文档介绍：氮族元素
主题1:氮族元素
在周期表中位置?
7N(氮)
15P (磷)
33As (砷)
51Sb (锑)
相似性递变性
1、最外层都有5个电子,主要化合价
2、气态氢化物的通式:
3、最高价氧化物对应的水化物通式为
原子结构
单质物性
化学性质
核电荷数增大、电子层增多
原子半径增大
熔沸点先升高后降低
单质密度增大
单质氧化性减弱
最高价氧化物对应水化物的酸性减弱
氢化物的稳定性减弱
83Bi (铋)
第ⅤA 族
元素符号和名称?
HRO3 或H3RO4
RH3
-3、+3和+5
nS2np3
nS nP
氮族元素的第一电离能比同周期的碳族、氧族元素大!
主题2:氮及其化合物
一、氮气(N2)
1、氮的原子结构
知识主线(化合价变化):
N N N N N
-3 0 +2 +4 +5
NH3 N2 NO NO2 HNO3
(NH4+)
(N2O4)
(NO3-)
N2的电子式:
电子排布式:
1S22S22p3
氮气(N2)的分子结构式为:N≡N,键能大,结构非常稳定。所以化学性质不活泼——“惰”
:
:
:
实验室制少量:
N2+3H2 2NH3
高温高压
催化剂
点燃
放电
(氧化性)
人工固氮
自然固氮
(氧化性)
(还原性)
N2 化合态氮
根瘤菌
将氮单质变成化合物
N2+O2 2NO
N2+3Mg Mg3N2
(淡黄色)
(从氧化还原角度)
工业上:分离液态空气
2NH3+3CuO=3Cu+3H2O+N2
△
空气
液态空气
氮气
氧气
沸点:-196℃
沸点:-183℃
液化
先气化
后气化
N2的制法:
分离液态空气
☻不是“蛋糕”
☺“蛋”扶你走路,“羊”负你爬山!
二、氮的氧化物
N2O NO N2O3 NO2(N2O4) N2O5
1、一氧化氮
无色、有毒(与血红蛋白结合)、难溶于水的气体;极易与氧气反应生成二氧化氮;“明星分子”
2NO+O2 = 2NO2
2、二氧化氮
红棕色、有刺激性气味的有毒的气体;易液化;密度比空气大。溶于水跟水反应生成硝酸和一氧化氮。强氧化性;与N2O4(无色)可相互转化。
3NO2 + H2O =2HNO3 + NO
NO2+SO2=NO+SO3
2NO2 N2O4
NO2+2KI+H2O=NO+2KOH+I2
能用湿润的淀粉KI试纸鉴别NO2和溴蒸气吗?
通常情况下纯的二氧化氮是纯净物吗?
有哪几种?
氮的氧化物——NO与NO2的性质比较
无色,刺激性气味
红棕色,刺激性气味
有毒(机理同CO)
有毒
NO
NO2
物性
毒性
与水
与O2
与O2、H2O
与NaOH
制备
3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
2NO + O2 = 2NO2
4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3
4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3
NO + NO2 + 2NaOH = 2NaNO2 + H2O
2NO2 + 2NaOH = NaNO3 + NaNO2 + H2O
3Cu + 8HNO3(稀)= 3Cu(NO3)2+2NO↑+ 4H2O
Cu + 4HNO3(浓)= Cu(NO3)2+ 2NO2 + 2H2O
无色、难溶
红棕色、易溶、刺激性味
小结:
NO
I2+NO+KOH
NO2
N2
NaNO2
HNO3
SO3+NO
N2O4
2NO+O2=2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO
4NO+3O2+2H2O=4HNO3
4NO2+O2+2H2O=4HNO3
6NOx+4xNH3=(3+2x)N2+6xH2O(催化剂)
NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O
NO2+SO2=NO+SO3
NO2+2KI+H2O=NO+2KOH+I2
能力·思维·方法
【例1】Murad等三位教授最早提出NO分子在人体内有独特功能,近年来此领域研究有很大发展,因此这三位教授荣获了1998年诺贝尔医学及生理学奖。下列关于NO的叙述不正确的是( )
A. NO可以是某些含低价N物质氧化产物
B. NO不是亚硝酸酐
C. NO可以是某些含高价N物质的还原产物
D. NO是棕色气体
D
【例2】NO分子因污染空气而臭名昭著。近年来,发现少量的NO在生物体内许多组织中存在,它有扩张血管、免疫、增强记忆的功能,而成为当前生命科学的研究热点。NO亦被称为“明星分子”,试回答下列问题:
(1)NO的危害在于(填以下项目的编号)。
A. 破坏臭氧层 B. 高温下能