高二化学上学期复习--氮族元素
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高二化学氮族元素单元复习人教版【同步教育信息】一. 本周教学内容:氮族元素单元复习二. 重点、难点1. 掌握氮族元素的原子结构特点及其在周期表的位置和性质的变化规律。
2. 掌握氨和铵盐的性质、用途及氨的实验室制法,学会检验铵离子。
3. 掌握硝酸的通性和特性,及氨氧化法制取的化学反应原理,并了解主要生产过程。
4. 了解氮气、磷的同素异形体白磷和红磷的性质和用途。
三.具体内容2. 知识网络:请你按下表要求填入你所知道的含有氮元素的物质的化学式:含氧酸 HNO 3、HNO 2、 碱 NH 3·H 2O 盐 NH 4NO 3络合物 OH NH Ag ])([23有机物C 6H 5—NO 232263)(NO H C CH - n ONO O H C ])([32276(1)氮气① 结构的稳定性 ② 氧化性——223H N +32NH2323N Mg MgN 点燃+③ 还原性——NO O N 222放电+④ 2N 的工业制法及氮的固定 (2)氮的氧化物 (3)磷及其化合物 ① 同素异形体 ② 磷的还原性③ 磷的氧化物——52O P ④ 磷酸及偏磷酸 ⑤ 磷酸盐的性质 (4)氨气及铵盐① 3NH 的结构及物理性质② 3NH 的化学性质——还原性,与水,与酸反应 ③ 3NH 的制法及用途 ④ 铵盐的四大特点: <1> 易溶于水,且吸热 <2> 与碱反应 <3> 受热易分解<4> 水解 ⑤ +4NH 的检验(5)硝酸及硝酸盐① 硝酸的强氧化性、不稳定性、有机反应 ② 工业制硝酸 ③ 硝酸盐的性质 ④ 王水【典型例题】[例1] 在一定条件下,某元素的氢化物X 可完全分解为两种单质:Y 和Z ,若已知:① 反应前的X 与反应后生成的Z 的物质的量之比3:2)(:)(=Z n X n② 单质Y 的分子为正四面体构型 请填写下列空白。
(1)单质Y 是 ,单质Z 是 (填写名称或分子式) (2)Y 分子共含 个共价键。
高中化学知识点规律大全——氮族元素1.氮和磷[氮族元素]包括氮(7N)、磷、(15P)、砷(33As)、锑(51Sb)、铋(83Bi)五种元素.氮族元素位于元素周期表中第V A族,其代表元素为氮和磷.[氮族元素的原子结构](1)相似性:①最外层电子数均为5个;②主要化合价:氮有-3、+1、+2、+3、+4、+5价;磷和砷有-3、+3、+5价;锑、铋有+3、+5价.(2)递变规律:按氮、磷、砷、锑、铋的顺序,随着核电荷数的增加,电子层数增多,原子半径增大,失电子能力增强,得电子能力减弱,非金属性减弱,金属性增强.在氮族元素的单质中,氮、磷具有较明显的非金属性;砷虽然是非金属,但有一些金属性;锑、铋为金属.[氮族元素单质的物理性质]N2P As Sb Bi颜色无色白磷:白色或黄色红磷:红棕色灰砷:灰色银白色银白色或微显红色状态气体固体固体固体固体密度逐渐增大熔点、沸点先按N2、P、As的顺序逐渐升高,而后按Sb、Bi的顺序逐渐降低[氮气](1)氮元素在自然界中的存在形式:既有游离态又有化合态.空气中含N2 78%(体积分数)或75%(质量分数);化合态氮存在于多种无机物和有机物中,氮元素是构成蛋白质和核酸不可缺少的元素.(2)氮气的物理性质:纯净的氮气是无色气体,密度比空气略小.氮气在水中的溶解度很小.在常压下,经降温后,氮气变成无色液体,再变成雪花状固体.(3)氮气的分子结构:氮分子(N2)的电子式为,结构式为N≡N.由于N2分子中的N≡N键很牢固,所以通常情况下,氮气的化学性质稳定、不活泼.(4)氮气的化学性质:①N2与H2化合生成NH3N2 +3H22NH3说明该反应是一个可逆反应,是工业合成氨的原理.②N2与O2化合生成NO:N2 + O22NO说明在闪电或行驶的汽车引擎中会发生以上反应.(5)氮气的用途:①合成氨,制硝酸;②代替稀有气体作焊接金属时的保护气,以防止金属被空气氧化;⑧在灯泡中填充氮气以防止钨丝被氧化或挥发;④保存粮食、水果等食品,以防止腐烂;⑤医学上用液氮作冷冻剂,以便在冷冻麻醉下进行手术;⑥利用液氮制造低温环境,使某些超导材料获得超导性能.[NO、NO2性质的比较]氮的氧化物一氧化氮(NO) 二氧化氮(NO2)物理性质为无色、不溶于水、有毒的气体为红棕色、有刺激性气味、有毒的气体,易溶于水化学性质①极易被空气中的O2氧化:2NO + O2= 2NO2②NO中的氮为+2价,处于中间价态,既有氧化性又有还原性与H2O反应:3NO2 + H2O=2HNO3 + NO(工业制HNO3原理.在此反应中,NO2同时作氧化剂和还原剂)[自然界中硝酸盐的形成过程](1)电闪雷鸣时:N2+O22NO(2) 2NO + O2= 2NO2(3)下雨时:3NO2 + H2O=2HNO3 + NO(4)生成的硝酸随雨水淋洒到土壤中,并与土壤中的矿物作用生成能被植物吸收的硝酸盐.[光化学烟雾]NO、NO2有毒,是大气的污染物.空气中的NO、NO2污染物主要来自于石油产品和煤燃烧的产物、汽车尾气以及制硝酸工厂的废气.NO2在紫外线照射下,发生一系列光化学反应,产生一种有毒的烟雾——光化学烟雾.因此,NO2是造成光化学烟雾的主要因素.光化学烟雾刺激呼吸器官,使人生病甚至死亡.[磷](1)磷元素在自然界中的存在形式:自然界中无游离态的磷.化合态的磷主要以磷酸盐的形式存在于矿石中.动物的骨骼、牙齿和神经组织,植物的果实和幼芽,生物的细胞里都含有磷.(2)单质磷的化学性质:①与O2反应:4P+5O 22P2O5②磷在C12中燃烧:2P+3C12(不足量) 2PCl32P+5Cl2(足量) 2PCl5[磷的同素异形体——白磷与红磷]磷的同素异形体白磷红磷说明物理性质颜色、状态无色蜡状固体红棕色粉末①白磷与红磷的结构不同是物理性质存在差别的原因②由两者物理性质的不同,证明了白磷与红磷是不同的单质密度(g·cm-3)1.822.34溶解性不溶于水,溶于CS2不溶于水,也不溶于CS2毒性剧毒无毒着火点40℃(白磷受到轻微的摩擦就会燃烧;常温时,白磷可被氧化而发光)240℃化学性质白磷、红磷在空气中燃烧,都生成白色的P2O5白磷与红磷燃烧都生成P2O5,证明它们都是由磷元素形成的单质相互转化白磷红磷证明白磷与红磷所含元素相同——互为同素异形体保存方法密封保存,少量白磷保存在水中密封保存,防止吸湿切削白磷应在水中进行用途制造高纯度磷酸;制造燃烧弹、烟幕弹制造高纯度磷酸;制农药、安全火柴[五氧化二磷、磷酸](1)五氧化二磷的性质:五氧化二磷是白色粉末状固体,极易吸水(因此可作酸性气体的干燥剂).P2O5是酸性氧化物,与水反应:P2O5+3H2O2H3PO4(2)磷酸的性质、用途:磷酸(H3PO4)是一种中等强度的三元酸,具有酸的通性.磷酸主要用于制造磷肥,也用于食品、纺织等工业.[氮、磷元素及其单质、化合物性质的比较]元素氮(N)磷(P)自然界中存在的形式游离态和化合态只有化合态单质与O2化合的情况N2+O22NO(易)4P+5O22P2O5(难)单质与H2化合的情况N2 +3H22NH32P(蒸汽) + 3H22PH3单质的化学活泼性及原因单质活泼性:N2<P原因:N2分子中N≡N键很牢固,故N2性质稳定、不活泼氢化物的稳定性NH3>PH3最高价氧化物对应水化物的酸性HNO3>H3PO4非金属性N>P2.铵盐 [氨](1)氨的物理性质:①氨是无色、有刺激性气味的气体,比空气轻;②氨易液化.在常压下冷却或常温下加压,气态氨转化为无色的液态氨,同时放出大量热.液态氨气化时要吸收大量的热,使周围的温度急剧下降;③氨气极易溶于水.在常温、常压下,1体积水中能溶解约700体积的氨气(因此,氨气可进行喷泉实验);④氨对人的眼、鼻、喉等粘膜有刺激作用.若不慎接触过多的氨而出现病症,要及时吸入新鲜空气和水蒸气,并用大量水冲洗眼睛.(2)氨分子的结构:NH 3的电子式为,结构式为,氨分子的结构为三角锥形,N 原子位于锥顶,三个H 原子位于锥底,键角107°18′,是极性分子. (3)氨的化学性质:①跟水反应.氨气溶于水时(氨气的水溶液叫氨水),大部分的NH 3分子与H 2O 分子结合成NH 3·H 2O(叫一水合氨).NH 3·H 2O 为弱电解质,只能部分电离成NH 4+和OH -:NH 3 + H 2O NH 3·H 2O NH 4+ + OH -a .氨水的性质:氨水具有弱碱性,使无色酚酞试液变为浅红色,使红色石蕊试液变为蓝色.氨水的浓度越大,密度反而越小(是一种特殊情况).NH 3·H 2O 不稳定,故加热氨水时有氨气逸出:NH 4++ OH -NH 3↑+ H 2Ob .氨水的组成:氨水是混合物(液氨是纯净物),其中含有3种分子(NH 3、NH 3·H 2O 、H 2O)和3种离子(NH 4+和OH -、极少量的H +).c .氨水的保存方法:氨水对许多金属有腐蚀作用,所以不能用金属容器盛装氨水.通常把氨水盛装在玻璃容器、橡皮袋、陶瓷坛或内涂沥青的铁桶里.d .有关氨水浓度的计算:氨水虽然大部分以NH 3·H 2O 形式存在,但计算时仍以NH 3作溶质. ②跟氯化氢气体的反应:NH 3 + HCl = NH 4C1说明 a .当蘸有浓氨水的玻璃棒与蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近时,产生大量白烟.这种白烟是氨水中挥发出来的NH 3与盐酸挥发出来的HCl 化合生成的NH 4C1晶体小颗粒.b .氨气与挥发性酸(浓盐酸、浓硝酸等)相遇,因反应生成微小的铵盐晶体而冒白烟,这是检验氨气的方法之—.c .氨气与不挥发性酸(如H 2SO 4、H 3PO 4等)反应时,无白烟生成.③跟氧气反应: 4NH 3 + 5O 2 4NO + 6H 2O说明 这一反应叫做氨的催化氧化(或叫接触氧化),是工业上制硝酸的反应原理之一. (4)氨气的用途:①是氮肥工业及制造硝酸、铵盐、纯碱的原料;②是有机合成工业如合成纤维、塑料、染料、尿素等的常用原料;③用作冰机中的致冷剂.[铵盐]铵盐是由铵离子(NH 4+)和酸根阴离子组成的化合物.铵盐都是白色晶体,都易溶于水. (1)铵盐的化学性质:①受热分解.固态铵盐受热都易分解.根据组成铵盐的酸根阴离子对应的酸的性质的不同,铵盐分解时有以下三种情况:a .组成铵盐的酸根阴离子对应的酸是非氧化性的挥发性酸时,则加热时酸与氨气同时挥发,冷却时又重新化合生成铵盐。
高中化学氮族元素知识点氮族元素是元素周期表中的第15族元素,包括氮(N)、磷(P)、砷(As)、锑(Sb)和锇(Bi)。
这些元素在化学性质上具有一些共同的特征,例如它们的价态多变,敏感度较高,容易形成各种化合物等。
1.化学特性氮族元素的价态多变,氮的电子结构为1s²2s²2p³,其价态通常为-3、+3、0和+5、氮和磷的成键性质更加明显而形成更多的化合物,而砷、锑和锇则形成较少的化合物。
在化合物中,氮族元素通常以共价键形式存在。
2.氮族元素的重要化合物(1)氮化物:氮族元素与金属形成氮化物,例如氮化钙(Ca3N2)、氮化铍(Be3N2)等。
这些化合物通常具有很高的热稳定性和硬度,可用作耐磨材料和催化剂。
(2)卤化物:氮族元素与卤素形成卤化物,例如五氯化磷(PCl5)、五溴化磷(PBr5)等。
这些化合物在有机合成和分析化学中具有重要的应用,例如五氯化磷可用于酰氯的制备,五溴化磷可用于酰溴的制备。
(3)氮氧化物:氮氧化物是氮族元素中最重要的化合物之一,其中最常见的是一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)和氧化氮(N2O)。
氮氧化物在大气中起着重要的化学作用,例如一氧化氮对臭氧层的破坏、二氧化氮和空气中的水蒸气反应形成酸雨等。
3.氮族元素的生物化学作用氮族元素在生物体内具有重要的生物化学作用。
例如,氨基酸中的氮以氨的形式存在,氨是合成蛋白质和核酸的关键物质。
此外,生物体内的ATP(三磷酸腺苷)也包含氮元素,ATP是细胞内能量转化的重要媒介物。
4.氮族元素的应用(1)氮化物的应用:氮化物具有耐磨、高熔点和高硬度的特点,因此被广泛应用于耐磨涂层、陶瓷材料和切削工具等领域。
(2)磷适用性广泛:磷广泛应用于农业和化学工业。
作为肥料,磷是作物生长所需的关键元素之一;作为化学品,磷广泛应用于合成有机化合物、制备药品和消防材料等。
(3)磷化氢的用途:磷化氢(PH3)可用作溴化和碘化的脱溴和脱碘试剂,也可用于制备金属磷化物,例如氢磷化镉和氢磷化铜等。