2024年高考化学专题复习： 氮族元素及其化合物
一. 教学内容：
氮族元素及其化合物
二. 教学要求：
1. 能结合元素周期律解释氮族元素单质及化合物性质的递变规律；
2. 掌握氮、氮的氧化物的重要性质，特别是氮的氧化物的重要性质，对氮的氧化物的价态，相互转化关系及NO、NO2与HNO3之间的计量关系要理解并能熟练运算，了解氮的氧化物对大气的污染及其防护；
3. 了解磷单质及化合物的性质，了解同素异形体的概念，并能通过比较磷的两种同素异形体，理解同素异形体性质的差异及原因；
4. 掌握氨气的性质，实验室制法，了解铵盐的通性，掌握铵根离子的检验；
5. 掌握硝酸的性质，了解其用途，从不同角度，不同反应突出硝酸的强氧化性和其还原产物的多样性，熟练运用一些技巧如：电子守恒、质量守恒等对HNO3参加的反应进行定量计算。
三. 重点、难点：
1. 掌握N2，NO、NO2重要性质，NH3的性质、制法。 2. NH4检验。 3. 掌握HNO3的性质
四. 知识分析：
1. 元素非金属性与非金属单质活泼性的区别：
元素的非金属性是元素的原子吸引电子的能力，影响其强弱的结构因素有： （1）原子半径：原子半径越小，吸引电子能力越强； （2）核电荷数：核电荷数越大，吸引电子能力越强； （3）最外电子层：最外层电子越多，吸引电子能力越强。
但由于某些非金属单质是双原子分子，原子间以强烈的共价键相结合（如N?N等），当参加化学反应时，必须消耗很大的能量才能形成原子，表现为单质的稳定性很高。这种现
?象不一定说明这种元素的非金属性弱。强烈的分子内共价键恰是非金属性强的一种表现。如按元素的非金属性：O?Cl；N?Br，而单质的活泼性：O2?Cl2；N2?Br2。 因此氮元素的非金属性虽很强，但氮单质的活动性却极差。氮元素的非金属很强表现在：① 与Mg等金属反应生成的化合物一般为离子化合物，如Mg3N2，其电子式为
..Mg[.N]2?..3????..Mg[.N]Mg2?；② 与O、F等非金属性很强的元素一样，可与氢元
2?..3?????3素形成氢键；③ N元素的还原性较弱，不易失e?。
2. NO2与Br2蒸气的鉴别：
两者均是红棕色气体，而且均具有强氧化性，要鉴别两者应利用其性质的不同点： （1）通入水中：NO2通入水中发生3NO2?H2O?2HNO3?NO，无明显现象，而
Br2溶于水形成黄色的溴水，其它有机溶剂也可以。
（2）通入AgNO3溶液中：NO2无明显现象，Br2蒸气先与水反应：
Br2 + H2O HBr + HBrO
? 其生成的Br与Ag结合生成浅黄色AgBr沉淀。
? （3）加压：NO2在加压瞬间单位体积内分子数目增加，所以红棕色先加深，但是由于2NO2 N2O4，这个可逆反应的存在，加压平衡右移造成混合气体颜色变浅，而Br2蒸气
加压只变深不变浅。
（4）加热：2NO2 N2O4+Q升温后平衡向逆反应方向移动，使单位体积内NO2分子浓度增大，使混合气颜色加深，而Br2蒸气加热气体，颜色没有变化。
有些同学想用淀粉?KI试纸来鉴别，认为Br2蒸气有强氧化性，可氧化I成碘单质，使试纸变蓝，从而鉴别出Br2蒸气，但应注意NO2也具有强氧化性，同样可以氧化I成碘单质，可以使试纸变蓝，所以用淀粉?KI试纸无法鉴别这两种气体。 3. NO2、NO、O2混合气体与水的反应
?
?
两个基本反应：
2NO?O2?2NO2 （1）
3NO2?H2O?2HNO3?NO （2） 推导出两个总反应：
若(1)?3?(2)?2得：4NO?3O2?2H2O?4HNO3 （3）
若(1)?1?(2)?2得：4NO2?O2?2H2O?4HNO3 （4） 若通入水中为NO，O2混合气体，则代入（3）式计算 若通入水中为NO2，O2混合气体，则代入（4）式计算
值得注意的是：4NO2?O2和4NO?3O2从组成上均相当于2N2O5的组成，即（3）（4）两情况中的总反应式都与N2O5?H2O?2HNO3等效。这不仅是记忆（3）（4）二式的方法，也为上述问题的解法提供了新的思路，即利用混合气体中的N、O原子个数比进行分析判断：
??2：5? N：O??2：5??2：5?O2剩余完全反应 剩余NO 4. 浓HNO3氧化性与稀HNO3氧化性的比较
由铜与硝酸反应的化学方程式知，浓HNO3被还原为NO2，氮的化合价由+5变为+4；稀HNO3被还原为NO，氮的化合价由+5变为+2，所以有的同学就认为稀HNO3的氧化性比浓HNO3强，这种观点是错误的，请同学明确：物质氧化性的强弱不是取决于得电子数目的多少，而是取决于得电子的难易；越易得电子其氧化性越强。实验表明，硝酸越浓氧化性越强，如浓稀HNO3分别与Cu反应的实验中，浓硝酸与铜的反应比稀HNO3要剧烈，再如，稀HNO3将HI氧化为I2，而浓HNO3能将HI氧化为HIO3。
2HNO3（稀）?6HI?3I2??2NO??4H2O ?6HNO3（浓）?HIHIO3?6NO2??3H2O 另外，浓、稀HNO3与Cu反应的产物实际证实了浓、稀HNO3氧化性的区别，有资料介绍Cu与浓、稀HNO3反应的瞬间内均产生NO、NO2，但是因为浓HNO3氧化性强将NO氧化为NO2，没有NO逸出，所以浓HNO3的还原产物只有NO2，而稀HNO3氧化性弱，不能氧化NO而且产生NO2与水反应NO，所以稀HNO3的还原产物只有NO。
硝酸在氧化还原反应中，其还原产物有多种价态，如+4（NO2）、+2（NO）、+1（N2O）、0（N2）、?3（NH3），这决定于硝酸的浓度和还原剂的强弱，总体上讲硝酸越浓，还原剂的还原性越强，则HNO3还原产物的价态越低。
【典型例题】
[例1] 将a mL NO、b mL NO2、xmL O2混合于同一试管内，然后将试管倒插入水中，充分反应后试管内气体全部消失，则x对a、b的函数关系式f[(a，b)]为：（ ）
A. (a?b)/2 B. (2a?b)/3
C. (3a?b)/4 解释：
D. (4a?b)/5
本题所涉及的是本章的一个考查热点，即氮的氧化物与O2等体积混合，然后与H2O反应的问题，针对本题，根据两个方程式进行简单计算即可，如下： 4NO?3O2?2H2O?4HNO3 4 3 a m m?
来源学_科_网Z_X_X_K]3a 4 4NO2?O2?2H2O?4HNO3 4 1 b n n?
来源:Z,xx,k.Com]
b 4
?m?n?x ∴x?(3a?b)/4 答案：C
[例2] 某溶液中含H、SO4、NO3三种离子，其中H、SO4的物质的量浓度分别为7.0 mol/L和2.0 mol/L，取该溶液20 mL，加入3.2 gCu粉，加热使它们充分反应，收集到的气体在标准状况下的体积是多少？ 解析：依据阴、阳离子电荷相等，得： C（NO3）?C（H）?2C（SO4）
??2??2???2??7.0mol/L?2?2.0mol/L?30.mol/L
n(Cu)?3.2g?0.05mol
64g?mol?1 n(NO3)?3.0mol/L?0.02L?0.06mol
??.mol n(H)?7.0mol/L?0.02L?014反应为：
3Cu?8H??2NO3??3Cu2??2NO??4H2O
3 8 2 2?224. 0.05 0.14 0.06 x 可知H、NO3均过量，Cu全部反应
?? ∴
32?22.4?0.05xx?0.75L
点评：若本题根据3Cu?8HNO3?3Cu(NO3)2?2NO??4H2O进行计算，将会误认为Cu过量，由n(HNO3)?0.06mol计算出V(NO)?0.336L。
本题应在分析清楚Cu与HNO3反应的实质：即8 mol HNO3中只有2 mol NO3被还原，
?但8 mol H全部反应，所以此题中n(H)?n(NO3)时，应列出离子方程式，代入Cu、
???H?、NO3?进行过量分析，才能得出正确结论。
2024年高考化学专题复习： 氮族元素及化合物
