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氮族元素word版氮族元素王振⼭第⼀节氮族元素⼀、氮族元素在周期表中的位置：ⅤA族，2~6周期⼆、原⼦结构与元素的性质1、原⼦结构⑴、相同点：最外层电⼦数均为5；2、元素的性质⑴、相似点：①、最⾼正化合价为+5，最⾼价氧化物的化学式为R2O5，最⾼价氧化物⽔化物的通式为HRO3或H3RO4；*{N2O5(⽆⾊固体）、P4O10(⽩⾊雪状固体）、As2O5[⽩⾊粉末，对热不稳定，315℃左右分解为As2O3(⽩⾊晶体）和O2]、Sb4O10(淡黄⾊粉末，对热不稳定……）、Bi2O5[红棕⾊，极不稳定，很快分解为Bi2O3(黄⾊晶体）和O2]。
}②、负化合价为-3，⽓态氢化物的化学式为RH3。
*主要化合价⑵、差异和递变规律：②、单质③、最⾼价氧化物的⽔化物注释：*原某酸：酸分⼦中氢氧基的数⽬和成酸元素的氧化数相等时，可⽤字头“原”表⽰，称为原某酸。
如原碳酸H4CO4，原硅酸H4SiO4，原碲酸H6TeO6，原碘酸H7IO7。
⾃⼀分⼦正酸缩去⼀分⼦⽔⽽成的酸，定名为偏酸，也可称为⼀缩某酸。
正⾼碘酸H5IO6[或I2O7·5H2O或IO（OH）5]，⽩⾊晶体，熔融时分解为HIO3；在真空中加热时，H5IO6逐渐失⽔⽣成偏⾼碘酸HIO4，HIO4在⽔溶液中⼜重新变为⾼碘酸H5IO6。
碲酸H6TeO6，[或Te（OH）6]，⽩⾊固体。
锑酸H[Sb(OH)6]（可以看作H3SbO4+2H2O），两性偏酸，作为酸是⼀元弱酸，微溶于⽔，可溶于KOH 溶液⽣成锑酸钾K[Sb(OH)6]。
锑酸H[Sb(OH)6]与同周期的锡酸H 2[Sn(OH)6]、碲酸H 6TeO 6、正⾼碘酸H 5IO 6有相同的结构，都是六配位的⼋⾯体结构，⽽且它们互为等电⼦体。
④、⽓态氢化物NH 3 PH 3 AsH 3 SbH 3 BiH 3 (单质跟H 2）⽣成越来越难，热稳定性依次降低；碱性依次减弱，酸性依次增强；还原性依次增强。
第十四章氮族元素知识点归纳一、氮的单质单质氮在常况下是一种无色无味的气体，在标准状况下密度为1．25g／dm3。
工业上生产氮一般是由分馏液态空气在15．2MPa压力下装入钢瓶备用,或做成液氮存在于液瓶中,实验室中制备少量氮气。
N2分子是已知的双原子分子中最稳定的.在高温高压并有催化剂存在的条件下，氮气可以和氢气反应生成氨：二、氦的成键特征N原子价最子层结构为2s2p3,即有3个成单电子和一个孤电子对，在形成化合物时，其成键特征如下:（1）形成离子键N原子有较高的电负性，它同电负性较低的金属形成一些二元氮化物即能够获得部分负电荷而形成N3-离子。
（2）形成共价键N电子同电负性较高的非金属形成化合物时它总是以不同的共价键同其他原子相结合，这些共价键一般有以下几种:三、氮的氢化物1．氨（1）氨的制备氨是氮的最重要化合物之一，在工业上氨的制备是用氮气和氢气在高温高压和催化剂存在下合成的：（2）氨分子的结构在NH3中，氨采取不等性sp3杂化，有一对孤电子对，分子呈三角锥形结构，键角为107。
18’。
这种结构使得NH3分子有较强的极性。
(3)氨的物理性质和化学性质NH3具有相对高的凝固点、溶解热、蒸发热、溶解度和介电常数，氨极易溶于水。
在水中的溶解度比任何气体都大，237K时1 dm3的水能溶解1200dm3的氨。
氨的主要化学性质有:①还原性KH3和NH4+离子中N的氧化价为+3，因此它们在一定条件下只能有失去电子的倾向而显还原性。
常温下，氨在水溶液中能被Cl2，H2O2，KMnO4等氧化。
例如：③加合反应氨中氮原子上的孤电子对能与其他离子或分子形成配位键,结果形成了各种形式的氨合物，氨能与许多金属离子形成氨配合物如［Ag(NH3)2］+。
④弱碱性氨极易溶于水,它在水中主要是形成水合分子，同时在水中只有一部分水合氨分子发生电离作用。
NH3·H2O的K b=1．8×10—5，可与酸发生中和反应.(4）铵盐氨和酸作用可得到相应的铵盐,铵盐一般是无色晶体，易溶于水，而且是强电解质。
氮族元素一、氮和磷1.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VA 族，其代表元素为氮和磷．2.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． 3.氮族元素单质的物理性质（一）.氮气1.(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N 2 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(N 2)的电子式为，结构式为N ≡N ．由于N 2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： ①N 2与H 2化合生成NH 3 N 2 +3H 22NH 3（该反应是一个可逆反应，是工业合成氨的原理．） ②N 2与O 2化合生成NO ： N 2 + O 22NO （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． 2.NO 、NO 2性质的比较(1)电闪雷鸣时：N 2+O 22NO(2) 2NO + O 2= 2NO 2(3)下雨时：3NO 2 + H 2O ＝2HNO 3 + 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．4.光化学烟雾：NO 、NO 2有毒，是大气的污染物．空气中的NO 、NO 2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．NO 2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，NO 2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． （二）磷 1.. (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O 2反应： 4P+5O 22P 2O 5②磷在C12中燃烧： 2P+3C12(不足量) 2PCl 3 2P+5Cl 2(足量)2PCl 52.磷的同素异形体——白磷与红磷240℃白磷、红磷在空气中燃烧，都生成白色的P 2O 5白磷与红磷燃烧都生成素形成的单质红磷证明白磷与红磷所含元素相同——互为同素异形体密封保存，防止吸湿切削白磷应在水中进行3.五氧化二磷、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)．P 2O 5是酸性氧化物，与水反应：P 2O 5+3H 2O 2H 3PO 4(2)磷酸的性质、用途：磷酸(H 3PO 4)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．4.氮、磷元素及其单质、化合物性质的比较222P22NH22PH二．铵盐1.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：NH3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NH3分子与H2O分子结合成NH3·H2O(叫一水合氨)．NH3·H2O 为弱电解质，只能部分电离成NH4＋和OH－：NH3 + H23·H24＋+ 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)．NH3·H2O不稳定，故加热氨水时有氨气逸出：NH4＋+ OH－NH3↑+ H2Ob．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(NH3、NH3·H2O、H2O)和3种离子(NH4＋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NH3·H2O形式存在，但计算时仍以NH3作溶质．②跟氯化氢气体的反应：NH3 + HCl ＝ NH4C1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NH3与盐酸挥发出来的HCl化合生成的NH4C1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H2SO4、H3PO4等)反应时，无白烟生成．③跟氧气反应： 4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O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．2.铵盐铵盐是由铵离子(NH4＋)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。
第十四章 氮族元素
一、选择题
1、下列物质的水解产物中既有酸又有碱的是………………………………………… （ ）
(A) Mg 3N 2 (B) SbCl 5 (C) POCl 3 (D) NCl 3
2、有关H 3PO 4、H 3PO
3、H 3PO 2不正确的论述是…………………………………（ ）
(A) 氧化态分别是+5，+3，+1
(B) P 原子是四面体几何构型的中心 (C) 三种酸在水中的离解度相近 (D) 都是三元酸
3、下列含氧酸根中，属于环状结构的是……………………………………………… （ ）
(A) S O 462
- (B) S O 3102- (C) P O 393
- (D) P O 3105-
4、分子中含d —p 反馈π键的是
(A) HNO 3 ; (B) HNO 2; (C) H 3PO 2; (D)NH 3
5、 下列物质酸性最强的是
(A) N 2H 4 ; (B) NH 2OH ; (C) NH 3 ; (D)HN 3
6、 下列酸中为一元酸的是
(A) H 4P 2O 7 ; (B) H 3PO 2 ; (C) H 3PO 3 ; (D)H 3PO 4
7、与AgNO 3溶液作用观察到白色沉淀的是
(A) Na 3PO 4 ; (B) K 2CrO 4 ; (C) KI ; (D) Na 4P 2O 7
8、下列化合物中，最易生发爆炸反应的是
(A) Pb(NO 3)2 ; (B) Pb(N 3)2 ; (C) PbCO 3 ; (D) K 2CrO 4
9、下列物质均有较强的氧化性，其中最强氧化性与惰性电子对有关的是
(A) K 2Cr 2O 7 ; (B) NaBiO 3 ; (C) (NH 4)2S 2O 8 ; (D) H 5IO 6
10、氨、联氨和羟胺具有的共同性质是
(A) 氨的氧化态相同； (B)具有还原性
(C) 具有氧化性； (D)都是一元弱碱
二、填空题
1、NH 3和PH 3的碱性，前者______________后者；
2、在砷分族的氢氧化物(包括含氧酸盐)中酸性以_____________为最强，碱性__________最强，以____________的还原性最强，以____________的氧化性最强，这说明从砷锑到铋氧化数为________的化合物渐趋稳定。
3、在AlCl 3和SbCl 3溶液中各加入适量Na 2S 溶液，将分别产生__________和_________沉淀，使后者与过量的Na 2S 溶液作用，将生成___________而溶解。
4、在Sn(II)的强碱溶液中加入硝酸铋溶液，发生变化的化学方程式为：
________________________________________________________________。
三、简答题
1、氮、磷、铋都是V A族元素，它们都可以形成氯化物，例如：NCl3、PCl3、PCl5和BiCl3。
试问：
(1) 为什么不存在NCl5及BiCl5而有PCl5？
(2) 请你对比NCl3、PCl3、BiCl3水解反应的差异(指水解机理及水解物性质上差异)。
写出有关反应方程式。
2、.在P4分子中P-P-P键的键角约为多少？说明P4分子在常温下具有高反应活性的原因？
3、通常如何存放金属钠和白磷，为什么？
4、试讨论为什么PCl3的水解产物是H3PO3和HCl，而NCl3的水解产物却是HOCl和NH3?
5、.在Na2HPO4和NaH2PO4溶液中加入AgNO3溶液均析出黄色沉淀？而在PCl5完全水解后的产物中，加入AgNO3只有白色沉淀，而无黄色沉淀，试对上述事实加以说明。
