第八章《氮族元素》高三化学复习教案

第八章《氮族元素》高三化学复习教案（一）

【教学内容】

氮族元素、氮气、磷

【知识讲解】

一、氮族元素的结构特点

1、氮族元素包括N、P、As、Sb、Bi五种元素，在周期表中位于第V A族。它们的最外

层电子数均为5个，它们的原子半径随着核电荷数的增大而逐渐增大。它们在原子结构上的异同处决定了性质的相似性和递变性。

单质的物理性质递变规律有从氮到铋、单质的密度逐渐增大；固态氮和红磷、白磷均属分子晶体，熔沸点逐渐升高；锑和铋的金属性已较显著，熔、沸点的递变规律与碱金属单质相仿，逐渐降低。砷较特殊，灰砷已呈现一定金属性，但常压下，它在613C0时能升华，加压下测得的熔点是氮族元素的单质中最高的。

说明①氮族元素原子的价电子数是5，但主要为+3、+5价。②氮族元素最高价氧化物的水化物的通式为H3RO4，但硝酸为HNO3比通式少一个水分子。原因是氮原子半径小。

针对性训练

例1 砷为第四周期V A族元素，根据在周期表中的位置推测，砷不可能具有的性质是A、砷在通常状况下为固体B、可以有－3，+5等多种化合价

C、A S2O5对应水化物的酸性比H3PO4弱

D、砷的还原性比磷强

解析砷在周期表中与N、P处在同一主族，此族元素性质递变是单质状态由气态到固态，

磷为固体，砷必为固体。本族元素非金属均有－3、+3、+5等多种化合价，且最高氧化物水化物酸性 HNO 3>H 3PO 4>H 3A S O 4.

答案 D

例2 酸性氧化物和碱性氧化物相互作用可生成含氧酸盐，而硫代硫酸盐也可由非金属硫化物与金属硫化物作用制得。如3Na 2S+A S2S 3=2Na 3A S S 3（硫代亚砷酸钠），试写出下列反应的化学方程式

①Na 2S 和A S2S 5反应_______________________________.

②CaS 和A S2S 3反应________________________________.

解析 从熟知的物质性质类推出不熟悉的物质所具有的性质，解本题关键是将氧化物的

性质类推到硫化物性质的确定上。

答案 ①3Na 2S+As 2O 5=2Na 3A S O 4

②3CaS+AsS=Ca 3(A S S 3)2

例3 在某温度下，一定量的元素A 的氢化物AH 3，在一定体积的密闭容器中可完全分

解成两种气态单质，此时压强增加了75%,则A 单质的一个分子有________个A 原子,AH 3分解反应的化学方程式是________________.

解析: 设每个分子中含有X 个A 原子

XAH 3=====A X +223XH △V

X 1 X 23 1+X 2

3－X 1 75%

%

751211+=X X X=4

答案 A 4 4AH 3=A 4+6H2

2、氮气

（1）氮气的物理性质

无色、无臭、难溶于水，在空气中体积分数78%，质量分数75%。

（2）氮气的分子结构

电子式为:N N:,结构式为N=N,因为键能很大,所以氮气的化学性质很不活泼.

（3）氮气的化学性质

只有在高温下，氮气才与氢气、氧气和活泼金属反应

N 2+3H 2 高温、高压 2NH 3

催化剂

N 2+O 2 放电 2NO 2NO+O 2==2NO 2

N 2+3Mg 点燃

Mg 3N 2（镁在空气中生成微量Mg 3N 2，镁跟氮气反应比镁跟氧气反应要难得多。因此mg Mg 在空气中完全燃烧，所得固体的质量小于m ×Mg

MgO g ，氮化镁为灰绿

色固体，为离子化合物，电子式为

Ng Mg 2+） 3、氮的氧化物

N 2O 、NO 、NO 2、N 2O 4均无对应含氧酸，属不成盐氧化物。N 2O 3、N 2O 5分别是亚硝酸

和硝酸的酸酐。

2NO+O 2=2NO 2 2NO 2 N 2O 4

（无色） （红棕色） （无色）

3NO 2+H 2O=2HNO 3+NO

4NO 2+O 2+2H 2O=4HNO 3

4NO+3O 2+2H 2O=4HNO 3

NO 2是一种强氧化剂，能将I －、SO 2、H 2S 等氧化

2KI+4NO 2=2KNO 3+I 2+2NO

SO 2+NO 2=NO+SO 3

H 2S+NO 2=S+NO+H 2O

针对性训练

例4 将盛有25mL NO 、NO 2混合气体的量筒倒立于水槽中，反应后气体体积缩小为15mL ，则混合气体中NO 和NO 2的体积比是 。

解析 设NO 2与XmL

3NO 2+H 2O=2HNO 3+NO －△V

3 1 2

X 25－15=10

10

23 X X=15(mL) 则NO 占:25mL －15mL=10mL

V NO :V NO 2=10:15=2:3

答案:2:3

例5 区分某红棕色气体是溴蒸气还是NO 2气体，可采用的试剂是

A 、蒸馏水

B 、KI －淀粉试纸

C 、AgNO 3溶液

D 、NaOH 溶液

解析 Br 2溶于水得橙色溴水，NO 2溶于水得无色硝酸溶液。A 对。Br 2和NO 2均能将KI 氧化成I 2而使KI-淀粉试纸变蓝，B 错。Br 2溶于AgNO 3溶液生成浅黄色AgBr 沉淀，而NO 2没有，C 对。Br 2和NO 2通入NaOH 溶液里均是无色溶液。D 错。

答案 A ，C

例6 实验室用空气和下图所列药品、仪器装置制取少量氮化镁

① 表中装置中导管连接的正确顺序是（用装置序号a 、b ……填写） ② 各个装置中导管连接的正确顺序是

③ a 装置中发生的反应方程式是