第八章《氮族元素》高三化学复习教案（一）
【教学内容】
氮族元素、氮气、磷
【知识讲解】
一、氮族元素的结构特点
1、氮族元素包括N、P、As、Sb、Bi五种元素，在周期表中位于第V A族。

它们的最外
层电子数均为5个，它们的原子半径随着核电荷数的增大而逐渐增大。

它们在原子结构上的异同处决定了性质的相似性和递变性。

单质的物理性质递变规律有从氮到铋、单质的密度逐渐增大；固态氮和红磷、白磷均属分子晶体，熔沸点逐渐升高；锑和铋的金属性已较显著，熔、沸点的递变规律与碱金属单质相仿，逐渐降低。

砷较特殊，灰砷已呈现一定金属性，但常压下，它在613C0时能升华，加压下测得的熔点是氮族元素的单质中最高的。

说明①氮族元素原子的价电子数是5，但主要为+3、+5价。

②氮族元素最高价氧化物的水化物的通式为H3RO4，但硝酸为HNO3比通式少一个水分子。

原因是氮原子半径小。

针对性训练
例1 砷为第四周期V A族元素，根据在周期表中的位置推测，砷不可能具有的性质是A、砷在通常状况下为固体B、可以有－3，+5等多种化合价
C、A S2O5对应水化物的酸性比H3PO4弱
D、砷的还原性比磷强
解析砷在周期表中与N、P处在同一主族，此族元素性质递变是单质状态由气态到固态，
磷为固体，砷必为固体。

本族元素非金属均有－3、+3、+5等多种化合价，且最高氧化物水化物酸性 HNO 3>H 3PO 4>H 3A S O 4.
答案 D
例2 酸性氧化物和碱性氧化物相互作用可生成含氧酸盐，而硫代硫酸盐也可由非金属硫化物与金属硫化物作用制得。

如3Na 2S+A S2S 3=2Na 3A S S 3（硫代亚砷酸钠），试写出下列反应的化学方程式
①Na 2S 和A S2S 5反应_______________________________.
②CaS 和A S2S 3反应________________________________.
解析 从熟知的物质性质类推出不熟悉的物质所具有的性质，解本题关键是将氧化物的
性质类推到硫化物性质的确定上。

答案 ①3Na 2S+As 2O 5=2Na 3A S O 4
②3CaS+AsS=Ca 3(A S S 3)2
例3 在某温度下，一定量的元素A 的氢化物AH 3，在一定体积的密闭容器中可完全分
解成两种气态单质，此时压强增加了75%,则A 单质的一个分子有________个A 原子,AH 3分解反应的化学方程式是________________.
解析: 设每个分子中含有X 个A 原子
XAH 3=====A X +223XH △V
X 1 X 23 1+X 2
3－X 1 75%
%
751211+=X X X=4
答案 A 4 4AH 3=A 4+6H2
2、氮气
（1）氮气的物理性质
无色、无臭、难溶于水，在空气中体积分数78%，质量分数75%。

（2）氮气的分子结构
电子式为:N N:,结构式为N=N,因为键能很大,所以氮气的化学性质很不活泼.
（3）氮气的化学性质
只有在高温下，氮气才与氢气、氧气和活泼金属反应
N 2+3H 2 高温、高压 2NH 3
催化剂
N 2+O 2 放电 2NO 2NO+O 2==2NO 2
N 2+3Mg 点燃
Mg 3N 2（镁在空气中生成微量Mg 3N 2，镁跟氮气反应比镁跟氧气反应要难得多。

因此mg Mg 在空气中完全燃烧，所得固体的质量小于m ×Mg
MgO g ，氮化镁为灰绿
色固体，为离子化合物，电子式为
Ng Mg 2+） 3、氮的氧化物
N 2O 、NO 、NO 2、N 2O 4均无对应含氧酸，属不成盐氧化物。

N 2O 3、N 2O 5分别是亚硝酸
和硝酸的酸酐。

2NO+O 2=2NO 2 2NO 2 N 2O 4
（无色） （红棕色） （无色）
3NO 2+H 2O=2HNO 3+NO
4NO 2+O 2+2H 2O=4HNO 3
4NO+3O 2+2H 2O=4HNO 3
NO 2是一种强氧化剂，能将I －、SO 2、H 2S 等氧化
2KI+4NO 2=2KNO 3+I 2+2NO
SO 2+NO 2=NO+SO 3
H 2S+NO 2=S+NO+H 2O
针对性训练
例4 将盛有25mL NO 、NO 2混合气体的量筒倒立于水槽中，反应后气体体积缩小为15mL ，则混合气体中NO 和NO 2的体积比是 。

解析 设NO 2与XmL
3NO 2+H 2O=2HNO 3+NO －△V
3 1 2
X 25－15=10
10
23 X X=15(mL) 则NO 占:25mL －15mL=10mL
V NO :V NO 2=10:15=2:3
答案:2:3
例5 区分某红棕色气体是溴蒸气还是NO 2气体，可采用的试剂是
A 、蒸馏水
B 、KI －淀粉试纸
C 、AgNO 3溶液
D 、NaOH 溶液
解析 Br 2溶于水得橙色溴水，NO 2溶于水得无色硝酸溶液。

A 对。

Br 2和NO 2均能将KI 氧化成I 2而使KI-淀粉试纸变蓝，B 错。

Br 2溶于AgNO 3溶液生成浅黄色AgBr 沉淀，而NO 2没有，C 对。

Br 2和NO 2通入NaOH 溶液里均是无色溶液。

D 错。

答案 A ，C
例6 实验室用空气和下图所列药品、仪器装置制取少量氮化镁
① 表中装置中导管连接的正确顺序是（用装置序号a 、b ……填写） ② 各个装置中导管连接的正确顺序是
③ a 装置中发生的反应方程式是
中能说明氯的非金属性比硫强的是
A、①②③
B、②④⑤
C、①③④
D、②③⑤
2．下列叙述中，正确的是
A、硝酸酸性比磷酸强
B、PH3的稳定性大于NH3
C、PH3的还原性大于NH3
D、氮气的化学性质比磷活泼
3．下列叙述正确的是
A、从氮到铋随原子序数增加，单质的密度逐渐减小
B、N、P主要表现非金属性，A S以非金属性为主，但已表现出一些金属性，而Sb、Bi 已表现出明显的金属性
C、氮族元素中，都有－3、+3、+5价态化合物
D、氮的化合价最复杂
4．下列反应起了氮的固定作用的是
A、N2和H2在一定条件下反应生成NH3
B、NO和O2反应生成NO2
C、NH3经催化氧化生成NO
5
6 7 8．使CO 2通过足量Na 2O 2充分反应后与NO 混合，已知CO 2和NO 的体积共为30mL ，最终剩余气体15mL ，则CO 2和NO 的体积比为（相同条件下测定，忽略N 2O 4的存在）
A 、等于1
B 、大于1
C 、小于1
D 、以上都可以
9．某密闭容器中充入的NO 和O 2的物质的量分别是a 和b ，待反应后容器内氮原子数和 氧原子数之比为
A 、a:b
B 、a:2b
C 、a:(a+b)2
D 、a:(a+2b)
10．氮气与其它单质化合，一般需高温，有时还需要高压等条件，但金属锂在常温常压下能与氮气化合生成氮化锂，这是因为①此反应可能是吸热反应②此反应可能是放热反应③此反应可能是氮分子不必先分解为原子④此反应可能是氮分子先分解为原子
A 、①②
B 、②④
C 、②③
D 、①④
二、计算
11．某试管中盛有NO 2和NO 的混合气体25mL ，将其倒扣于盛水的大烧杯中，反应停止后，试管中剩余15mL 气体。

求
①原混合气体中有NO 多少毫升？
②如果向试管中的剩余气体中通入9.3mL O 2,充分反应后试管中剩余气体的体积为多少? ③若大烧杯中共有水500mL （包括进入试管中的水），反应前后溶液体积不变，则所得硝酸溶液的物质的量浓度是多少？（气体体积均已折算成标准状况，不考虑N 2O 4的存在）
【能力训练答案】
一、选择题
1、C
2、A C
3、B D
4、A
5、B
6、A
7、A
8、A B 9、D 10、C
二、计算题
11、①V NO 2=(25mL －15mL)mL 152
3=⨯
V NO =25mL －15ML=10mL ②据反应4NO+3O 2+2H 2O=4HNO 3 ∵15:9.3>4:3 ∴NO 过量 V NO =15mL －9.3mL ×mL 6.23
4= ③C HNO 3=L mol L
mol L L
/1025.0/4.2210)6.225(33--⨯=⨯- 答:略。