高中知識點規律大全7氮族元素》

2021-05-29 12:21:53 字數 4310 閱讀 5048

高中化學知識點規律大全

——氮族元素

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1.氮和磷

[氮族元素] 包括氮(7n)、磷、(15p)、砷(33as)、銻(51sb)、鉍(83bi)五種元素.氮族元素位於元素週期表中第va族,其代表元素為氮和磷.

[氮族元素的原子結構]

(1)相似性:

①最外層電子數均為5個;

②主要化合價:氮有-3、+1、+2、+3、+4、+5價;磷和砷有-3、+3、+5價;銻、鉍有+3、+5價.

(2)遞變規律:按氮、磷、砷、銻、鉍的順序,隨著核電荷數的增加,電子層數增多,原子半徑增大,失電子能力增強,得電子能力減弱,非金屬性減弱,金屬性增強.在氮族元素的單質中,氮、磷具有較明顯的非金屬性;砷雖然是非金屬,但有一些金屬性;銻、鉍為金屬.

[氮族元素單質的物理性質]

[氮氣]

(1)氮元素在自然界中的存在形式:既有游離態又有化合態.空氣中含n2 78%(體積分數)或75%(質量分數);化合態氮存在於多種無機物和有機物中,氮元素是構成蛋白質和核酸不可缺少的元素.

(2)氮氣的物理性質:純淨的氮氣是無色氣體,密度比空氣略小.氮氣在水中的溶解度很小.在常壓下,經降溫後,氮氣變成無色液體,再變成雪花狀固體.

(3)氮氣的分子結構:氮分子(n2)的電子式為,結構式為n≡n.由於n2分子中的n≡n鍵很牢固,所以通常情況下,氮氣的化學性質穩定、不活潑.

(4)氮氣的化學性質:

①n2與h2化合生成nh3 n2 +3h22nh3

說明該反應是乙個可逆反應,是工業合成氨的原理.

②n2與o2化合生成no: n2 + o22no

說明在閃電或行駛的汽車引擎中會發生以上反應.

(5)氮氣的用途:

①合成氨,制硝酸;

②代替稀有氣體作焊接金屬時的保護氣,以防止金屬被空氣氧化;

⑧在燈泡中填充氮氣以防止鎢絲被氧化或揮發;

④儲存糧食、水果等食品,以防止腐爛;

⑤醫學上用液氮作冷凍劑,以便在冷凍麻醉下進行手術;

⑥利用液氮製造低溫環境,使某些超導材料獲得超導效能.

[no、no2性質的比較]

[自然界中硝酸鹽的形成過程]

(1)電閃雷鳴時:n2+o22no

(2) 2no + o2= 2no2

(3)下雨時:3no2 + h2o=2hno3 + no

(4)生成的硝酸隨雨水淋灑到土壤中,並與土壤中的礦物作用生成能被植物吸收的硝酸鹽.

[光化學煙霧] no、no2有毒,是大氣的汙染物.空氣中的no、no2汙染物主要來自於石油產品和煤燃燒的產物、汽車尾氣以及制硝酸工廠的廢氣.no2在紫外線照射下,發生一系列光化學反應,產生一種有毒的煙霧——光化學煙霧.因此,no2是造成光化學煙霧的主要因素.光化學煙霧刺激呼吸器官,使人生病甚至死亡.

[磷](1)磷元素在自然界中的存在形式:自然界中無游離態的磷.化合態的磷主要以磷酸鹽的形式存在於礦石中.動物的骨骼、牙齒和神經組織,植物的果實和幼芽,生物的細胞裡都含有磷.

(2)單質磷的化學性質:

①與o2反應: 4p+5o22p2o5

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

[磷的同素異形體——白磷與紅磷]

[五氧化二磷、磷酸]

(1)五氧化二磷的性質:五氧化二磷是白色粉末狀固體,極易吸水(因此可作酸性氣體的乾燥劑).p2o5是酸性氧化物,與水反應:

p2o5+3h2o2h**o4

(2)磷酸的性質、用途:磷酸(h**o4)是一種中等強度的三元酸,具有酸的通性.磷酸主要用於製造磷肥,也用於食品、紡織等工業.

[氮、磷元素及其單質、化合物性質的比較]

2.銨鹽

[氨](1)氨的物理性質:

①氨是無色、有刺激性氣味的氣體,比空氣輕;②氨易液化.在常壓下冷卻或常溫下加壓,氣態氨轉化為無色的液態氨,同時放出大量熱.液態氨氣化時要吸收大量的熱,使周圍的溫度急劇下降;③氨氣極易溶於水.在常溫、常壓下,1體積水中能溶解約700體積的氨氣(因此,氨氣可進行噴泉實驗);④氨對人的眼、鼻、喉等粘膜有刺激作用.若不慎接觸過多的氨而出現病症,要及時吸入新鮮空氣和水蒸氣,並用大量水沖洗眼睛.

(2)氨分子的結構:nh3的電子式為,結構式為,氨分子的結構為三角錐形,n原子位於錐頂,三個h原子位於錐底,鍵角107°18′,是極性分子.

(3)氨的化學性質:

①跟水反應.氨氣溶於水時(氨氣的水溶液叫氨水),大部分的nh3分子與h2o分子結合成nh3·h2o(叫一水合氨).nh3·h2o為弱電解質,只能部分電離成nh4+和oh-:

nh3 + h2onh3·h2o nh4+ + oh-

a.氨水的性質:氨水具有弱鹼性,使無色酚酞試液變為淺紅色,使紅色石蕊試液變為藍色.氨水的濃度越大,密度反而越小(是一種特殊情況).nh3·h2o不穩定,故加熱氨水時有氨氣逸出:

nh4++ oh-nh3↑+ h2o

b.氨水的組成:氨水是混合物(液氨是純淨物),其中含有3種分子(nh3、nh3·h2o、h2o)和3種離子(nh4+和oh-、極少量的h+).

c.氨水的儲存方法:氨水對許多金屬有腐蝕作用,所以不能用金屬容器盛裝氨水.通常把氨水盛裝在玻璃容器、橡皮袋、陶瓷壇或內塗瀝青的鐵桶裡.

d.有關氨水濃度的計算:氨水雖然大部分以nh3·h2o形式存在,但計算時仍以nh3作溶質.

②跟***氣體的反應:nh3 + hcl = nh4c1

說明 a.當蘸有濃氨水的玻璃棒與蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近時,產生大量白煙.這種白煙是氨水中揮發出來的nh3與鹽酸揮發出來的hcl化合生成的nh4c1晶體小顆粒.

b.氨氣與揮發性酸(濃鹽酸、濃硝酸等)相遇,因反應生成微小的銨鹽晶體而冒白煙,這是檢驗氨氣的方法之—.

c.氨氣與不揮發性酸(如h2so4、h**o4等)反應時,無白煙生成.

③跟氧氣反應: 4nh3 + 5o2 4no + 6h2o

說明這一反應叫做氨的催化氧化(或叫接觸氧化),是工業上制硝酸的反應原理之一.

(4)氨氣的用途:

①是氮肥工業及製造硝酸、銨鹽、純鹼的原料;②是有機合成工業如合成纖維、塑料、染料、尿素等的常用原料;③用作冰機中的致冷劑.

[銨鹽]

銨鹽是由銨離子(nh4+)和酸根陰離子組成的化合物.銨鹽都是白色晶體,都易溶於水.

(1)銨鹽的化學性質:

● ①受熱分解.固態銨鹽受熱都易分解.根據組成銨鹽的酸根陰離子對應的酸的性質的不同,銨鹽分解時有以下三種情況:

a.組成銨鹽的酸根陰離子對應的酸是非氧化性的揮發性酸時,則加熱時酸與氨氣同時揮發,冷卻時又重新化合生成銨鹽。例如:

nh4cl(固) nh3↑+ hcl↑ nh3 + hcl=nh4cl (試管上端又有白色固體附著)

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

b.組成銨鹽的酸根陰離子對應的酸是難揮發性酸,加熱時則只有氨氣逸出,酸或酸式鹽仍殘留在容器中.如:

(nh4)2so4nh4hso4 + nh3↑ (nh4)**o4h**o4 + 3nh3↑

c.組成銨鹽的酸根陰離子對應的酸是氧化性酸,加熱時則發生氧化還原反應,無氨氣逸出.例如:

nh4no3n2o↑+ 2h2o

②跟鹼反應——銨鹽的通性.

固態銨鹽 + 強鹼(naoh、koh)無色、有刺激性氣味的氣體試紙變藍色.例如:

(nh4)2so4+2naoh na2so4 + 2nh3↑+ 2h2o

nh4no3+naohnano3 + nh3↑+ h2o

說明:a.若是銨鹽溶液與燒鹼溶液共熱,則可用離子方程式表示為:

nh4++ oh-nh3↑+ h2o

b.若反應物為稀溶液且不加熱時,則無氨氣逸出,用離子方程式表示

為:nh4++ oh-=nh3· h2o

c.若反應物都是固體時,則只能用化學方程式表示.

(2)氮肥的存放和施用.銨鹽可用作氮肥.由於銨鹽受熱易分解,因此在貯存時應密封包裝並存放在陰涼通風處;施用氮肥時應埋在土下並及時灌水,以保證肥效.

[銨鹽(nh4+)的檢驗] 將待檢物取出少量置於試管中,加入naoh溶液後,加熱,用濕潤的紅色石蕊試紙在管口檢驗,若試紙變藍色,則證明待檢物中含銨鹽(nh4+).

[氨氣的實驗室制法]

(1)反應原理:固態銨鹽[如nh4cl、(nh4)2so4等]與消石灰混合共熱:

2nh4cl+ca(oh)2 cacl2 + 2nh3↑+ 2h2o

(2)發生裝置型別:固體+固體氣體型裝置(與制o2相同).

(3)乾燥方法:常用鹼石灰(cao和naoh的混合物)作乾燥劑.不能用濃h2so4、p2o5等酸性乾燥劑和cacl2乾燥氨氣,因為它們都能與氨氣發生反應(cacl2與nh3反應生成cacl2·8nh3).

(4)收集方法:只能用向下排氣法,並在收集氨氣的試管口放一團棉花,以防止氨氣與空氣形成對流而造成制得的氨氣不純.

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氮族元素知識點歸納

氮族元素 知識歸納 一 氮族元素概況 二 氮氣 空氣中體積80 的組成成分 1.概況 n2是一種無色無味的氣體,密度比空氣略小,不溶於水。分子結構式為 n n,該化學鍵很牢固,鍵能很大,難以破壞,所以通常情況下氮氣性質 很穩定 2.化學性質 1 工業合成氨的反應方程式 2 高溫或閃電時與o2的反應的...