高中化学知识点规律大全
——氮族元素
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：
①最外层电子数均为5个；
②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]
N2 P 白磷：白色或黄色 红磷：红棕色 固体 As Sb Bi 银白色或微显红色 固体 颜色 无色 灰砷：灰色 银白色 状态 密度 熔点、沸点 气体 固体 逐 渐 增 大 固体 先按N2、P、As的顺序逐渐升高，而后按Sb、Bi的顺序逐渐降低 [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：
①N2与H2化合生成NH3 N2 +3H2
2NH3
说明 该反应是一个可逆反应，是工业合成氨的原理． ②N2与O2化合生成NO： N2 + O2
2NO
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：
①合成氨，制硝酸；
②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； ⑧在灯泡中填充氮气以防止钨丝被氧化或挥发； ④保存粮食、水果等食品，以防止腐烂；
⑤医学上用液氮作冷冻剂，以便在冷冻麻醉下进行手术； ⑥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] 氮的氧化物 物理性质 一氧化氮(NO) 为无色、不溶于水、有毒的气体 ①极易被空气中的O2氧化： 2NO + O2= 2NO2 ②NO中的氮为+2价，处于中间价态，既有氧化性又有还原性 二氧化氮(NO2) 为红棕色、有刺激性气味、有毒的气体，易溶于水 与H2O反应： 3NO2 + H2O＝2HNO3 + NO (工业制HNO3原理．在此反应中，NO2同时作氧化剂和还原剂) 化学性质 [自然界中硝酸盐的形成过程] (1)电闪雷鸣时：N2+O2(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： ①与O2反应： 4P+5O2
2P2O5
2PCl3 2P+5Cl2(足量)
2PCl5
2NO
②磷在C12中燃烧： 2P+3C12(不足量)
[磷的同素异形体——白磷与红磷] 磷的同素异形体 颜色、状物 态 白磷 无色蜡状固体 红磷 红棕色粉末 说明 ①白磷与红磷的结构不 理 性 质 密度－(g·cm3) 溶解性 毒 性 1.82 2.34 不溶于水，溶于CS2 不溶于水，也不溶于CS2 剧 毒 40℃(白磷受到轻微的摩擦就会燃烧；常温时，白磷可被氧化而发光) 无 毒 同是物理性质存在差别的原因②由两者物理性质的不同，证明了白磷与红磷是不同的单质 着火点 240℃ 化学性质 白磷、红磷在空气中燃烧，都生成白色的P2O5 白磷与红磷燃烧都生成P2O5，证明它们都是由磷元素形成的单质 证明白磷与红磷所含元素相同——互为同素异形体 相互转化 白磷密封保存，少量白磷保存在水中 制造高纯度磷酸；制造燃烧弹、烟幕弹 红磷 保存方法 密封保存，防止吸湿 切削白磷应在水中进行 制造高纯度磷酸；制农药、安全火柴 用 途 [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] 元素 自然界中存在的形式 氮(N) 游离态和化合态 N2+O2单质与O2化合的情况 4P+5O2N2 +3H22P(蒸汽) + 3H2单质的化学活泼性及原因 氢化物的稳定性 2P2O5（难） 2NH3 2PH3 2NO（易） 磷(P) 只有化合态 单质与H2化合的情况 单质活泼性：N2＜P 原因：N2分子中N≡N键很牢固，故N2性质稳定、不活泼 NH3＞PH3 最高价氧化物对应水化物的酸性 非金属性 HNO3＞H3PO4 N＞P 2．铵盐 [氨]
(1)氨的物理性质：
①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：
①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+ OHNH3↑+ 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．
②跟氯化氢气体的反应：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． ③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：
①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
②跟碱反应——铵盐的通性．
??试纸??无色、有刺激性气味的气体??????固态铵盐 + 强碱(NaOH、KOH)?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+ OHNH3↑+ 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
?湿润的红色石蕊试纸??气体型装置(与制O2相同)． (2)发生装置类型：固体+固体?(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．
(5)验满方法；①将湿润的红色石蕊试纸接近集气瓶口，若试纸变蓝色，则说明氨气已充满集气瓶；②将蘸有浓盐酸的玻璃棒接近集气瓶口，有白烟产生，说明氨气已充满集气瓶． 注意 ①制氨气所用的铵盐不能用NH4NO3、NH4HCO3、(NH4)2CO3等代替，因为NH4NO3在加热时易发生爆炸，而NH4HCO3、(NH4)2CO3极易分解产生CO2气体使制得的NH3不纯． ②消石灰不能用NaOH、KOH等强碱代替，因为NaOH、KOH具有吸湿性，易潮解结块，不利于生成的氨气逸出，而且NaOH、KOH对玻璃有强烈的腐蚀作用．
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高中知识点规律大全《氮族元素》
