO2及NOx的混合物溶于水的计算一、NO2（NO2＋N2、NO2＋NO）溶于水

3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO常用方法：差量法讨论1：标况下，一充满NO2的试管倒立水中，液面上升，假设试管中溶液不扩散，求试管中硝酸溶液的物质的量浓度？1/22.4mol•L-1讨论2：一试管中充满了N2、NO2的混合气体共aL，倒立水中，充分反应后，剩余气体bL，求NO2的体积。3(a-b)/2讨论3：一定条件下，将等体积的NO和NO2的混合气体置于试管中，并将试管倒立于水槽中，充分反应生剩余气体的体积约为原总体积的()A.1/2B.1/3C.2/3D.5/6B二、NO和O2的混合物溶于水3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO2NO＋O2＝2NO2

总式：4NO＋3O2＋2H2O＝4HNO3

过量气体剩余气体剩余量C(HNO3)=3:4＞3:4＜3:4无无0V(O2)V(NO)mol•L-1722.441

O2O2NONOmol•L-1722.441

mol•L-1722.441

V(O2)－V(NO)V(NO)－V(O2)讨论1：如图，容积为50mL的容器充满O2和NO，倒置于水槽中，打开开关阀K，让NO和O2相通，充分反应后，试管内剩余气体体积为8mL，求原O2和NO的体积。NOO2k若剩余气体为O2，NO为24mL，O2为26mL若剩余气体为NO，NO为32mL，O2为18mL讨论2：将一充满HCl、NO混合气体的试管倒立于水中，液面上升到一定高度。现通入O2

，最后液面与原高度相同，则通入O2与NO体积之比为

。

7﹕4三、NO2和O2的混合物溶于水2NO＋O2＝2NO2

3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO

总式：4NO2＋O2＋2H2O＝4HNO3

过量气体剩余气体剩余量=1:4＞1:4＜1:4无无0V(O2)V(NO2)O2O2NO2NOV(O2)－V(NO2)14V(NO2)－4V(O2)3讨论：将容积为50mL的量筒内充满NO2与O2的混合气体，倒置在盛满水的水槽中，充分反应后，剩余5mL气体，则混合气体中NO2与O2的体积比可能是18：7或43：7四、NO、NO2和O2的混合物溶于水amLNO、bmLNO2和cmLO2的混合物与水反应若c=0.75a+0.25b,则恰好完全反应当a=1，b=1，c=1时

NO＋NO2+O2＋H2O＝2HNO3

4NO2＋O2＋2H2O＝4HNO3

4NO＋3O2＋2H2O＝4HNO3

讨论1：标准状况下，将56mLNO和NO2组成的混合气用100mL水吸收，吸收过程中慢慢通入O2，当通入O2量达32mL时恰好使所有气体均被完全吸收，试计算：(1)原56mL混合气中NO和NO2的体积各为多少毫升？(2)若设所得溶液体积仍为100mL，则所得溶液中含HNO3物质的量浓度是多少？可得：练习:在一定条件下，将6体积NO2和一定体积的NO与4.5体积的氧气组成的混合气体置于试管中，并将试管倒立于水槽中，充分反应后，剩余1.5体积气体，则原NO体积为（）①3体积②4体积③5体积④5.5体积⑤2体积

A.③B.⑤C.④或⑤D.②或⑤C三、磷（一）磷的存在

自然界中，无游离态的磷存在，磷主要以磷酸盐的形式存在于矿石中。（二）磷的同素异形体白磷红磷结构分子式颜色和状态毒性溶解性着火点保存方法正四面体结构，分子式：P4

结构复杂、长链大分子白色或黄色蜡状固体红棕色粉末状固体剧毒无毒不溶于水，易溶于CS2

不溶于水，也不溶于CS2

40℃

240℃

密闭封存,少量保存于水中密闭封存相互转化℃℃（三）磷的化学性质白磷与红磷化学性质相似，可与O2、Cl2等活泼非金属反应1、与O2反应现象：产生大量白烟2、与Cl2反应现象：产生白色烟雾

2P+5Cl2===2PCl5点燃2P+3Cl2===2PCl3点燃（液）PCl3+Cl2===PCl5

△

（固）nCl2nP3/25/2PCl3PCl5PCl3和PCl5练习1：0.1mol红磷在一定量的氯气中燃烧，质量增加了14.2g，其产物为（）A.只有PCl3B.只有PCl5C.PCl3和PCl5D.无法确定C（四）磷的用途

练习：判断以下粒子能否共存。1、HPO42-和H+2、HPO42-和OH-3、H2PO4-和H+4、H2PO4-和OH-5、H3PO4和PO43-

思考：把氢氧化钠溶液逐滴加入磷酸中，试分析产物情况？把盐酸逐滴加入磷酸钠溶液中呢？白磷------燃烧弹、烟雾弹等

红磷------安全火柴、农药等均可制高纯度的磷酸A、P2O5是有极强吸湿性的白色粉末，常用作干燥剂B、P2O5是酸性氧化物P2O5+H2O(冷)==2HPO3(偏磷酸)P2O5+3H2O(热)==2H3PO4

---剧毒---无毒四、磷的重要化合物1、五氧化二磷（P2O5）浓磷酸------纯磷酸------无色透明晶体，具有吸湿性与水任意比互溶，常用83%--98%的浓磷酸。

无色粘稠液体，高沸点，难挥发（制HI、HBr）稳定、不易分解，无强氧化性，三元中强酸，具有酸的通性。2、磷酸（H3PO4）磷酸盐正盐：Na3PO4Ca3(PO4)2酸式盐磷酸一氢盐Na2HPO4CaHPO4磷酸二氢盐NaH2PO4Ca(H2PO4)2制磷肥：把难溶于水的磷矿石转化为较易溶于水的酸式盐磷酸钙→磷酸二氢钙--都易溶于水3、磷酸盐（了解）讨论：某化学兴趣小组设计实验如下图所示，甲、乙、丙、丁四位同学对实验结果的预测分别为：甲：充分燃烧后，恢复到室温时，A、C两瓶中无明显现象。乙：充分燃烧后，恢复到室温，A、C两瓶中都有水进入，都约占瓶容积的1/5.丙：充分燃烧后，恢复到室温，A瓶中有水进入，约占A瓶容积

4/5，C瓶中无水进入。丁：充分燃烧后，恢复到室温，A瓶中进水量可能达瓶容积的1/5；C瓶中可能无水进入。你同意哪位同学的预测？；

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