高中化学 氮族元素

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1、氮族元素氮族元素氮族元素在元素周期表中的位置氮族元素在元素周期表中的位置氮氮磷磷砷砷锑锑铋铋氮族元素：氮族元素：非金属元素非金属元素金属元素金属元素（N）（As）（Sb )（Bi ）（P）相似性：相似性：N N表现表现-3-3，+1+5+1+5价。价。P P、AsAs为为-3-3，+3+3，+5+5价；价；SbSb、BiBi为为+3+3，+5+5价；价；主要化合价：主要化合价：氮族元素的性质氮族元素的性质最高价氧化物对应水化物的分子式最高价氧化物对应水化物的分子式为为HROHRO3 3，或，或H H3 3RORO4 4。非金属元素都有气态氢化物，其分子式为非金属元素都有气态氢化物，其分子式为R

2、HRH3 3，其中氮族元素，其中氮族元素R R为为-3-3价。价。最高价氧化物的分子式为最高价氧化物的分子式为R R2 2O O5 5，其中，其中氮族元素氮族元素R R的化合价为的化合价为+5+5递变性：递变性：金属性和非金属性：随着电子层数的增金属性和非金属性：随着电子层数的增加，原子半径逐渐增大，因而自上而下，元加，原子半径逐渐增大，因而自上而下，元素得电子能力逐渐减弱，而失电子能力逐渐素得电子能力逐渐减弱，而失电子能力逐渐增强。增强。单质与氢气化合的能力逐渐减弱。单质与氢气化合的能力逐渐减弱。单质与氧气化合能力增强单质与氧气化合能力增强最高价含氧酸的酸性减弱：最高价含氧酸的酸性减弱：单质

3、与金属化合的能力逐渐减弱。单质与金属化合的能力逐渐减弱。元素元素氮氮N磷磷P砷砷As锑锑Sb秘秘Bi原子序数原子序数原子半径原子半径 元素的金属元素的金属性非金属性性非金属性化合价化合价氢化物氢化物最高价氧化最高价氧化物及水化物物及水化物元素元素氮氮N磷磷P砷砷As锑锑Sb秘秘Bi原子序数原子序数715335183原子半径原子半径 逐逐 渐渐 增增 大大元素的金属元素的金属性非金属性性非金属性金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强化合价化合价+1+2+3+4+5-3-3+3+5-3+3+5+3+5+3+5氢化物氢化物NH3PH3AsH3最高价氧化最高价氧化物及水化物物

4、及水化物N2O5HNO3P2O5H3PO4As2O5H3AsO4Sb2O5Sb(OH)5Bi2O5Bi(OH)5*与同周期氧族，卤族元素相比较：与同周期氧族，卤族元素相比较：N N、O O、F F 三元素性质比较三元素性质比较 P P、S S、ClCl三元素性质比较。三元素性质比较。第 几 周 期 元 素氢 化 物 分 子 式氢 化 物 的 生 成条 件氢 化 物 的 稳 定性*与同周期氧族，卤族元素相比较：与同周期氧族，卤族元素相比较：N N、O O、F F 三元素性质比较。三元素性质比较。第 二 周 期 元 素NOF氢 化 物 分 子 式NH3H2OHF氢 化 物 的 生 成条 件高 温

5、高 压 催 化剂点 燃 放 电冷 暗 处 混 合 爆炸氢 化 物 的 稳 定性分 解 温 度：800C分 解 温 度1000C不 分 解 P P、S S、ClCl三元素性质比较三元素性质比较。第三周期元素PSCl氢化物分子式PH3H2SHCl氢化物的生成条件磷蒸气和 H2能反应生成 PH3，很难硫蒸气和 H2能反应生成 H2S，加热光照，点燃氢化物的稳定性很不稳定，易分解加热能分解加 热 至 高 温（3000C以上）少许分解最高价含氧酸的酸性H3PO4中强酸H2SO4强酸HClO4最强酸小结：小结：非金属性较氧族、卤族元素非金属性较氧族、卤族元素弱弱；与与H H2 2化合的条件较氧族、卤族单质

6、困难。化合的条件较氧族、卤族单质困难。氢化物的稳定性较氧族、卤族元素形成的氢化物的稳定性较氧族、卤族元素形成的氢化物差。氢化物差。最高价含氧酸的酸性较氧族，卤族元素的最高价含氧酸的酸性较氧族，卤族元素的形成的酸的酸性弱。形成的酸的酸性弱。氮族元素的存在及单质物理性质氮族元素的存在及单质物理性质存在：存在：1 1、氮主要以单质形态存在空气中。除土壤中含有一些铵盐、氮主要以单质形态存在空气中。除土壤中含有一些铵盐、硝酸盐外，氮以无机化合物形式存在于自然界是很少的。氮普遍硝酸盐外，氮以无机化合物形式存在于自然界是很少的。氮普遍存在于有机体中，它是组成动植物蛋白质的重要元素。存在于有机体中，它是组成动

7、植物蛋白质的重要元素。2 2、磷在自然界中总是以磷酸盐的形式出现的，例：、磷在自然界中总是以磷酸盐的形式出现的，例：CaCa3 3(PO(PO4 4)2 2磷酸钙，磷酸钙，CaCa5 5F(POF(PO4 4)3 3磷灰石。磷是生物体不可磷灰石。磷是生物体不可缺少的元素之一。在植物体中磷主要含于种子的蛋白质中，在动缺少的元素之一。在植物体中磷主要含于种子的蛋白质中，在动物体中，则含于脑、血液和神经组织的蛋白质中，骨骼中也含有物体中，则含于脑、血液和神经组织的蛋白质中，骨骼中也含有磷。磷有多种同素异形体，最常见的是白磷和红磷。磷。磷有多种同素异形体，最常见的是白磷和红磷。3 3、砷、锑、铋在地壳

8、中的含量不大，它们可以以游离态存在、砷、锑、铋在地壳中的含量不大，它们可以以游离态存在自然界中，但主要以硫化物矿存在。例如：雄黄（自然界中，但主要以硫化物矿存在。例如：雄黄（AsAs4 4S S4 4）雌黄）雌黄（AsAs2 2S S3 3）辉锑矿（）辉锑矿（SbSb2 2S S3 3）辉铋矿（）辉铋矿（BiBi2 2S S3 3）。）。1 1、物理性质：结合课本、物理性质：结合课本P P2 2 表表1-11-1了解单质的各物了解单质的各物理性质理性质2 2、物性变化趋势：、物性变化趋势：密度：密度：自上而下依次增大。自上而下依次增大。熔点：熔点：自上而下，先升高又降低。自上而下，先升高又降低

9、。沸点：沸点：自上而下，先升高又降低。自上而下，先升高又降低。单质的物理性质及递变规律：单质的物理性质及递变规律：检测练习检测练习：1 1、氮族元素中原子半径最大的非金属是（、氮族元素中原子半径最大的非金属是（）A A、氮、氮 B B、磷、磷 C C、砷、砷 D D、铋、铋2 2、在氮的氧化物中，氮、氧质量比为、在氮的氧化物中，氮、氧质量比为7 7：1212，则氮的化合，则氮的化合 价为（价为（）A A、+2+2 B B、+3+3 C C、+4+4 D D、+5+53 3、已知、已知BiBi是原子序数最大的氮族元素，推测是原子序数最大的氮族元素，推测BiBi的化合物的化合物最不可能具有的性质是

10、（最不可能具有的性质是（）A A、BiHBiH3 3很稳定很稳定 B B、Bi(OH)Bi(OH)3 3显弱碱性显弱碱性 C C、铋酸酸性比锑酸酸性强、铋酸酸性比锑酸酸性强 D D、由反应：、由反应：2Mn2Mn2+2+5BiO+5BiO3 3-+14H+14H+=2MnO=2MnO4 4-+5Bi+5Bi3+3+7H+7H2 2O O 知：知：化合价为化合价为+5+5价的铋酸盐是强氧化剂。价的铋酸盐是强氧化剂。CBAC4 4、按、按AsAs、P P、N N顺序减弱的是（顺序减弱的是（）：）：A A、单质的氧化性、单质的氧化性 B B、气态氢化物的还原性、气态氢化物的还原性 C C、气态氢化物

11、的稳定性、气态氢化物的稳定性 D D、最高价含氧酸的酸性、最高价含氧酸的酸性5 5、某元素、某元素R R原子的最外层上有原子的最外层上有5 5个电子，它的含氧酸的钾个电子，它的含氧酸的钾盐的化学式不可能是（盐的化学式不可能是（）A A、KROKRO3 3 B B、K K3 3RORO4 4 C C、KROKRO2 2 D D、K K2 2RORO4 46 6、某主族元素、某主族元素R R，其最高正价与最低负价绝对值之差为，其最高正价与最低负价绝对值之差为2 2，则其最高价氧化物的化学式为则其最高价氧化物的化学式为_；其最高价氧化物；其最高价氧化物对应水化物的化学式为对应水化物的化学式为_；其气

12、态氢化；其气态氢化物的化学式为物的化学式为_,_,电子式为电子式为_。参考答案参考答案：6 6、R R2 2O O5 5 HROHRO3 3或或H H3 3RORO4 4 RHRH3 3 BD第一节第一节 氮氮 2、N2分子结构：NNNN 叁键，键很稳定。通常情况下，氮气的化学性质不活泼，很难与其他物质发生化学反应。一、氮气：一、氮气：1、N2的物理性质（1）与氢气的反应：N2+3H2 条件难说明N2叁键 键能大。可逆反应：说明N原子的氧化性弱于Cl和O原子。3、氮气的化学性质：（2 2）与氧气的反应）与氧气的反应 N2+O2 NO(一氧化氮)NO：无色，难溶于水，强还原性。2NO+O2 2N

13、O2（二氧化氮）NO2：红棕色气体，易溶于水。3NO2+H2O=2HNO3+NO 注意：的酸酐是 ，而不是 NO2 反应反应反应将NO2气体充于试管中，并将试管倒立于水槽中，充分反应后，剩余气体体积约为试管的_。氧化物氧化物N N2 2O ONONON N2 2O O3 3NONO2 2N N2 2O O4 4N N2 2O O5 5化合价化合价+1+1+2+2+3+3+4+4+4+4+5+5物性物性无色无色气体气体溶于冷溶于冷水，难水，难溶于热水溶于热水 无色无色气体气体稍有甜味，稍有甜味，难溶于水，难溶于水，有毒有毒 33以下以下浅淡蓝色浅淡蓝色液体，液体，-110.7-110.7蓝色固体

14、蓝色固体 红棕色气红棕色气体，有腐体，有腐蚀性，有蚀性，有刺激性气刺激性气味，有毒味，有毒 无色气无色气体体 无色固无色固体体 是否酸是否酸酐酐否否否否是是否否否否是是氮的氧化物氮的氧化物氮的氧化物氮的氧化物 N2O5：HNO3 酸酐：N2O5+H2O=2HNO3 硝酐N2O3：HNO2 酸酐：N2O3+H2O=2HNO2 亚硝酐NO、N2O、NO2则不是酸酐。4、氮气的用途、氮气的用途（稳定性）（稳定性）5 5、氮气的制法：、氮气的制法：由空气中分离出N2，有两种主要方法：1 1、含义：将空气中游离的氮转变为氮的化、含义：将空气中游离的氮转变为氮的化合物的方法。合物的方法。氮的固定氮的固定2

15、、方式：、方式：自然固氮自然固氮人工固氮：人工固氮：雷雨天产生雷雨天产生NO气体气体工业合成氨工业合成氨3NO2+H2O=2HNO3+NON2+O2 NO 2NO+O2 2NO2N2+3H2 NH3 三、有关氮氧化物的计算三、有关氮氧化物的计算练习练习1：用大试管收集满：用大试管收集满NO2气体，倒气体，倒扣在盛水的水槽中，不久看到红棕色消失，扣在盛水的水槽中，不久看到红棕色消失，试管里水面上升到容积的试管里水面上升到容积的_处，再往处，再往试管里通入适量的氧气，又出现红棕色，试管里通入适量的氧气，又出现红棕色，接着红棕色消失，液面又上升，试作计算接着红棕色消失，液面又上升，试作计算解释上述现

16、象发生的原因。解释上述现象发生的原因。练习练习2：将装有：将装有50mLNO、NO2混合的混合的量筒倒立于盛水的水槽中，反应后气体体积量筒倒立于盛水的水槽中，反应后气体体积缩小为缩小为30mL，则原混合气体中，则原混合气体中NO2、NO的体积比是的体积比是（）A、5：3B、3：5C、3：2D、2：3练习练习3：向一：向一盛满水的倒立于盛水的水盛满水的倒立于盛水的水槽中槽中100mL量筒内通入量筒内通入amLNO，再向其，再向其中充入中充入bmLO2,且且a+b=80,一段时间后，一段时间后，量筒中剩余气体的为量筒中剩余气体的为10mL，求原通入的，求原通入的NO和和O2各是多少各是多少mL?练习练习4：（1）200mL容器中充满容器中充满NO2和和O2的混的混合气体，倒放在盛水的水槽中，水充满容合气体，倒放在盛水的水槽中，水充满容器。器。（1）求混合气体中两种气体的体积。）求混合气体中两种气体的体积。（2）容器中溶液的物质的时浓度。）容器中溶液的物质的时浓度。练习练习5：80mL容器中充满容器中充满NO2和和O2的混合气体，的混合气体，倒放在盛水的水槽中，充分反应后容器中倒放在盛水的水槽中，充分反应后容器中剩余气体体积为剩余气体体积为10mL,求混合气体中两种气求混合气体中两种气体的体积。体的体积。