氮族元素知识点归纳
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高三化学第一轮复习 氮族元素知识点归纳 注意保存
1 氮族元素
【知识归纳】
一．氮族元素概况
氮族
成员 名称 氮 磷 砷 锑 铋
原子符号 N P As Sb Bi
原子序数 7 15 33 51 83
在周期表中的位置 第二周期
第ⅤA族 第三周期
第ⅤA族 第四周期
第ⅤA族 第五周期
第ⅤA族 第六周期
第ⅤA族
原子
结构 相同点 最外层电子数相同，都是5个
不同点 电子层数不同，随核电荷数增大依次递增，原子半径逐渐增大
主要化合价 －3，0，+3，+5（其中N还有+1，+2，+4等价态）
元素性质 相似性 能形成氢化物RH3，最高价氧化物的水化物为HRO3或H3RO4
递变性 随核电荷数增大，非金属性逐渐减弱，金属性逐渐增强
化合物
的性质 氢化物 NH3,PH3,ASH3稳定性依次减弱，还原性依次增强
含氧酸 酸性按H3BiO4< H3SbO4
二．氮气（空气中体积80%的组成成分）
1.概况：N2是一种无色无味的气体，密度比空气略小，不溶于水。分子结构式为__ N≡N，该化学键很牢固，键能很大，难以破坏，所以通常情况下氮气性质__很稳定 。
2.化学性质：(1)工业合成氨的反应方程式：
(2)高温或闪电时与O2的反应的反应方程式：________________________
(3)点燃时与金属Mg(或Ca, Sr, Ba) 的反应方程式：___________________
以上反应均为__氮的固定，即将空气中_游离_态的氮气转化为化合态的氮。
三．氮的氧化物：N2O、（笑气 麻醉剂）NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5
注意：N2O3是 HNO2 酸酐；N2O5是 HNO3 酸酐。其它的氧化物都不是酸酐。
1．NO和NO2的性质
NO NO2
物理性质 无色，有毒，难溶于水 红棕色有刺激性气味的气体，有毒
化学性质 还原性 2NO+ O2=2 NO2（NO与O2不共存） -----------------------
氧化性 6NO+4NH3 催化剂
5 N2+6H2O 6NO2+8NH3 催化剂
7N2+12H2O
强氧化性(相当于硝酸)
与（碱）
反应 3NO2+H2O=2HNO3+NO
NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O N2 + 3H22NH3高温高压催化剂N2+O2 2NO高温或闪电3Mg +N2Mg3N2点燃高三化学第一轮复习 氮族元素知识点归纳 注意保存
2 ∴2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O（尾气处理）
实验室制法 3Cu+8HNO3(稀)
3Cu(NO3)2 +2NO↑+4H2O Cu+4HNO3 (浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
收集方法 排水法（绝对不用排空法） 向上排空气法（绝对不用排水法）
注意：2NO2N2O4（通常情况下NO2气体不是纯净物）
2.如何鉴别一瓶红棕色气体是二氧化氮或溴蒸气？（找出尽可能多的方法）
①AgNO3 ：加入少量硝酸银溶液振荡，若有浅黄色沉淀生成，是溴蒸气，若无浅黄色沉淀生成，是二氧化氮。（二者的共同现象是红棕色消失）
② H2O：加入少量的水后振荡，若红棕色消失，是二氧化氮，若红棕色不消失，是溴蒸气。
③CCl4 ：加入少量CCl4后振荡，若红棕色消失且CCl4由无色变为橙红色，是溴蒸气。若红棕色不消失，是二氧化氮。
④降温：冷凝成红棕色液体的是溴蒸气，颜色变浅的是NO2。
不能用湿润的淀粉—KI试纸鉴别二者
四．氨气
1．概况：氨是一种无色，有刺激性气味的气体，易液化形成液氨，极易溶于水，
2．性质：(1)氨水显弱碱性，在溶液中存在如下转化(方程式表示)
NH3+H2ONH3·H2ONH4+ +OH—。氨水密度小于水的密度，所以氨水的浓度越大，密度越小。
(2) NH3中N\的化合价为-3价，具有还原性，如4NH3＋5O2
4NO＋6H2O；
(3) 氨气还能与酸反应，用以制备化肥铵盐。如NH3+HCl＝NH4Cl
(4) 你认为氨水，液氨，一水合氨有何区别？
氨水是混合物，是氨气的水溶液，其溶质是一水合氨，溶剂是水。还含有NH4+，H+，OH-等离子；一水合氨是纯净物，化学式为NH3·H2O；液氨是指温度达在-33℃以下的纯氨。
3.
氨的实验室制法
（1）制取的方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2 △
CaCl2 +2H2O+2NH3↑
（2）制取装置特点：固体＋固体 △
气体（与实验室制取O2 的装置相似）。
（3）干燥：氨气为碱性气体，常用碱石灰干燥，不能用无水氯化钙干燥（因CaCl2＋8NH3==CaCl2·8NH3），更不能用酸性干燥剂（如浓硫酸．P2O5）干燥。
（4）收集：只能用向下排空气法收集，不能用向上排空气法和排水法 收集，因为极易溶于水）。注意事项：在收集NH3的试管口塞一团棉花，作用有两点：①防止与空气对流，提高收集氨气的速率和纯度；②吸收向外扩散的氨，防止氨对环境造成污染。
（5）检验方法：用湿润的 红色石蕊试纸检验NH3，现象试纸变蓝；
或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，现象产生白烟 。
（6）尾气处理：多余的NH3可通过在水槽上倒扣一个漏斗用水吸收。
4．喷泉实验
（1）实验原理：由于氨气极易溶于水（1∶700），挤压胶头滴管，使烧瓶内气体由于溶解迅速减少，从而导致压强 急剧减小，外界大气压将烧杯中高三化学第一轮复习 氮族元素知识点归纳 注意保存
3 的水压入烧瓶，形成美丽的喷泉。
（2）现象：烧杯里的水(滴有酚酞)由玻璃管进入烧瓶，产生红色喷泉
（3）实验关键：①实验前，氨气应收集满； ②氨和烧瓶应该绝对干燥；③整个装置不漏气。
（4）实验表明：NH3、HCl、SO2等易溶于水的气体都能产生喷泉。
虽然CO2、H2S、Cl2等气体在水中溶解度较小，不能形成喷泉，但若采用NaOH等碱性溶液，这些气体易被强碱溶液吸收而形成喷泉。
五．铵盐
1．概念：由酸根和铵根离子组成的盐；都是 白色 晶体，易溶于水，是重要的化肥，如ClNH4,NH4NO3,(NH4)2SO4，这些铵盐中均存在 离子键和共价键 化学键。
2．化学性质（请用化学方程式表示）
（1）由非氧化性酸的构成的铵盐受热易分解： NH4ClNH3↑+HCl↑
实验现象（教材演示实验）： 加热后不久，在试管上端的试管壁上有白色固体附着(现象类似升华和凝华,但有本质的差别后者为物理变化,可用来做物质的分离和提纯)
（2）与强碱共热反应用以制备氨气：NH4Cl+NaOH △
NaCl +H2O+NH3↑
3．NH4+的检验方法：如证明某种白色固体或无色溶液是否含有铵盐，即检验NH4+的存在。方法: 取样在试管中配制少量溶液，加入浓碱溶液→加热→检验NH4+，若在试管口放湿润的红色石蕊试纸，则现象是试纸变蓝，原理(离子方程式) NH4+ +OH—NH3+H2O
【提示】①并非所有铵盐加入都产生NH3，不能用加热放NH3的方法来检验铵盐。
②铵态氮肥储存：密封包装并放阴凉通风处。施肥时，应埋在土下，并及时灌水，以保证肥效。
六．氮的主要氧化物
化学式 N的化合价 颜色状态 水溶解性 主要性质，用途及转化
N2O(笑气) +1 无色有甜味气体 可溶 麻醉作用，
NO
+2 无色气体 不溶 有毒，2NO+O2＝2NO2
N2O3(亚硝酐) +3 暗蓝色气体 可溶 N2O3+H2O=2HNO2
NO2 +4 红棕色气体 可溶 3NO2+H2O=2HNO3+NO
N2O4 +4 无色气体 可溶 N2O42NO2
N2O5(硝酸酐) +5 白色固体 可溶 N2O5+2H2O=2HNO3
注：其中NO, NO2是N最重要的氧化物，将它们与O2按一定比例混合通入水中制硝酸。
4NO+3O2+2H2O = 4HNO3， 4NO2+O2+2H2O = 4HNO3
七．硝酸
1. 概况：无色，有刺激性气味的液体，易溶于水，易挥发，见光易分解，69%以上的硝酸称为浓硝酸，通常呈黄色，是因为 硝酸分解产生了NO2气体(红棕色)溶于其中，所以保存时避光低温贮存。
2.硝酸的主要化学性质
(1).一元强酸具有酸的通性：能使紫色石蕊试液变红，与金属氧化物反应形成盐和水等。
(2).不稳定性(受热或光照时)：4HNO3==2H2O+4NO2↑+O2↑ 高三化学第一轮复习 氮族元素知识点归纳 注意保存
4 (3).强氧化性(硝酸浓度越大，氧化性越强)：表现在HNO3中+5价N原子上
①能和除金、铂外所有金属反应，如浓硝酸和稀硝酸都能与铜反应，前者反应激烈，产生 红棕 色气体；后者反应较缓慢，有无 色气体产生，但在试管口也变成 红棕 色。有关反应方程式为：浓硝酸 Cu+4HNO3(浓)＝Cu(NO3)2 +2NO2↑+2H2O
与稀硝酸 3Cu+8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2 +2NO↑+4H2O ； 2NO+O2＝2NO2
②能和一些非金属如与C反应，如：C+4HNO3(浓)＝4NO2↑+CO2↑+2H2O
③能与还原性化合物反应，如：H2S+4HNO3(浓)＝8NO2↑+ H2SO4 +4H2O
FeO+4HNO3(浓)＝Fe(NO3)3+ NO2↑+2H2O
④与浓盐酸混合(体积比1:3)形成的王水，也叫王酸，能溶解金和铂等。
(4).与某些有机物反应，如与苯发生取代反应：
3.浓硝酸和稀硝酸的性质比较
性质
酸 挥发性 稳定性 都有强氧化性，表现在分子中+5．．价的．．N．原子．．上
跟铜反应 跟铁、铝反应 跟碳反应 条件 还原产物
浓HNO3 易挥发 不稳定 常温 NO2 常温钝化，加热时剧烈反应 加热时产生
CO2和NO2气体
稀HNO3 难挥发 稳定 常温(微热) NO 还原为NO 不反应
八．白磷和红磷(二者互为同素异形体) 单质 白磷(也称为黄磷) 红磷(也称为赤磷)
分子结构 P4正四面体
Ｐn分子结构复杂
色态 白色蜡状固体, 密度1.82克/cm3 红色粉未，密度2.34克/cm3
溶解性 不溶于水，易溶于CS2 不溶于水，也不溶于CS2
毒性 剧毒 无毒
着火点、保存 40℃，易自燃；少量保存在水中 240℃，可燃；密封保存
转化
在自然界中，磷以磷酸盐的形式存在，是生命体的重要元素。存在于细胞、蛋白质、骨骼和牙齿中。在含磷化合物中，磷原子通过氧原子而和别的原子或基团相联结。
⑶如何鉴别一瓶红棕色气体是二氧化氮或溴蒸气？（找出尽可能多的方法）
①AgNO3 ：加入少量硝酸银溶液振荡，若有浅黄色沉淀生成，是溴蒸气，若无浅黄色沉淀生成，是二氧化氮。（二者的共同现象是红棕色消失）
