(一)、氮族元素
1、氮族元素的原子结构特征
相同点:最外层都是5个电子
不同点:电子层数不同
2、氮族元素在元素周期表中的位置:第VA族
3、氮族元素的性质
(二)、氮气
1、存在形式
在自然界中,氮元素既有游离态,又有化合态。化合态的氮元素存在于多种无机物和有机物之中,是构成蛋白质和核酸不可缺少的成分。
2、分子结构
电子式:
结构式:N≡N
氮元素的非金属很强,但N≡N的键能很大,明显大于其他双原子分子,故氮分子的结构很稳定。
3、物理性质
(1)纯净的氮气是一种无色的气体,密度比空气稍小。
(2)难溶于水,通常情况下,1体积水中只能溶解约0.02体积的氮气。
(3)在压强为101kPa,在-195.8℃时变成无色液体,在-209.9℃时,变成雪花状固体。
4、化学性质
注:(1)雷雨发生与庄稼生长的关系
N2+O22NO
2NO+O2=2NO2
3NO2+H2O=2HNO3+NO
硝酸随雨淋洒到土壤中,并与土壤中的矿物质作用,生成能被植物吸收的硝酸盐。这样就使土壤从空气中得到氮,促进植物的生长。
(2)Mg3N2与水发生水解反应
Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑
5、用途
(1)在工业上,N2是合成NH3,制NHO3的重要原料。
(2)作保护气。如焊接金属时保护金属,灯泡中填充N2以防止钨丝氧化或挥发,低氧高氮保存粮食、水果、植物种子。
(3)液氮可作致冷剂
必修三----氮族元素 一、氮和磷 1.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. 2.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. 3.氮族元素单质的物理性质 N2 P As Sb Bi 颜色 无色 白磷:白色或黄色 红磷:红棕色 灰砷:灰色 银白色 银白色或微显红色 状态 气体 固体 固体 固体 固体 密度 逐 渐 增 大 熔点、沸点 先按N2、P、As的顺序逐渐升高,而后按Sb、Bi的顺序逐渐降低 (一).氮气 1.(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(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 (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. 2.NO、NO2性质的比较 氮的氧化物 一氧化氮(NO) 二氧化氮(NO2) 物理性质 为无色、不溶于水、有毒的气体 为红棕色、有刺激性气味、有毒的气体,易溶于水 化学性质 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 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) 3.自然界中硝酸盐的形成过程 (1)电闪雷鸣时:N2+O2 2NO (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. 4.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. (二)磷 1.. (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 ②磷在C12中燃烧: 2P+3C12(不足量) 2PCl3 2P+5Cl2(足量) 2PCl5 2.磷的同素异形体——白磷与红磷 磷的同素异形体 白磷 红磷 说明 物 理 性 质 颜色、状态 无色蜡状固体 红棕色粉末 ①白磷与红磷的结构不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 密度(g•cm-3) 1.82 2.34 溶解性 不溶于水,溶于CS2 不溶于水,也不溶于CS2 毒 性 剧 毒 无 毒 着火点 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) 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 相互转化 白磷 红磷 证明白磷与红磷所含元素相同——互为同素异形体 保存方法 密封保存,少量白磷保存在水中 密封保存,防止吸湿 切削白磷应在水中进行 用 途 制造高纯度磷酸;制造燃烧弹、烟幕弹 制造高纯度磷酸;制农药、安全火柴 3.五氧化二磷、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+3H2O 2H3PO4 (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. 4.氮、磷元素及其单质、化合物性质的比较 元素 氮(N) 磷(P) 自然界中存在的形式 游离态和化合态 只有化合态 单质与O2化合的情况 N2+O2 2NO(易) 4P+5O2 2P2O5(难) 单质与H2化合的情况 N2 +3H2 2NH3 2P(蒸汽) + 3H2 2PH3 单质的化学活泼性及原因 单质活泼性:N2PH3 最高价氧化物对应水化物的酸性 HNO3>。
(一)、氮族元素1、氮族元素的原子结构特征 相同点:最外层都是5个电子 不同点:电子层数不同2、氮族元素在元素周期表中的位置:第VA族3、氮族元素的性质(二)、氮气1、存在形式 在自然界中,氮元素既有游离态,又有化合态。
化合态的氮元素存在于多种无机物和有机物之中,是构成蛋白质和核酸不可缺少的成分。2、分子结构 电子式: 结构式:N≡N 氮元素的非金属很强,但N≡N的键能很大,明显大于其他双原子分子,故氮分子的结构很稳定。
3、物理性质 (1)纯净的氮气是一种无色的气体,密度比空气稍小。 (2)难溶于水,通常情况下,1体积水中只能溶解约0.02体积的氮气。
(3)在压强为101kPa,在-195.8℃时变成无色液体,在-209.9℃时,变成雪花状固体。4、化学性质注:(1)雷雨发生与庄稼生长的关系 N2+O22NO 2NO+O2=2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO 硝酸随雨淋洒到土壤中,并与土壤中的矿物质作用,生成能被植物吸收的硝酸盐。
这样就使土壤从空气中得到氮,促进植物的生长。 (2)Mg3N2与水发生水解反应 Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑5、用途 (1)在工业上,N2是合成NH3,制NHO3的重要原料。
(2)作保护气。如焊接金属时保护金属,灯泡中填充N2以防止钨丝氧化或挥发,低氧高氮保存粮食、水果、植物种子。
(3)液氮可作致冷剂。
一、硫的物性淡黄色的晶体,质脆,不溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳 二、硫的化学性质1、与金属的反应2Cu+S===Cu2S(黑色不溶于水) Fe+S=====FeS(黑色不溶于水)(多价金属与硫单质反应,生成低价金属硫化物)2、与非金属的反应点燃 S+O2=====SO2 S+H2=====H2S第二节 硫的氢化物和氧化物一、硫的氢化物―――硫化氢1、硫化氢的的理性质H2S是一种具有臭鸡蛋气味、无色、有剧毒的气体,能溶于水,常温常压1体积水能溶解2.6体积的硫化氢。
2、硫化氢的化学性质:热不稳定性 H2S====H2+S点燃 可燃性 2H2S+3O2===2H2O+2SO2 (完全燃烧)(火焰淡蓝色) 2H2S+O2===2H2O+2S (不完全燃烧)还原性 SO2+2H2S=2H2O+3S3、氢硫酸 硫化氢的水溶液是一中弱酸,叫氢硫酸,具有酸的通性和还原性。二、硫的氧化物1、物理性质:二氧化硫是一种无色有刺激性气味有毒的气体,易溶于水,常温常压1体积水可溶解40体积的二氧化硫;三氧化硫是一种没有颜色易挥发的晶体,熔沸点低。
2、化学性质二氧化硫是一种酸性氧化物,与水直接化合生成亚硫酸,是亚硫酸的酸酐,二氧化硫具有漂白作用,可以使品红溶液腿色,但漂白不稳定。SO2+H2O ==== H2SO3 (这是一个可逆反应,H2SO3是一种弱酸,不稳定,容易分解成水和二氧化硫。)
3、二氧化硫的制法 Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+SO2↑第三节 硫酸的工业制法――接触法一、方法和原料方法:接触法原料:黄铁矿(主要成份是FeS2)、空气、水和浓硫酸二、反应原理和生产过程步骤 主要反应 主要设备点燃 二氧化硫制取和净化 4FeS2+11O2===2Fe2O3+8SO2 沸腾炉二氧化硫氧化成三氧化硫 2SO2+O2===2SO3 接触室三氧化硫氧吸收硫酸生成 SO3+H2O=H2SO4 吸收塔思考:1、为什么制得二氧化硫时要净化?(为了防止催化剂中毒)2、为什么吸收三氧化硫时用浓硫酸作吸收剂而不用水呢?(用水吸收时易形酸雾,吸收速度慢,不利于吸收,而用浓硫酸吸收时不形成酸雾且吸收干净,速度快。)第四节 硫酸 硫酸盐一、浓硫酸的物理性质98.3%的硫酸是无色粘稠的液体,密度是1.84g/mL,难挥发,与水以任意比互溶二、浓硫酸的特性脱水性 与蔗糖等有机物的炭化 吸水性―用作干燥剂 强氧化性2H2SO4(浓)+Cu===CuSO4+2H2O+SO2↑(此反应表现H2SO4(浓)具有氧化性又有酸性)H2SO4(浓)+C=CO2↑+H2O+2SO2↑(此反应只表现H2SO4(浓)的氧化性)注:H2SO4(浓)可使铁、铝发钝化,故H2SO4(浓)可铁或铝容器贮存四、硫酸盐1、硫酸钙CaSO4 石膏CaSO4.2H2O 熟石膏2CaSO4.H2O(用作绷带、制模型等)2、硫酸锌ZnSO4 皓矾ZnSO4.7H2O(作收敛剂、防腐剂、媒染剂 )3、硫酸钡BaSO4,天然的叫重晶石,作X射线透视肠胃内服药剂,俗称钡餐。
4、CuSO4.5H2O, 蓝矾或胆矾,FeSO4.7H2O,绿矾五、硫酸根离子的检验先加盐酸酸化后加氯化钡溶液,如果有白色沉淀,则证明有硫酸根离子存在。(一)、氮族元素1、氮族元素的原子结构特征相同点:最外层都是5个电子 不同点:电子层数不同2、氮族元素在元素周期表中的位置:第VA族3、氮族元素的性质(二)、氮气1、存在形式 在自然界中,氮元素既有游离态,又有化合态。
化合态的氮元素存在于多种无机物和有机物之中,是构成蛋白质和核酸不可缺少的成分。2、分子结构 电子式: 结构式:N≡N 氮元素的非金属很强,但N≡N的键能很大,明显大于其他双原子分子,故氮分子的结构很稳定。
3、物理性质 (1)纯净的氮气是一种无色的气体,密度比空气稍小。 (2)难溶于水,通常情况下,1体积水中只能溶解约0.02体积的氮气。
(3)在压强为101kPa,在-195.8℃时变成无色液体,在-209.9℃时,变成雪花状固体。4、化学性质注:(1)雷雨发生与庄稼生长的关系 N2+O22NO 2NO+O2=2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO 硝酸随雨淋洒到土壤中,并与土壤中的矿物质作用,生成能被植物吸收的硝酸盐。
这样就使土壤从空气中得到氮,促进植物的生长。 (2)Mg3N2与水发生水解反应 Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑5、用途 (1)在工业上,N2是合成NH3,制NHO3的重要原料。
(2)作保护气。如焊接金属时保护金属,灯泡中填充N2以防止钨丝氧化或挥发,低氧高氮保存粮食、水果、植物种子。
(3)液氮可作致冷剂。
声明:本网站尊重并保护知识产权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果我们转载的作品侵犯了您的权利,请在一个月内通知我们,我们会及时删除。
蜀ICP备2020033479号-4 Copyright © 2016 学习鸟. 页面生成时间:3.076秒