课件·氮族元素复习课上

白磷
隔绝空气加热到260℃
加热到416℃ ( 升华后冷却 )
红磷
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2、磷的化学性质
两种磷在物理性质上有很大的差异， 但在化学性质基本相同。 点燃 （1）与氧的反应：P + 5O2 === 2P2O5
（冒白烟）
（2）与氯气的反应： 点燃 2P + 3Cl2 (不足) ＝ 2PCl3 （液体）
白 色 烟 点燃 2P + 5Cl2 (足量) ＝ 2PCl5（固体） 雾
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三、氮的氧化物---NO与NO2的性质比较 NO NO2
红棕色，刺激性气味 有毒
物性 毒性 与水 与O2
无色，刺激性气味 有毒（机理同CO）
3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
2NO + O2 = 2NO2
与O2、H2O 4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3 4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3 NO + NO2 + 2NaOH = 2NaNO2 + H2O 与 2NO2 + 2NaOH = NaNO3 + NaNO2 + H2O NaOH
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2、制法： △ 原理 HNO3+Cu--Cu(NO3)2+NOx↑+H2O 药品 浓稀硝酸、铜 装置 固液(加热) 收集 尾气吸收
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2、谈谈你对氮的氧化物的危害的认识。 汽车尾气的主要有害成份为氮的氧化物
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在紫外线的照射下产生光化学烟雾
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有关氮的氧化物的计算:
1、NO2溶于水或NO2、N2混合溶于水 1）将盛有一定体积NO2的试管倒扣在水中，一段时间后， 气体体积减少了了20ml，求原NO2的体积和水柱上升为试管 体积的几分之几。 30ml 2/3 2）标况下，盛有NO2和N2以1:1混合气体的试管倒扣在水中， 充分反应后余气体积占原体积的多少。 2/3 2、NO2和O2混合溶于水 1）将盛NO2和O2以4:1的体积比混合气的试管倒扣在水中, 充分反应,余气占原总体积的多少。 0 2）将12mlNO2和O2的混合气体通入足量的水中，充分反应后 余气2ml（气体均在相同状态下测定）求原各气体的体积。 NO2:10.8ml O2:1.2ml 或NO2:8ml O2:4ml
②高沸点非氧化性酸 (制HI HBr H2S 还原性挥发性酸). ③磷酸比硝酸稳定,不易分解 。 点燃 制法： 高纯度磷酸制法： 4P(白磷) + 5O2 ＝ 2P2O5
P2O5 + 3H2O ＝ 2H3PO4 23 工业制法： Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 △ 2H3PO4 + 3CaSO4↓ ＝
热水
4、磷酸盐
（1）种类：
一种正盐 ，两种酸式盐 （三种）
（2）转化关系：
H3PO4
+ OH－
+ H+ + H+ + H+ （3）三种盐的溶解规律: ① 除K+ 、Na+ 、NH4+ 外, 其余的正盐和一氢盐均不溶于水。 ② 所有的二氢盐均易溶于水。
H2PO4－
+ OH－
HPO42－
+ OH－
PO43－
（
）
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3、磷的化合物
1、五氧化二磷（P2O5） 物性： 白色固体 ，有强烈的吸水性 。作干燥剂 化性：P2O5 + H2O（冷水） ＝ 2HPO3 （剧毒） P2O5 + 3H2O（热水）= 2H3PO4（无毒） 2、磷酸（H3PO4） 无色透明晶体，有吸湿性，与水以任意比互溶。 物性： 化性：①是一种三元中强酸 ( 电离不完全 )
a与b的关系 若a=b
剩余气体的 成分
剩余气体物质的量
无
NO
剩余O2
0
ba 4
若a>b 若a<b
a b 3
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变式2:把盛有48 mL NO､NO2混合气体的容器,倒置于水中
(同温､同压),待液面稳定后,容器内气体体积变为24 mL,则 12 36 (1)原混合气体中,NO是______mL,NO 是______mL｡
因是N
N的键能比P—P的键能大,如N2在空气中不能燃烧,
而白磷在空气中能自燃,红磷在空气中可以燃烧｡
②氮气不支持一般物质的燃烧,但氮气能支持镁等活泼金属的燃烧 ③不成盐氧化物一般不与碱反应,而NO､NO2的混合物可以与 NaOH反应｡ ④一般非金属氧化物与冷水､热水反应只是速率不同,产物一 样｡但P2O5与冷水､热水反应产物分别为HPO3和H3PO4｡ ⑤氮族元素的最高价氧化物的水化物的通式为H3RO4,而N元素对 应的最高价氧化物的水化物的化学式为HNO3｡ ⑥同一种元素,其氢化物显碱性(如NH3),其最高价氧化物的对 应水化物显酸性(如HNO3),二者之间发生化合反应:NH3+HNO3 5 ＝NH4NO3｡
（4）常见的磷肥：
①普钙 (过磷酸钙)
②重钙 (重过磷酸钙)
Ca3(PO4)2 + 2H2SO4 ＝ Ca(H2PO4)2 + 2CaSO4 ( 普钙 ) Ca3(PO4)2 + 2H3PO4 ＝ 3Ca(H2PO4)2 ( 重钙 ) 注意: 普钙和重钙在施用时不可与碱性物质混用
H2PO4－ + 2OH－ ＝ PO43－ + 2H2O
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【例3】 次磷酸二氢钠NaH2PO2是由次磷酸H3PO2与过量NaOH发生 中和反应的产物,它与氯酸钾或其他强氧化剂混合时会发生爆炸,次磷酸 二氢钠常用于医药和化学镀镍｡则: (1)依据磷在周期表中的位置推测:磷的最高化合价为________,次磷酸中 磷的化合价为________｡ +1
+5
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收集： 【讨论】A用来何用？加热前必须怎么做？为何 使用冰盐冷却？加热片刻后可以移去酒精灯，为 什么？如何收集？ 利于溶液滴下 检察气密性 冷凝(出去大量水蒸气） 反应放热，温度过高会 发生副反应 直接收集在气囊或 塑料袋中
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三、氮的氧化物
N2O NO N2O3 NO2（N2O4） N2O5
1、一氧化氮
1）标况下NO2和NO按3:1混合充满试管倒扣水中，求余气占 原体积的多少。 1/2 2）30mlNO和NO2混合气体充满试管倒扣水中，一段时间后余 气为16ml求原气体中各种气体的体积。
NO2:21ml
NO:9ml
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【例2】 将盛有a mol NO2和b mol NO的混合气体的试管倒立于水
槽中,再通入b mol O2,充分反应后试管里剩余气体的成分及物质 的量决定于a与b的关系,请填写以下表格:
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四 白磷、红磷
色态
溶解性
1、白磷、红磷的物理性质
白磷
白色蜡状
不溶于水，溶于CS2
红磷
红棕色粉末 不溶于水和CS2 无毒 240℃
制安全火柴、火药
毒性
着火点
剧毒 40℃ , 易自燃
制高纯度磷酸
保存 用途
密封，保存于冷水中 密封，防止吸湿
分子结构 P4 正四面体 键角60°结构复杂 (不作要求）
相互转化
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第20讲 氨 铵盐
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热点1
1. 氨气的物理性质
氨
无色、有剌激性气味的气体 比空气轻
极易溶于水（1：700） 易液化
2. 氨分子的结构
思考：氨分子 为极性还非极 性分子？
三角锥形
正四面体
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3、化学性质：
(1)碱性 (2)还原性 (3)络合 (4)其他
还原 (2)次磷酸二氢钠与氯酸钾反应时作________剂(填“氧化”或“还原”),
H3PO2 H H 2 PO2 次磷酸的电离方程式为____________________ ｡
(3)将氯酸钾与次磷酸加热后产生的黄绿色气体通入某溶液中,溶液明显变色, 试回答: 若由无色透明溶液变为浅黄色浊液,则反应的离子方程式为 ____________________ - ; S2-+Cl2＝S↓+2Cl
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ是一种无色的有毒的难溶于水的气体； 极易与氧气反应生成二氧化氮。 2NO + O2 === 2NO2
2、二氧化氮
是一种红棕色、有刺激性气味的有毒的气体； 易液化；密度比空气大。 溶于水跟水反应生成硝酸和一氧化氮。强氧化 性；与N2O4（无色）可相互转化。
3NO2 + H2O === 2HNO3 + NO
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3、NO和O2的混合溶于水
1）标况下NO和O2以4:3混合，充满一试管倒扣在水中求溶液 物质的量浓度。
0.026mol/L
2）一定条件下，16mlNO和O2混合充满试管倒扣水中余气为 2ml求NO占原气体的多少。
NO:10ml O2:6ml或NO:8ml O2:8ml
4、NO、NO2混合溶于水
【例1】 砒霜中毒事件时有发生,砒霜的主要成分是三氧化
二砷(As2O3),医生通常给砒霜中毒患者服用一定剂量的氧 化剂解毒｡下列有关叙述正确的是( D B.砷酸H3AsO4的酸性强于磷酸 ) A.砷元素在化合物中常见价态有+3､+5､+7
C.砷化氢AsH3比NH3稳定
D.砷的+3价化合物的毒性强于+5价化合物 变式1:下列各项性质的递变规律错误的是( A) A.沸点:NH3<PH3<AsH3 B.非金属性:N>P>As C.还原性:AsH3>PH3>NH3 D.酸性:HNO3>H3PO4>H3AsO4
核 电 荷 数 增 大 、 电 子 层 增 多
原 子 半 径 增 大
熔 沸 点 先 升 高 后 降 低
单 质 密 度 增 大
单 质 氧 化 性 减 弱
最 高 价 氧 化 物 对 应 水 化 物 的 酸 性 减 弱
4
氢 化 物 的 稳 定 性 减 弱
特殊性: ①由元素周期律知,非金属性N比P强,但N2比P的活泼性差,原
制备
氧化性
3Cu + 8HNO3（稀）= 3Cu(NO3)2 +2NO + 4H2O
Cu + 4HNO3（浓）= Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O 强，使KI碘化钾淀粉试蓝， 使石蕊试纸先变红后褪色
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弱
小结
NO
N2
NO2
N2O4
NaNO2
SO3 NO I2 NO KOH
HNO3
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• 2NO+O2=2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO • 4NO+3O2+2H2O=4HNO3 • 4NO2+O2+2H2O=4HNO3 催化剂 • 6NOx+4xNH3===(3+2x)N2+6xH2O • NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O • NO2+SO2=NO+SO3 • NO2+2KI+H2O=NO+2KOH+I2
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第19讲
氮和磷
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考纲要求 1.了解氮元素的单质及氧化物的性质｡ 2.了解磷元素的单质及氧化物的性质｡ 3.了解氮的氧化物对大气的污染及其防 治｡
3
一、氮族元素： （在周期表中位置：第ⅤA 族）
相似性
7N
15P 33As 51Sb 83Bi
递变性
原子结构 单质物性 化学性质
1、最外层都有5个 电子，化合价主要 有-3、+3和+5 2、气态氢化物的 通式：RH3 3、最高价氧化物对 应的水化物通式为 HRO3 或H3RO4
生的化学反应方程式为:5KClO3+6P＝3P2O5+5KCl,则下 列有关叙述错误的是( ) D A.上述反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为5:6
B.产生白色烟雾的原因是生成的P2O5白色固体小颗粒(烟)吸
水性很强,吸收空气中的水分,生成磷酸小液滴(雾) C.反应中消耗1 mol P时,转移电子的物质的量为5 mol D.因红磷和白磷互为同分异构体,所以上述火药中的红磷可 以用白磷代替
I-与淀粉 若溶液由无色变为蓝色,则原溶液中可能含有____________________ ;
若溶液变为血红色,则原溶液中可能含有____________________ ｡ Fe2+与SCN-(其他合理答案亦可)
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变式3:据悉,奥运会上使用的发令枪所用的“火药”成分是氯
酸钾和红磷,经撞击发出响声,同时产生白色烟雾｡撞击时发
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(2)若在剩余24 mL气体中,通入6 mL O2,待液面稳定后,容器内 16 气体体积变为________mL｡ (3)若在剩余24 mL气体中,通入24 mL O2,待液面稳定后,容 6 器内气体体积变为________mL｡ 18 (4)若在原48 mL NO､NO2混合气体中,通入________mL O2, 倒置于水面上,气体会全部被吸收｡
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二、氮气
1、分子结构： • 氮气
N N
2、物理性质：无色无味稳定气体,难溶于水. 3、化学性质：常温下比较稳定 点燃 (1)氧化性：N2+3Mg==Mg3N2淡黄色 高温、高压 N2+3H2 催化剂 2NH3 放电 (2)还原性：N2+O2==2NO
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4、制备 (1)工业制法 液化空气，蒸发。 (2)实验室制法 原理：NH4Cl+NaNO2(饱和)=NaCl+N2↑+2H2O 药品：NH4Cl溶液，饱和亚硝酸钠溶液 装置：液液加热 除杂：干燥