2012届高中化学第二轮复习 氮族元素 河南省太康县第一高级中学----乔纯杰.

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1 2012届高中化学第二轮复习 氮族元素 河南省太康县第一高级中学----乔纯杰

2 【氮族元素递变规律】 7N 15P 33As 51Sb 83Bi 1、最外层都有5个电子，化合价主要有-3、+3和+5
原子结构 单质物性 化学性质 最高价氧化物对应水化物的酸性减弱 核电荷数增大、电子层增多 原子半径增大 熔沸点先升高后降低 单质密度增大 单质氧化性减弱 氢化物的稳定性减弱 15P 33As 2、气态氢化物的通式：RH3 51Sb 3、最高价氧化物对应的水化物通式为HRO3 或H3RO4 83Bi

3 N≡N 氮及其化合物 一、氮气 N +7 2 5 1、氮的原子结构 N2的电子式 N2的结构式 2、物理性质

4 常温下，氮气的化学性质很不活泼，可代替稀有气体做保护气。
3、化学性质 常温下，氮气的化学性质很不活泼，可代替稀有气体做保护气。 （1）与氢气的反应 N2 + 3H NH3 （2）与金属反应 3Mg + N Mg3N2 6Na + N Na3N （3）与氧气反应 N2 + O NO 放电

5 【定义】：将空气中游离态的氮转变为化合态的 氮的过程叫做氮的固定。
4．氮的固定 【定义】：将空气中游离态的氮转变为化合态的 氮的过程叫做氮的固定。 (1) 人工固氮：N2 + O2=2NO N2 + 3H NH3 N 化合态氮 根瘤菌 (2) 生物固氮： 5．氮的存在 氮元素主要以游离态存在于空气中，以化合态形式存在于无机物中及有机物中

6 二、氮的氧化物 1、一氧化氮 2、二氧化氮 是一种无色的有毒的难溶于水的气体；极易与氧气反应生成二氧化氮。
是一种红棕色、有刺激性气味的有毒的气体；易液化；密度比空气大。 溶于水跟水反应生成硝酸和一氧化氮。与N2O4（无色）可相互转化。

7 【NO与NO2的性质比较】 NO NO2 物性 毒性 水 O2 O2、H2O NaOH 制备 无色，刺激性气味 红棕色，刺激性气味 有毒
有毒（机理同CO） 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO 2NO + O2 = 2NO2 4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3 4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3 NO + NO2 + 2NaOH = 2NaNO2 + H2O 2NO2 + 2NaOH = NaNO3 + NaNO2 + H2O 3Cu + 8HNO3（稀）= 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O Cu + 4HNO3（浓）= Cu(NO3)2+ 2NO2 ↑+ 2H2O

8 【二氧化氮和溴蒸气的鉴别】 1.NO2和溴蒸气在性质上的相似之处： 2.NO2和溴蒸气在性质上的差异之处： A．均有氧化性
B．溶于水后溶液呈酸性 C．能与碱溶液反应 2.NO2和溴蒸气在性质上的差异之处： A．通入水中，NO2溶于水发生反应后溶液无色而溴蒸气溶于水溶液呈橙色 B．通入AgNO3溶液，有淡黄色沉淀生成的为溴蒸气 C．通入CCl4有机溶剂中，溶于CCl4而且CCl4溶液呈橙红色的为Br2(气) D．将盛有溴蒸气和NO2气体试管放入冷水中冷却，气体颜色变浅的为NO2

9 【氮氧化物溶于水的有关计算】 （1）NO2溶于水： 3NO2+H2O=2HNO3+NO （2）NO2、O2的混合气体溶于水： 4NO2+O2+2H2O=4HNO3 （3）NO、O2的混合气体溶于水： 4NO+3O2+2H2O=4HNO3 （4）NO2、NO、O2的混合气体全溶于水： n(N)：n(O)=2 ：5

10 三、氨 【常见气体的溶解性】 1.氨分子的结构 2.氨气的物理性质 NH3 HCl SO2 H2S Cl2 CO2 700 500 40
氨气是无色、有剌激性气味的气体，比空气轻，极易溶于水和易液化。 【常见气体的溶解性】 NH3 HCl SO2 H2S Cl2 CO2 700 500 40 2.6 2 1

11 3、氨气的化学性质： （1）与水反应： NH3 + H2O NH3·H2O NH4+ + OH- （2）与酸反应：
NH3+HCl=NH4Cl （3）与氧气反应： 4NH3 + 5O2 === 4NO + 6H2O Pt 高温 4NH3+3O2(纯氧)===2N2+6H2O 点燃

12 （4）与氯气反应： （5）与CO2 反应： 2NH3+3Cl2=N2+6HCl 8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl
NH3+HCl=NH4Cl （5）与CO2 反应： 2NH3 + CO CO(NH2)2 + H2O 一定温度 一定压强 CO(NH2)2 + 2H2O (NH4)2CO3 微生物 NH3 + CO2 + H2O == NH4HCO3 NH3 + CO2 + H2O + NaCl ==NH4 Cl +NaHCO3↓

13 【液氨与氨水比较】 液氨 氨水 物质分类 构成微粒 主要性质 存在条件 纯净物 混合物 NH3 H2O NH3·H2O
NH4+ OH- H+ NH3 不具有碱性 具有弱碱性 常温常压下不存在 常温常压下可存在

14 2.原理：2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3↑+2H2O
【实验室制氨气】 1. 药品： 氯化铵晶体、熟石灰固体 2.原理：2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3↑+2H2O 3. 装置： 固+固，加热型 4. 干燥: 用碱石灰（CaO 与NaOH固体混合物） 5. 收集： 向下排空气法 （1）用湿润的红色石蕊试纸（变蓝） 6. 验满： （2）蘸有浓盐酸（浓硝酸）的玻璃棒接近试管 口（产生白烟）

15 思考： 1.图1棉花团的作用： 防止与空气形成对流， 提高集气速度和纯度。 2.实验室中还可以用哪些方法制氨气? ①加热浓氨水法
图2 ①加热浓氨水法 ②浓氨水加碱石灰法 碱石灰吸水、溶解时放热,增大OH-浓度平衡逆移（图2）.

16 四、铵盐 1、结构： 具有离子键、共价键及配位键，属离子晶体。 2、物理性质：
都是易溶于水的晶体，受热易分解，与强碱反应放出氨气。铵盐是农业上常用的化肥。 3、化学性质： （1）水解反应 NH4+ + H2O == NH3·H2O + H+ NH4+ + OH— == H2O + NH3↑ △ （2）与碱反应 (NH4) 2CO3== 2NH3↑ + CO2 ↑ + H2O △ （3）受热分解

17 五、硝酸 1、物理性质 (1)纯硝酸：无色易挥发有刺激性气味的液体，能与水以任意比例混合。密度为1.50g/cm3，沸点为83℃。
(2)市售浓硝酸：质量分数为69%，无色液体，因溶有NO2而显黄色，密度为1.42g/cm3，物质的量浓度为16mol/L。 (3)发烟硝酸：质量分数≥98%的硝酸。 (4)红色发烟硝酸：溶有NO2的纯硝酸形成，极强氧化性。

18 （1）与还原性物质反应：如金属单质、非金属单质Fe2+、I-、S2-、SO2等。
2、化学性质 1、不稳定性 硝酸的浓度越大，越容易分解 4HNO3 === 2H2O + 4NO2↑+ O2↑ 热 光 2、强氧化性 （1）与还原性物质反应：如金属单质、非金属单质Fe2+、I-、S2-、SO2等。 （2）浓硝酸被还原成NO2，稀硝酸被还原成NO。 （3）浓硝酸的氧化性比稀硝酸氧化性强。 （4）硝酸一般能将还原剂氧化到最高价态。

19 ①与金属反应 A.在金属活动顺序表中位于H之前的金属与硝酸反应一般不产生氢气。 B.常温时，Fe、Al遇浓硝酸时发生钝化现象。 C.不活泼金属（除Pt、Au）能在硝酸中溶解。 Cu + 4HNO3(浓) == Cu(NO3)2 + 2NO2↑+ 2H2O 3Cu + 8HNO3 (稀)== 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O D.浓硝酸和浓盐酸的混合物（体积比1：3）叫王水，能溶解Pt、Au等极不活泼金属。

20 C + 4HNO3(浓) == CO2↑ + 4NO2↑+ 2H2O
②浓硝酸与非金属的反应（C、S等） C + 4HNO3(浓) == CO2↑ + 4NO2↑+ 2H2O △ S + 6HNO3(浓) == H2SO4 + 6NO2↑+ 2H2O △ ③与一些还原性离子的反应 3Fe2+ + 4H+ + NO3- == 3Fe3+ + NO↑+ 2H2O ④与某些有机物的反应（苯等）

21 NaNO3 + H2SO4 === HNO3↑+ NaHSO4
3、硝酸的实验室制法 NaNO3 + H2SO4 === HNO3↑+ NaHSO4 微热 【原理】： 【装置】： 曲颈瓶（曲颈甑） 【注意事项】： ①HNO3能腐蚀橡胶、乳胶管，故不能使用它们。 ②HNO3受热易分解，故只能微热。

22 六、硝酸盐 1、物理性质：易溶于水的无色晶体。 2、化学性质：不稳定，受热易分解，故高温时是强氧化剂；在酸性溶液中氧化性较强。
3、分解规律： K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu 亚硝酸盐+ O2 金属氧化物 + 4NO2 + O2 Hg Ag Pt Au 单质+ 2NO2 + O2

23 磷及其化合物 一、磷的分子结构：白磷和红磷 二、磷的存在和物理性质：
主要以Ca3(PO4)2存在于磷矿石中。原因：①磷在空气中易被氧化②磷单质比N2活泼。

24 【白磷、红磷的结构和性质比较】 白磷 红磷 色、态 白色蜡状 红棕色粉末 溶解性 不溶于水，溶于CS2 不溶于水和CS2 毒性 剧毒 无毒
着火点 40℃ , 易自燃 240℃ 保存 密封，保存于冷水中 密封，防止吸湿 用途 制高纯度磷酸 制安全火柴、火药 分子结构 P4 正四面体 键角60° 结构复杂 (不作要求） 隔绝空气加热到260℃ 白磷 红磷 相互转化 加热到416℃ ( 升华后冷却 )

25 三、磷的化学性质 P2O3 H3PO3 （二元酸） HPO3 （剧毒） P2O5 H3PO4 （无毒） P + PCl3 （液体） 白色烟雾
两种磷在物理性质上有很大的差异，但在化学性质基本相同。 P2O3 H3PO3 （二元酸） O2 冷水 HPO3 （剧毒） P2O5 热水 H3PO4 （无毒） P + PCl3 （液体） Cl2 白色烟雾 PCl5 （固体） 浓HNO3 H3PO4 + NO2↑+ H2O

26 四、磷的化合物 【工业制法】： 1、五氧化二磷（P2O5） 白色固体 ，有强烈的吸水性 、脱水性，作干燥剂。
P2O5 + H2O （冷水） = 2HPO3 （剧毒） P2O5 + 3H2O（热水） = 2H3PO4 （无毒） 2、磷酸（H3PO4） ①是一种三元中强酸 （电离不完全 ） ②高沸点非氧化性酸 （制HI HBr H2S 还原挥发性酸） ③磷酸比硝酸稳定,不易分解 。 【工业制法】： Ca3(PO4)2 + 3H2SO4　== 2H3PO4 + 3CaSO4↓ △

27 ① 除K+ 、Na+ 、NH4+ 外的正盐和一氢盐均不溶于水。
3、磷酸盐 （1）种类： 一种正盐 ，两种酸式盐 （三种） （2）转化关系： + OH－ + OH－ + OH－ H3PO4 H2PO4－ HPO42－ PO43－ + H+ + H+ + H+ （3）三种盐的溶解规律: ① 除K+ 、Na+ 、NH4+ 外的正盐和一氢盐均不溶于水。 ② 所有的二氢盐均易溶于水。 （4）常见的磷肥： ①普钙 (过磷酸钙) ②重钙 (重过磷酸钙) Ca3(PO4)2 + 2H2SO4 ＝ Ca(H2PO4)2 + 2CaSO4 ( 普钙 ) Ca3(PO4)2 + 2H3PO4 ＝ 3Ca(H2PO4)2 ( 重钙 )

28 【链接高考】 1.(2011福建)（1）磷酸钙与焦炭、石英砂混合，在电炉中加热到1500℃生成白磷，反应为：2Ca3(PO4)2＋6SiO2===6CaSiO3＋P4O10,10C＋P4O10===P4＋10CO。每生成1 mol P4时，就有________mol电子发生转移。 （2）铈(Ce)是地壳中含量最高的稀土元素。在加热条件下CeCl3易发生水解，无水CeCl3可用加热CeCl3·6H2O和NH4Cl固体混合物的方法来制备。其中NH4Cl的作用是_____________。 【答案】： （1）20 （2）分解生成HCl,抑制CeCl3水解。

29 【链接高考】 2．（2011上海）（1）联氨用亚硝酸氧化生成氮的另一种氢化物，该氢化物的相对分子质量为43.0，其中氮原子的质量分数为0.977，计算确定该氢化物的分子式。该氢化物受撞击则完全分解为氮气和氢气。4.30g该氢化物受撞击后产生的气体在标准状况下的体积为 L。 （2）氨和二氧化碳反应可生成尿素CO(NH2)2。尿素在一定条件下会失去氨而缩合，如两分子尿素失去一分子氨形成二聚物： 已知常压下120 mol CO(NH2)2在熔融状态发生缩合反应，失去80mol NH3，生成二聚物(C2H5N3O2)和三聚物。测得缩合产物中二聚物的物质的量分数为0.60，推算缩合产物中各缩合物的物质的量之比。

30 【答案】： （1）HN3, 4.48 （2）3：1：1

31 谢谢！

32 【设计说明】 为2012届高三学生第二轮复习提供学习思路和方法，紧密联系高考，讲练结合，总结规律，提升能力。
在使用过程中，本课件也需要取舍。根据学生的水平更换练习内容。