非金屬元素及其化合物之

氮及其化合物NHHH根據氮族元素在周期表的位置及結構特點，掌握該族元素的非金屬性及其重要性質的遞變規律，并和相鄰的氧族、鹵素進行比較。理解N2分子結構特點，掌握N2的性質和用途。根據NH3分子的結構特點，掌握NH3的性質、制法、用途，掌握銨鹽(NH4+)的特性和檢驗方法。比較并掌握氮的兩種重要氧化物NO和NO2的性質。掌握HNO3的重要性質和用途，工業上氨的催化氧化法制硝酸的原理，了解硝酸工業尾氣的吸收。比較P的兩種同素異形體的物理性質，掌握磷的重要的化學性質和用途。本章考點：高考回顧1..將相同質量的銅分別和過量濃硝酸、稀硝酸反應，下列敘述正確的是()A.反應速率：兩者相同B.消耗硝酸的物質的量：前者多，后者少C.反應生成氣體的顏色：前者淺，后者深D.反應中轉移的電子總數：前者多，后者少2.疊氮酸（HN3）與醋酸酸性相似，下列敘述中錯誤的是()A、HN3水溶液微粒濃度大小順序:c(HN3)>c(H+)>c(N3ˉ)>c(OHˉ)B、HN3與NH3作用生成的疊氮酸銨是共價化合物C、NaN3水溶液中離子濃度大小順序為：c(Na+)>c(N3ˉ)>c(OHˉ)>c(H+)D、N3ˉ與CO2含相等電子數BB

3.已知A、B、C、D為氣體，E、F為固體，G是氯化鈣，它們之間的轉換關系如下圖所示：

（1）D的化學式（分子式）是

,E的化學式（分子式）是

（2）A和B反應生成C的化學方程式是

（3）E和F反應生成D、H和G的化學方程式是

答案：（1）NH3

NH4Cl（2）H2+Cl22HCl（3）2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+2H2O+CaCl2解析：本題的突破口在于D→E→D這一系列過程，其對應氨氣→銨鹽→氨氣這一過程。也就是D為NH3，結合G為CaCl2可以知道E為NH4Cl，F為Ca（OH）2。其余物質可以逐一確定為A—H2（或Cl2）、B—Cl2（或H2）、C—HCl、H—H2O。4.已知X、Y、Z都是短周期的元素，它們的原子序數依次遞增。X原子的電子層數與它的核外電子總數相同，而Z原子的最外層電子數是次外層的三倍，Y和Z可以形成兩種以上氣態化合物，則

（1）X是

，Y是

，Z是

。（2）由Y和Z組成，且Y和Z的質量比為7：20的化合物的化學式（分子式）是

。（3）由X、Y、Z中的兩種元素組成，且與X2Z分子具有相同電子數的兩種離子是

和

。（4）X、Y、Z可以形成一種鹽，此鹽中X、Y、Z元素的原子的個數比為4：2：3，該鹽的化學式（分子式）是

。答案：（1）氫

氮

氧（2）N2O5

（3）NH4+

OH-（4）NH4NO3解析：（1）因為電子層數為2、3的短周期元素的核外電子數最少分別為3個、11個，而X原子的電子層數與它的核外電子總數相同，則電子層數、核外電子數均為1，X是H元素；Z的最外層電子數是次外層的3倍，即次外層電子數2個、最外層電子數6個，Z是O元素；2～7號元素中，只有N能和O形成N2O、NO、N2O3、NO2等多種氣態化合物，故Y是N元素。一、氮族元素氮族元素的相似性和遞變性相似性遞變性1.最外層上均為5個電子，均能獲得3個電子而達到穩定結構。2.在最高價氧化物中化合價都是+5價，化學式為R2O5。1.氮、磷、砷、銻、鉍的單質從非金屬過渡到金屬。2.氮、磷與氧氣反應的條件不同N2+O22NO(難化合)

放電4P+5O22P2O5(易化合)

點燃P4+5O22P2O5點燃所以還原性N<P相似性遞變性3、在氣態氫化物中，都顯－3價化學式為RH34、最高價氧化物的水化物的化學式為H3RO4或HRO33.氮、磷與H2反應的條件不同N2+3H22NH3高溫、高壓催化劑而磷與H2很難直接化合成PH3所以氧化性N>P4.氣態氫化物的穩定性NH3、PH3、ASH3、SbH3穩定性逐漸減弱5.最高價氧化物的水化物的酸性HNO3、H3PO4、H3ASO4、H3SbO4酸性逐漸減弱怎樣證明氮、磷、砷元素的非金屬性逐漸減弱？氮磷砷N2O5HNO3P2O5H3PO4As2O5H3AsO4酸性減弱NH3PH3AsH3穩定性降低硝酸分子所含的氧原子比磷酸、砷酸少。為什么？氮原子半徑小，限制了它跟氧原子成鍵的數目。考考自已1.現有X、Y兩種ⅤA族元素，下列事實不能說明X的非金屬性比Y強的是（

）(A)酸性強弱：H3XO4>H3YO4(B)氣態氫化物的穩定性：XH3>YH3(C)最高價氧化物的穩定性：X2O5>Y2O5(D)氣態氫化物的還原性：YH3>XH3

C2、已知Bi是原子序數最大的氮族元素，推測Bi的化合物最不可能具有的性質()A.BiH3很穩定

B.Bi(OH)3顯弱堿性

C.鉍酸酸性比銻酸酸性強D.由反應

2Mn2++5BiO3－+14H+=2MnO4－+5Bi3++7H2O

AC考考自已二、單質(一)氮氣1、分子結構：2、物理性質：無色無味穩定氣體,難溶于水.3、化學性質：常溫下比較穩定

(1)氧化性：N2+3Mg=Mg3N2(點燃)淡黃色

N2+3H2=2NH3(催化劑加熱)

(2)還原性：N2+O2=2NO(放電)4.用途:(1)是合成氨、制硝酸的重要原料

(2)保護氣：焊接金屬；燈泡的填充氣體；保存糧食、罐頭、水果(3)醫學上，用液氮作冷凍劑(4)高科技領域中用液氮制造低溫環境。

空氣降溫加壓液態蒸發N2O25.制備工業上：空氣N2CO2N2C，△堿實驗室：一種是將NH3通過灼熱的CuO，另一方法：NH4Cl飽和溶液和NaNO2飽和溶液混合加熱NH4Cl+NaNO2

NaCl+N2↑+2H2O2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O

為何使用冰鹽冷卻？A用來何用？加熱前必須怎么做？收集前應如何操作？如何收集？加熱片刻后可以移去酒精燈，為什么？【討論】(二)磷（紅磷、白磷）1、分子結構和存在：2、物理性質：3、化學性質：

4P+5O2=2P2O5

2P+3Cl2=2PCl3(白霧)

2P+5Cl2=2PCl5(白煙)

P+5HNO3(濃)=H3PO4+5NO2↑+H2OP2O5+H2O(冷)=2HPO3(偏磷酸劇毒)

P2O5+3H2O(熱)=2H3PO4(無毒)

(二)磷（紅磷、白磷）隔絕空氣 416℃冷卻白磷----→紅磷----→升華---→白磷

260℃Δ4、保存：少量白磷保存在水中；紅磷密封保存。白磷P4紅磷結構色、態密度毒性溶解性著火點保存正四面體結構復雜白(黃)色蠟狀固體紅棕色粉末1.82g/cm32.34g/cm3劇毒無毒40℃自燃發光240℃不能自燃水中密封保存密封保存一、白磷與紅磷的性質比較：不溶于水易溶于CS2不溶于水也不溶于CS2火柴火柴盒側面：紅磷、Sb2S3等火柴頭：KClO3和MnO2、S等磷的用途：1.制磷酸；2.白磷制燃燒彈、煙幕彈；3.紅磷制農藥、安全火柴。1)白色固體；2)酸性氧化物，磷酸酐；3)強烈的吸水性(做干燥劑，干燥酸性、

中性氣體)。P2O5+3H2O====2H3PO4(磷酸，無毒)Ⅰ:P2O5：II.H3PO4無色透明的晶體，具有吸濕性，易溶于水，與水以任意比混溶。磷酸作為三元酸，與堿反應時，當堿的用量不同時，可生成不同的鹽。如磷酸和NaOH反應：H3PO4+3NaOH=Na3PO4+3H2OH3PO4+2NaOH=Na2HPO4+2H2OH3PO4+NaOH=NaH2PO4+H2O磷酸鹽的溶解性：所有磷酸二氫鹽可溶，磷酸正鹽和磷酸一氫鹽除鉀、鈉、銨鹽可溶，其余都不溶。三、氧化物N2ONON2O3

NO2(N2O4)N2O5

( 紅為酸酐)NO:NO2N2ONON2O3NO2(N2O4)N2O5P4O6P4O10

1、性質：NONO2N2NaNO2HNO3SO3NOI2NOKOHN2O4三、氧化物三、氧化物2NO+O2=2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO4NO+3O2+2H2O=4HNO34NO2+O2+2H2O=4HNO36NOx+4xNH3=(3+2x)N2+6xH2O(催化劑)NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2ONO2+SO2=NO+SO3NO2+2KI+H2O=NO+2KOH+I2三、氧化物2、制法： 原理 HNO3+Cu--Cu(NO3)2+NOx↑+H2O

藥品 濃稀硝酸、銅 裝置 固+液(加熱)

收集 尾氣吸收氨氣

1、分子結構：

三角錐構型,極性分子2、物理性質：無色、有刺激性氣味、極易溶于水、易液化的氣體（1：700）四、氫化物四、氫化物

3、化學性質：

(1)堿性(和水反應,和酸反應) (2)還原性(氨的催化氧化)

(3)絡合(銀氨溶液)

(4)其他(制尿素)四、氫化物NH3NH3?H2O(三性)NH4ClNH4NO3(NH4)2SO4NH4HSO3N2NH4ClNO

H2O(NH2)2COCO2180℃2000atm[Cu(NH3)4]2+[Ag(NH3)2]+CaCl2?8NH3四、氫化物NH3+H2O=NH3?H2O=NH4++OH-NH3+HCl=NH4Cl NH3+HNO3=NH4NO32NH3+H2SO4=(NH4)2SO4

NH3+H2SO4=NH4HSO4NH3+H20+SO2=NH4HSO34NH3+5O2=4NO+6H2O(催化劑加熱)8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl四、氫化物2NH3+Ag+=[Ag(NH3)2]+4NH3+Cu2+=[Cu(NH3)4]2+8NH3+CaCl2=CaCl2?8NH32NH3+CO2=(NH2)2CO+H2O(180℃,2000atm)三、氫化物

4、制備

(1)工業制備

N2+3H2=2NH3(催化劑、加熱、加壓) (2)實驗室制法 原理：2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3↑+2H2O

藥品：固體NH4Cl，消石灰(濃氨水、CaO) 裝置：固+固加熱(液+固加熱)

除雜：干燥(堿石灰)四、氫化物 收集：向下排空氣法 檢驗：濕潤的紅色石蕊試紙

五、含氧酸硝酸1、結構：2、物理性質：無色易揮發液體易溶于水3、化學性質：

不穩定性

酸性

強氧化性(濃度越濃,氧化性越強,還原劑一般被氧化為最高價態)

漂白性(濃硝酸)與有機物反應五、含氧酸HNO3H20NO2O2酸的通性CO2H2ONO2H3PO4NO2H2SO4H2ONO2鈍化Cu(NO3)2NO2SH2ONOH2SO4NOFe3+NO(I2)Br2NOC6H5NO2CH2ONO2|CHONO2|CH2ONO2Na2SO4NO五、含氧酸4HNO3=2H2O+4NO2↑+O2↑C+4HNO3(濃)=CO2↑+4NO2↑+2H20P+5HNO3(濃)=H3PO4+5NO2↑+H2OS+6HNO3(濃)=H2SO4+6NO2↑+2H2O3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2OCu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O3H2S+2HNO3(稀)=3S+2NO↑+4H2O3SO2+2H20+2HNO3(稀)=3H2SO4+2NO↑五、含氧酸3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O6Br-+2NO3-+8H+=3Br2+2NO↑+4H2O3Na2SO3+2HNO3=3Na2SO4+2NO+H2OC6H6+HNO3→C6H5NO2+H2OCH2OH CH2ONO2 | | CHOH +3HNO3→ CHONO2 +3H2O | | CH2OH CH2ONO2五、含氧酸4、制備(1)工業制法

①4NH3+5O2====4NO+6H2O

②2NO+O2=2NO2 ③3NO2+H2O=2HNO3+NO

關系：NH3-NO-NO2-HNO3

尾氣處理：NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O 2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O高溫、高壓催化劑五、含氧酸(2)實驗室制備原理：NaNO3(S)+H2SO4(濃)=NaHSO4+HNO3↑微熱藥品：固體硝酸鈉，濃硫酸裝置：固+液加熱（曲頸甑）收集：冷凝注意：NO2和HNO3都易腐蝕橡膠五、含氧酸【討論】硝酸與金屬反應的還原產物與硝酸的濃度和金屬的活潑性有密切的關系，可以是N2O、NO2（N2O4）等，怎樣判斷還原產物?請閱讀考點精講:有關硝酸參與的反應的計算及實驗(練習4)六、鹽類化合物銨鹽 特性：離子化合物,可溶于水。

(1)受熱易分解

NH4Cl=NH3+HCl(Δ) NH4HCO3=NH3+HCl+H2O

(2)與堿反應

NH4Cl+NaOH=NaCl+NH3?H2O

(3)部分氨鹽的“兩性”NH4HCO3（NH4）2CO3NH4HSO3（NH4）2SO3NH4HS等；

(4)NH4+的檢驗六、鹽類化合物硝酸鹽 特性：一般易溶于水，受熱易分解高溫下都是強氧化劑。銨根離子和硝酸根離子的檢驗

(1)堿—加熱—濕潤的紅色石蕊試紙

(2)濃縮—銅—濃硫酸—加熱注意：硝酸根離子在酸性條件下有強氧化性［難點分析］

1.有關混合氣體的計算有關的化學方程式是：

一.只有NO2溶于水或它與另一既不溶于水，又不與之反應的氣體混合溶于水，發生的反應為：二.只有NO2與氧氣的混合氣體溶于水，將上述兩個化學方程式進行合并，消除循環項NO，得三.若為NO與氧氣的混合氣體溶于水，則消去循環項四.若為三者同時溶于水時：可先將氧氣與一氧化氮反應，則據氧氣的量的多少，得到的處理結果有三種可能性：

例1:有一充滿20mLNO與12mLO2的試管倒置在水槽中，則最后所得氣體為________，體積為_______mL。

例2:容積為40mL的試管中充滿了NO2與O2的混合氣體倒立于水槽中:

(1)若液體充滿試管，則原混合氣體中NO2與O2的體積分別為_____mL和____mL。

(2)若最后剩余NO氣體5mL，則原混合氣體中NO2的體積為________ml。NO432835銨鹽一般都不穩定，受熱易分解。其分解產物決于定組成銨鹽的酸的性質。一般規律是

(1)對熱不穩定的酸的銨鹽，生成NH3和酸的分解產物［難點分析］

2.銨鹽受熱分解規律(2)揮發性酸對應的銨鹽受熱產生相應的酸和NH3

(3)不揮發性高沸點酸的銨鹽受熱生成和酸(或酸式鹽)

(4)氧化性酸的銨鹽熱分解產物復雜，溫度不同，產物亦不同，在中學階段一般不作要求。在較低溫度下，符合一般規律。例如：思考題：1.下列混合氣體通入水中后，有一種氣體消失另一種氣體體積增大的是（）（A）HCl和CO2

（B）O2和F2（C）NO和NO2

（D）H2和H2SBC2F2

＋2H2O＝4HF＋O23NO2+H2O=2HNO3+NO2.有A、B、C、D四種氣體，能發生下列變化：A+DE+H2O，E+O2D，C+DB+F，B+O2C。且已知其中：C為紅棕色，D能使石灰水變渾濁，E常溫下是固體，F是一種酸酐。（1）寫出四種氣體的化學式：

A_____、B_____、C_____、D_____。（2）寫出C+DB+F所表示的反應方程式_____________________________。（3）寫出D使石灰水變渾濁的反應方程式_______________________________。H2SNONO2SO2NO2+SO2=NO+SO3SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O七.氧化還原反應方程式的配平1、寫出反應物和生成物的化學式，列出發生氧化和還原反應的元素的化合價。2、列出元素的化合價的變化。3、使化合價的升高和降低的總數相等。4、配平其它物質的系數，把單線改成等號。Pt+HNO3+HClH2PtCl6+NO+H2O0+2+5+4化合價升高4化合價降低3×44343188×3[練習]Na2SO3可被KMnO4氧化，現有30mL0.2mol/L的Na2SO3溶液與含2.4×10-3molMnO4-的溶液完全反應，則Mn元素在還原產物中的價態是多少？Na2SO3被KMnO4氧化為Na2SO4Na2SO3失去電子總數應等于KMnO4得到電子總數設1molKMnO4得Xmol電子則：0.03L×0.2mol/L×2=2.4×10-3mol·X解得X=5，即錳元素降低5價答：錳元素在還原產物中的價態為+2價。

氧化還原反應方程式的配平原則小結：

⒈化合價升高的總數=化合價降低的總數

氧化還原反應的配平步驟

⑴標價數

方法技巧

⒉反應前后原子的總數相等

⑵列變化

⑶求總數

⑷配系數

部份氧化（還原）反應，從右邊開始起配。3.反應前后離子所帶電荷數相等六、多步反應計算和過量計算：多步反應計算解題步驟一般為：1.按照題意依次寫出各步反應的化學方程式；2.根據各方程式中有關物質化學式前的系數關系寫出關系式，3.在關系式中化學式的下面對應寫出已知量和未知量的質量關系；4.將各量組成比例式求解并寫出簡明的答案。例1.完全分解12.25g氯酸鉀產生的氧氣能和多少g鋅跟足量的稀硫酸反應產生的氫氣完全反應？解：由2KClO3=2KCl+3O2↑2H2+O2=2H2OZn+H2SO4=ZnSO4+H2↑分別得2KClO3~3O2,O2~2H2,即3O2~6H2,H2~Zn即6H2~6Zn,則2KClO3~3O2