高中知识点规律大全 7氮族元素》

高中化学知识点规律大全。

——氮族元素。

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1．氮和磷。

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．

氮族元素的原子结构]

1)相似性：

最外层电子数均为5个；

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．

氮族元素单质的物理性质]

氮气]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n2 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(n2)的电子式为，结构式为n≡n．由于n2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：

n2与h2化合生成nh3 n2 +3h22nh3

说明该反应是一个可逆反应，是工业合成氨的原理．

n2与o2化合生成no： n2 + o22no

说明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：

合成氨，制硝酸；

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；

在灯泡中填充氮气以防止钨丝被氧化或挥发；

保存粮食、水果等食品，以防止腐烂；

医学上用液氮作冷冻剂，以便在冷冻麻醉下进行手术；

利用液氮制造低温环境，使某些超导材料获得超导性能．

no、no2性质的比较]

自然界中硝酸盐的形成过程]

1)电闪雷鸣时：n2+o22no

2) 2no + o2= 2no2

3)下雨时：3no2 + h2o＝2hno3 + 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．

光化学烟雾] no、no2有毒，是大气的污染物．空气中的no、no2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．no2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，no2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．

磷]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：

与o2反应： 4p+5o22p2o5

磷在c12中燃烧： 2p+3c12(不足量) 2pcl3 2p+5cl2(足量) 2pcl5

磷的同素异形体——白磷与红磷]

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)．p2o5是酸性氧化物，与水反应：

p2o5+3h2o2h3po4

2)磷酸的性质、用途：磷酸(h3po4)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．

[氮、磷元素及其单质、化合物性质的比较]

2．铵盐。氨]

1)氨的物理性质：

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：

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 + h2onh3·h2o nh4＋ +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↑+ h2o

b．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．

跟***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．

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：

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．

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。例如：

nh4cl(固) nh3↑+ hcl↑ nh3 + hcl＝nh4cl (试管上端又有白色固体附着)

又如：nh4)2co32nh3↑+ h2o + co2↑ nh4hco3nh3↑+ h2o + co2↑

b．组成铵盐的酸根阴离子对应的酸是难挥发性酸，加热时则只有氨气逸出，酸或酸式盐仍残留在容器中．如：

nh4)2so4nh4hso4 + nh3↑ (nh4)3po4h3po4 + 3nh3↑

c．组成铵盐的酸根阴离子对应的酸是氧化性酸，加热时则发生氧化还原反应，无氨气逸出．例如：

nh4no3n2o↑+ 2h2o

跟碱反应——铵盐的通性．

固态铵盐 + 强碱(naoh、koh)无色、有刺激性气味的气体试纸变蓝色．例如：

nh4)2so4+2naoh na2so4 + 2nh3↑+ 2h2o

nh4no3+naohnano3 + nh3↑+ h2o

说明：a．若是铵盐溶液与烧碱溶液共热，则可用离子方程式表示为：

nh4＋+ oh－nh3↑+ h2o

b．若反应物为稀溶液且不加热时，则无氨气逸出，用离子方程式表示。

为：nh4＋+ oh－＝nh3· h2o

c．若反应物都是固体时，则只能用化学方程式表示．

2)氮肥的存放和施用．铵盐可用作氮肥．由于铵盐受热易分解，因此在贮存时应密封包装并存放在阴凉通风处；施用氮肥时应埋在土下并及时灌水，以保证肥效．

铵盐(nh4＋)的检验] 将待检物取出少量置于试管中，加入naoh溶液后，加热，用湿润的红色石蕊试纸在管口检验，若试纸变蓝色，则证明待检物中含铵盐(nh4＋)．

氨气的实验室制法]

1)反应原理：固态铵盐[如nh4cl、(nh4)2so4等]与消石灰混合共热：

2nh4cl+ca(oh)2 cacl2 + 2nh3↑+ 2h2o

2)发生装置类型：固体+固体气体型装置(与制o2相同)．

3)干燥方法：常用碱石灰(cao和naoh的混合物)作干燥剂．不能用浓h2so4、p2o5等酸性干燥剂和cacl2干燥氨气，因为它们都能与氨气发生反应(cacl2与nh3反应生成cacl2·8nh3)．

4)收集方法：只能用向下排气法，并在收集氨气的试管口放一团棉花，以防止氨气与空气形成对流而造成制得的氨气不纯．

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