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1、2021/8/11 星期三1第一节氮和磷2021/8/11 星期三21氮族元素的相似性、递变性及其应用。2氮气的结构与性质。3氮的氧化物(NO、NO2)性质。4NO、NO2对大气的污染和防治。5P、P2O5、H3PO4的性质。6含磷洗涤剂对环境及人类健康的影响。7磷以及氮肥的基本性质及其使用。2021/8/11 星期三3(1)包括：。(2)周期表中位置：族，周期。(3)最外层电子数：。(4)主要化合价：(Sb、Bi无负价)。(5)原子半径：随核电荷数的增大而。氮族元素性质的相似性及递变性氮氮(7N)、磷、磷(15P)、砷、砷(33As)、锑锑(51Sb)、铋铋(83Bi)A2653,0，3，5
2、增大增大2021/8/11 星期三4相似性a最外层都有 个电子，最高正价为价，最低负价为价。b非金属气态氢化物通式：，沸点NH3 PH3。c最高价氧化物：，对应水化物：。递变性：从NBia元素非金属性，金属性。b单质密度逐渐 。c单质氧化性，还原性。553RH3R2O5H3RO4或或HRO3减弱减弱 增增强强增大增大减弱减弱增增强强2021/8/11 星期三5d非金属气态氢化物：稳定性，还原性 。e最高价氧化物的水化物：酸性 ，碱性 。减小减小增大增大减弱减弱增增强强2021/8/11 星期三6关于非金属元素N、O、Cl、P的叙述，正确的是()A在通常情况下其单质均为气体B其单质均由双原子分子
3、构成C都属于短周期、主族元素D每种元素仅形成一种氢化物【解析】在通常情况下，白磷和红磷都是固体；氧元素的单质有O2、O3；氧元素能形成H2O、H2O2，氮元素能形成NH3、N2H4。故A、B、D都是错误的，C正确。【答案】C2021/8/11 星期三7(1)氮气的物理性质及结构气体，难溶于水，难液化。氮气电子式为：，结构式为：N N，分子中2个氮原子形成三个共价键，键能大，通常情况下性质。无色无味无色无味不活不活泼泼NN2021/8/11 星期三8(2)氮气的化学性质只有在高温、高压、放电等条件下，氮气才与氢气、氧气和活泼金属如(Mg)反应，反应式分别为：2021/8/11 星期三9(3)氮的
4、固定将转变为的方法叫做氮的固定。固定氮的方式有自然固氮和人工固氮。如工业合成氨为，雷雨天产生NO气体就属于。(4)氮气的用途惰性之用：保护气(充灯泡、焊接金属、保存粮食等)。作原料用：合成氨、制HNO3等。液氮可作医疗麻醉剂。游离游离态态氮氮化合化合态态氮氮人工固氮人工固氮自然固氮自然固氮2021/8/11 星期三10关于氮气的性质说法中，错误的是()A氮气为非极性分子B可在氧气中燃烧，生成一氧化氮C氮气的化学性质比较稳定，其原因是两原子间的化学键非常牢固D跟氢气在一定条件下发生反应，氮气是氧化剂【解析】在放电条件下，N2能跟O2反应。【答案】B2021/8/11 星期三11有和白磷，剧毒的是
5、，通常保存在水中的是，易溶于CS2的是，在空气中能自燃的是，用来制造安全火柴的是。白磷与红磷相互转化的关系式是：红红磷磷白磷白磷白磷白磷白磷白磷白磷白磷红红磷磷2021/8/11 星期三122021/8/11 星期三13磷的两种同素异形体白磷与红磷的结构与性质比较名称白磷红磷分子结构P4正四面体结构，键角 结构复杂晶体类型 晶体 晶体色态白色(或淡黄色)蜡状固体暗红色粉末毒性 毒 毒溶解性不溶于水易溶于 不溶于水也不溶于 着火点40 240 保存少量白磷保存在冷水中，大量时密封保存密封保存60分子分子剧剧CS2CS2分子分子无无2021/8/11 星期三14白磷在隔绝空气加热到260 后急速冷
6、却，可得红磷，其转化过程如下：白磷红磷，红磷比白磷稳定。下列叙述正确的是()2021/8/11 星期三15A白磷转化为红磷为物理变化B红磷与白磷互为同素异形体C白磷转化为红磷是氧化还原反应D白磷转化为红磷是吸热反应【解析】白磷转化为红磷是化学变化，是非氧化还原反应，A和C错；红磷、白磷都是磷元素的不同单质，B对；红磷比白磷稳定，白磷转化为红磷是放热反应，D错。【答案】B2021/8/11 星期三16(1)氮元素有1、2、3、4、5等五种正价态。五种正价对应的六种氧化物为：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5。其中N2O3和N2O5分别为HNO2和HNO3的酸酐，NO2虽然溶于水生
7、成硝酸，但不是酸酐。氮的氧化物都是大气污染物，空气中的NO2是造成光化学烟雾污染的主要因素。2021/8/11 星期三17(2)NO与NO2的比较NONO2物理性质无色，不溶于水，有毒气体红棕色，易溶于水，有刺激性气味，有毒气体化学性质2NOO2=2NO2(检验NO的存在)6NO4NH3 5N26H2O(不与水反应)NO2SO2=NOSO33NO2H2O=2HNO3NO2NO2 N2O4(无纯净的NO2)2021/8/11 星期三18NONO2制备工业4NH35O2 4NO6H2O2NOO2=2NO2实验室3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2OCu4HNO3(浓)=Cu(NO
8、3)22NO22H2O2021/8/11 星期三19(3)氮的氧化物溶于水的计算NO2或NO2与N2(非O2)的混合气体溶于水时可依据：3NO2H2O=2HNO3NO利用气体体积变化差值进行计算。NO2和O2的混合气体溶于水时，由4NO2O22H2O=4HNO3可知，当体积比为：2021/8/11 星期三20NO和O2同时通入水中时，由4NO3O22H2O=4HNO3可知，NO、NO2、O2三种混合气体通入水中，可先按求出NO2与H2O反应生成的NO的体积，再加上原混合气体中的NO的体积即为NO的总体积，再按方法进行计算。2021/8/11 星期三21通常“纯净”的NO2或N2O4并不纯，因为
9、常温、常压下能发生反应：2NO2N2O4，由于此反应可逆，导致一些物理量发生改变。例如：标准状况下22.4 L NO2的质量大于46 g。NO与O2混合后，所得气体的相对分子质量应大于按体积比求得的数值。2021/8/11 星期三22 (2009年宁夏理综)将22.4 L某气态氮氧化合物与足量的灼热铜粉完全反应后，气体体积变为11.2 L(体积均在相同条件下测定)，则该氮氧化合物的化学式为()ANO2BN2O3CN2ODN2O42021/8/11 星期三23【解析】相同条件下，气体的体积比即为物质的量之比，由题知NOx和生成的N2物质的量之比为21，设氮氧化合物化学式为NOx。，可知x1或2均
10、可。(根据原子守恒，观察可得出。)【答案】A2021/8/11 星期三24(1)磷酸的生成P2O5H2O(冷)=2HPO3(偏磷酸)，P2O53H2O(热)=2H3PO4(磷酸)，故P2O5是磷酸或偏磷酸的酸酐。2021/8/11 星期三27(2)磷酸的结构磷酸H3PO4属于三元中强酸，结构式为；在此基础上2个磷酸分子或多个磷酸分子可以聚合成一个大分子，如。2021/8/11 星期三28(3)磷酸的性质和制备常温下纯磷酸是无色晶体(熔点42.35)，通常用的磷酸是一种无色、黏稠的浓溶液，内含83%98%的纯磷酸。H3PO4比HNO3稳定，不易分解。工业上用H2SO4跟Ca3(PO4)2反应来制
11、取磷酸：Ca3(PO4)23H2SO4 2H3PO43CaSO4。2021/8/11 星期三29(1)白磷易燃(着火点40)，因此少量白磷保存在水中，大量白磷密封保存。切割白磷时，必须在水下进行，否则切割摩擦产生的热可使之燃烧。(2)亚磷酸H3PO3为二元中强酸，结构式为：；次磷酸H3PO2为一元中强酸，结构式为：2021/8/11 星期三30次磷酸二氢钠NaH2PO2是由次磷酸H3PO2与过量NaOH发生中和反应的产物，它与氯酸钾或其他强氧化剂混合时会发生爆炸，次磷酸二氢钠常用于医药和化学镀镍。则：(1)依据磷在周期表中的位置推测：磷的最高化合价为_，次磷酸中磷的化合价为_。(2)次磷酸二氢
12、钠与氯酸钾反应时作_剂(填“氧化”或“还原”)，次磷酸的电离方程式为_。2021/8/11 星期三31(3)将氯酸钾与次磷酸加热后产生的黄绿色气体通入某溶液中，溶液明显变色，试回答：若由无色透明溶液变为浅黄色浊液，则反应的离子方程式为_；若溶液由无色变为蓝色，则原溶液中可能含有_；2021/8/11 星期三32若溶液变为血红色，则原溶液中可能含有_。【解析】(1)根据次磷酸的化学式，很容易得出磷的化合价；(2)它与强氧化剂的反应证明了它具有还原性；次磷酸为弱酸，只是部分电离；第(3)小题则综合考查了氯气的性质。【答案】(1)51(2)还原H3PO2HH2PO (3)S2Cl2=S2ClI与淀粉
13、Fe2与SCN(其他合理答案亦可)2021/8/11 星期三33稀薄燃烧是指汽油在较大空/燃比(空气与燃油气的体积比)条件下的燃烧。随着全球能源危机的加剧，稀薄燃烧技术的研究受到了人们的重视，但稀薄燃烧时，常用的汽车尾气净化装置不能有效地将NOx转化为N2。不同空/燃比时汽车尾气中主要污染物的含量变化如下图所示。2021/8/11 星期三39(1)稀薄燃烧技术除能节约能源外，还具有的优点是_(填一项)。排放到大气中的NOx会导致酸雨、_等环境问题(填一项)。2021/8/11 星期三40(2)某校化学研究性学习小组的同学在技术人员的指导下，按下列流程探究不同催化剂对NH3还原NO反应的催化性能
14、。2021/8/11 星期三41若控制其他实验条件均相同，在催化反应器中装载不同的催化剂，将经催化反应后的混合气体通入滴有酚酞的稀硫酸溶液(溶液的体积、浓度均相同)。为比较不同催化剂的催化性能，需要测量并记录的数据是_。(3)若某一催化剂能同时催化NH3等还原性气体与NOx的反应。将该催化剂分别用于催化还原含等物质的量NOx的两种气体：纯NO气体，汽车尾气。消耗NH3的物质的量较多的可能是_(填字母)，原因是_2021/8/11 星期三42ABC都有可能【解析】(1)从表中数据可知空/燃比越大，CO和碳氢化合物含量越低。(2)因为NO、N2等不跟硫酸反应，所以滴有酚酞的稀硫酸是为检测反应混合气
15、体中NH3的含量，根据硫酸完全反应后酚酞变红的时间可判断。(3)由于汽车尾气中，NO2和CO与碳氢化合物的含量不定，因此消耗NH3的量不定。本题开放性很强，只需考生能对结论自圆其说即可。【答案】(1)减少CO和碳氢化合物的污染光化学烟雾或破坏臭氧层(2)溶液显色所需要的时间2021/8/11 星期三43(3)A汽车尾气中含有一定量的CO和碳氢化合物，少消耗NH3或B汽车尾气中含有一定量的NO2，多消耗NH3或C汽车尾气中同时含有CO、碳氢化合物等还原性气体和NO2等氧化性气体，二者相对含量的不同可导致消耗NH3的增多或减少2021/8/11 星期三441(2009年上海单科)在下列变化大气固氮
16、硝酸银分解实验室制取氨气中，按氮元素被氧化、被还原、既不被氧化又不被还原的顺序排列，正确的是()ABC D2021/8/11 星期三45【解析】大气固氮是将游离态的氮转化为化合态的氮，氮元素被氧化。硝酸银分解生成NO2，氮元素被还原。实验室制取NH3的反应为：2NH4ClCa(OH)2 CaCl22NH32H2O，氮元素的化合价没有发生变化。故选A。【答案】A2021/8/11 星期三462(2008年上海)研究发现，空气中少量的NO2能参与硫酸型酸雨的形成，反应过程如下：SO2NO2SO3NOSO3H2OH2SO42NOO22NO2NO2在上述过程中的作用，与H2SO4在下述变化中的作用相似
17、的是()A潮湿的氯气通过盛有浓H2SO4的洗气瓶B硫化氢通入浓H2SO4中C浓H2SO4滴入萤石中，加热D加入少量H2SO4使乙酸乙酯水解2021/8/11 星期三47【解析】从信息中可看出NO2在转化过程中既有氧化剂的作用(中)，又有催化剂的作用(整体看)。【答案】BD2021/8/11 星期三483(2008年广东理基)下列有关Cl、N、S等非金属元素化合物的说法正确的是()A漂白粉的成分为次氯酸钙B实验室可用浓硫酸干燥氨气C实验室可用NaOH溶液处理NO2和HCl废气DAl2(SO4)3可除去碱性废水及酸性废水中的悬浮颗粒2021/8/11 星期三49【解析】漂白粉的成分为CaCl2和C
18、a(ClO)2，有效成分为Ca(ClO)2；氨气应用碱石灰干燥，与浓H2SO4会生成(NH4)2SO4或NH4HSO4；NO2、HCl等酸性气体可用NaOH溶液来吸收；明矾净水原理是Al3水解生成Al(OH)3胶体，吸附悬浮物质，从而达到净水目的，废水呈酸性会抑制Al3水解，呈碱性则将大量Al3沉淀掉，所以均不宜用Al2(SO4)3来净化，应该先中和，后用Al2(SO4)3处理。【答案】C2021/8/11 星期三504下列物质与其用途对应一致的是()N2保护气SiO2光导纤维AgI人工降雨碘预防甲状腺肿大Al2O3耐火材料NaClO消毒剂A.BC D全部【解析】氮气化学性质不活泼，可以作保护
19、气；SiO2晶体传导光的能力非常强，可用作光导纤维；甲状腺肿大是碘缺乏造成的；Al2O3的熔点很高，可用作耐火材料；NaClO具有强氧化性，可用作消毒剂。【答案】D2021/8/11 星期三515(2009年海南单科)汽车已经成为重要的交通工具，但其排放的尾气是空气的主要污染物之一。已知汽车尾气中的主要污染物有：CmHn(烃)、SO2、NOx、CO和C等，请回答下列有关问题。(1)若用CmHn表示汽油的主要组成，CmHn在空气中完全燃烧的化学方程式为_，汽油燃烧产生能量为汽车提供了动力，这一过程中能量的转化是由_能转化为_能，最终转化为机械能。2021/8/11 星期三52(2)通过车用燃油的精练加工处理，可减少汽车尾气中的_(填化学式，多填本空不可)排放。(3)目前汽车尾气多采用催化转化的方法加以治理，写出在催化剂作用下NOx与CO反应的化学方程式_。【解析】NOx与CO反应生成无污染的N2和CO2。【答案】(1)4CmHn(4mn)O2=4mCO22nH2O化学热(2)SO2(3)2NOx2xCO N22xCO22021/8/11 星期三53