氮族元素

氮族元素

【重点难点归纳】

重点氮族元素在性质上的相似性和递变性。

难点氮族元素性质与原子结构的关系。

本节需掌握的知识点①氮族元素在周期表中的位置及原子结构特点。②氮族元素性质的相似性和递变规律。③氮族元素的原子结构和性质间的关系。

【知识点精析】

１．氮族元素

（１）氮族元素在周期表中的位置：

氮族元素位于周期表中第ＶＡ族，包括氮（Ｎ）、磷（Ｐ）、砷（As）、锑（Sb）、铋（Bi）五种元素。

（２）原子结构：

①相同点：最外层都有５个电子（决定了它们的单质及化合物在化学性质上具有某些相似性）。

②不同点：核电荷数不同；电子层数不同，原子半径随着核电荷数的增加而逐渐增大（决定了它们的单质及其化合物在性质上具有递变性和差异性）。

２．氮族元素性质的相似性和递变性

（１）相似性：

①最外电子层均为５个电子，能结合３个电子达到稳定结构。

②氮族元素的最高正化合价为+5价；最高价氧化物的分子通式为R

2O

5。

③氮族元素最低负化合价为-3价；气态氢化物的分子通式为RH

3

。

④最高价氧化物水化物的通式为HRO

3或H

3

RO

4

。

注意锑、铋为金属，无负价。

（２）递变性：

①单质：非金属→金属。

②元素：非金属性N>P>As；金属性Sb>Bi。

③气态氢化物稳定性：NH

3>PH

3

>AsH

3

。

④最高价氧化物的水化物的酸性：HNO

3>H

3

PO

4

>H

3

AsO

4

>H

3

SbO

4

。

【解题方法指导】

[例１]关于氮和磷两种元素的叙述正确的是（）

Ａ．它们的原子最外层电子数相等，它们的最高正价都是＋５价

Ｂ．氮的非金属性比磷强，所以NH

3的稳定性要大于PH

3

Ｃ．因为氮原子半径比磷原子半径要小，所以氮的相对原子质量比磷的相对原子质量小

Ｄ．磷酸比硝酸稳定，说明磷的非金属性不一定比氮弱

解析由氮族元素的结构特点可知，它们的最外层电子都是５个，最高正价为＋５价，故Ａ正确。非金属性越强，其气态氢化物越稳定，故Ｂ正确。元素的非金属性强弱与其对应的含氧酸的稳定性无因果关系，原子半径的大小与相对原子质量之间不存在比例关系。

正确选项为Ａ、Ｂ。

点评要正确认识原子结构和元素性质间的关系，熟悉同族元素性质的相似性和递变性。

[例２]砷为第四周期ＶＡ族，根据砷在周期表中的位置推测，砷不可能具有的性质是（）

Ａ．砷在通常情况下是固体

Ｂ．As

2O

5

对应水化物酸性比H

3

PO

4

强

Ｃ．可以有-3、+3、+5等多种化合价

Ｄ．AsH

3比PH

3

稳定

解析根据同主族元素性质的递变性，酸性H

3PO

4

比H

3

AsO

4

强，稳定性PH

3

大

于AsH

3

。

正确选项为B、D。

点评掌握同主族元素性质递变性是解题关键。

[例３]某元素的最高价氧化物为R

2O

5

，该元素的气态氢化物中含氢的质量分

数为8.82%，又知该元素的原子核内质子数比中子数少１。试推断：（１）该元素的名称是__________，在元素周期表中的位置是__________。

（２）该元素的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱与同周期元素最高价含氧酸的比较应为（写化学式）______________。

解析根据最高价氧化物R

2O

5

，该元素的气态氢化物为PH

3

。

由质量分子数计算：×100%=8.82%。

解得M

R

=31。

所以，该元素的质子数＝=15，为磷元素。

答案（１）磷；第三周期ＶＡ族。（２）HClO

4>H

2

SO

4

>H

3

PO

4

>H

2

SiO

3

。

点评确定Ｒ相对原子质量的另一种方法可以由Ｒ与Ｈ原子个数比计算。即

=3∶1，代入可求得M

R

=31。要学会多向思维，形成一题多解意识。