2017年高考化学第一轮复习《氮、磷及其化合物》知识点

高考化学复习相对于其它学科来说知识点比较琐碎，因此大家在一轮复习的时候要多下功夫，下面学大教育网为大家带来2017年高考化学第一轮复习《氮、磷及其化合物》知识点，希望对大家掌握好高考化学知识点有帮助。

在周期表中，位于碳族元素和氧族元素之间的第ⅤA族元素也是主族元素，包括氮(N)、磷(P)、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)五种元素，我们称它们为氮族元素。

随着核电荷数和原子核外电子层数的增加，氮族元素的一些性质呈现规律性变化。例如，在周期表中从上到下，元素的原子半径逐渐增大，核对外层电子的引力逐渐减弱，在化学反应中得电子的能力逐渐减弱，失电子能力逐渐增强，非金属性逐渐减弱，金属性逐渐增强。在氮族元素的单质中，氮、磷表现出比较明显的非金属性，砷虽然是非金属，但已有一些金属性，而铋、锑已具有比较明显的金属性。

氮族元素在它们的化合物中，能显示出多种化合价，如-3、+3、+5等

(表1)。从氮族元素的原子结构看，它们的原子最外层都有5个电子，最高化合价都是+5。 思考：从氮族元素在周期表中的位置看，氮族元素的非金属性与卤族元素、氧族元素相比，强弱如何?

我们知道，土壤里缺乏氮、磷、钾三种元素，会影响农作物的生长，所以，农业上主要施用含氮、磷、钾元素的化肥。氮和磷是重要的非金属元素,都位于元素周期表的第ⅤA族，它们在化学性质上有一些相似之处，如单质在一定条件下都能与某些非金属反应等。下面我们主要介绍氮和磷单质的一些性质。

一、氮气

氮是一种重要的元素，它以化合态存在于多种无机物和有机物之中，

成蛋白质和核酸不可缺少的物质。在空气中，氮以氮气的形式存在，是空气的

成分。 是构主要

纯净的氮气是一种无色的气体，密度比空气的稍小。氮气在水中的溶解度很小，通常状况下，1体积水中只能溶解大约0.02体积的氮气。在压强为101 kPa时，氮气在-195.8℃时变成无色液体，在-209.9℃时变成雪花状固体。氮气的一些物理性质见表1。

氮气是由氮原子组成的双原子分子。氮分子中，2个氮原子共用3对电子,形成3个共价键：

由于氮分于中的N≡N键很牢固，使氮分子的结构很稳定。通常状况下，氮气的化学性质不活泼，很难与其他物质发生化学反应。但是，在一定条件下，如高温、高压、放电等，氮分子获得足够的能量，使共价键断裂，就能与一些物质如H2、O2等发生化学反应。

1.氮气与氢气的反应

在高温、高压和有催化剂存在的条件下，N2与H2可以直接化合，生成氨(NH3)，并放出热量。同时，NH3也会分解成N2和H2，所以，这个反应是个可逆反应。

工业上利用这一反应原理合成氨。关于合成氨工业，我们将在以后介绍。

2.氮气与氧气的反应

我们知道，空气的主要成分是N2和O2，在通常状况下，它们不起反应。但是，在放电条件下，N2和O2却可以直接化合，生成无色、不溶于水的一氧化氮(NO)气体。

反应生成的NO在常温下很容易与空气中的O2化合，生成红棕色、有刺激性气味的二氧化氮(NO2)气体。

2NO+O2=2NO2

NO2是一种有毒气体，易溶于水，它与水反应生成HNO3和NO。工业上利用这一反应制取硝酸。

3NO2+H2O=2HNO3+NO

以上几个反应是在自然界中经常发生的重要反应。在电闪雷鸣的雨天，会产生放电现象，由于放电，使空气中的N2和O2反应生成了NO，NO又被O2氧化成NO2。NO2在雨水中与水反应生成硝酸，随雨水淋洒到土壤中，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，促进了植物的生长。

值得注意的是，NO和NO2是大气的污染物。空气中的NO和NO2污染物主要来自石油和煤燃烧的产物、汽车尾气、制硝酸工厂的废气等。近年来，光化学烟雾污染问题已引起人们的注意，而空气中的NO2是造成光化学烟雾的主要因素。NO2在紫外线照射下，会发生一系列光化学反应，产生一种有毒的烟雾——光化学烟雾，刺激呼吸器官，使人生病甚至死亡。目前，随着汽车数量的增大，每天排放到大气中的废气(包括NO2)越来越多，汽车污染问题已日益严重。在世界的某些大城市，已经出现光化学烟雾，我国的一些城市也已有了这种潜在的危险。所以，加强对汽车尾气的治理已十分迫切。

另外，雷雨天如果产生大量的NO2，也会造成酸雨，酸雨腐蚀金属、建筑物，破坏森林，污染湖泊。 在工业上，氮气是合成氨、制硝酸的重要原料。在通常状况下由于氮气的化学性质很不活泼，因此它常被用作保护气。例如，焊接金属时用氮气保护金属使其不被氧化;在灯泡中填充氮气以防止钨丝被氧化或挥发;粮食、罐头、水果等食品，也常用氮气作保护气，以防止食品腐烂。在医学上，常用液氮作冷冻剂，在冷冻麻醉条件下做手术等。在高科技领域中常用液氮制造低温环境，如有些超导材料就是在经液氮处理后的低温下才获得超导性能的。

二、磷

在自然界中，没有游离态的磷存在，磷主要以磷酸盐的形式存在于矿石中。磷和氮一样，是构成蛋白质的成分之一。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，磷对于维持生物体正常的生理机能起着重要的作用。

磷在化学性质上与氮有相似的地方，如单质也能与非金属反应等。与N2相比，单质磷的化学性质较活泼，容易与非金属等其他物质反应。例如，我们在初中曾介绍过，磷与O2在点燃的条件下就能反应生成 P2O5。

多数生物只能吸收含氮的化合物，气转变成氮的化合物，转变为化合态氮的方法，能把空气中的氮气变成含氮化合，放电条件下氮气与氧气化合以及工业上合成氨等也属于氮的固，使大气中游离态的氮转变为化合态的氮进入土壤，植物从土壤中吸收含氮化合物制造蛋白质，变为含氮化合物，P2O5是酸性氧化物，它与热水反应能生成磷酸(H3PO4)。磷酸是一种中等强度的三元酸，具有酸的通性，是化学工业的重要产品，主要用于制磷肥，

P2O5是酸性氧化物，它与热水反应能生成磷酸(H3PO4)。

磷酸是一种中等强度的三元酸，具有酸的通性，是化学工业的重要产品，主要用于制磷肥，也用于食品、纺织等工业。

此外，磷在点燃条件下还能与Cl2反应。由于磷原子吸引电子的能力不如氯强，磷在其氯化物中显示+3价和+5价。例如，磷在不充足的氯气中燃烧生成三氯化磷(PCl3)。

磷在过量的氯气中燃烧生成五氯化磷(PCl5)。

磷的单质有多种同素异形体，白磷和红磷是磷的同素异形体中最常见的两种，它们在一定条件下可以互相转化。

【实验1】在长玻璃管的中部放少量红磷，玻璃管的一端用软木塞或湿纸团塞紧，另一端敞开。先均匀加热红磷周围的玻璃管，然后在放红磷的地方加强热。观察发生的现象(如右图)。

可以看到，加热后，玻璃管内有黄色的蒸气产生，并且在玻璃管内壁冷的地方有黄色固体附着，此固体即为白磷。

由于白磷和红磷的结构不同，它们在性质上存在着差异。例如，白磷和红磷的着火点不同，白磷的着火点比红磷低得多，当白磷受到轻微的摩擦或被加热到40℃时，就会燃烧;即使在常温下，白磷在空气中也会缓慢氧化，氧化时发出白光，在暗处可以清楚地看见。所以，白磷必须贮存在密闭容器里，少量时可保存在水里。

白磷和红磷燃烧，都生成唯一的产物——白色的五氧化二磷。

我们常用的火柴是安全火柴，火柴盒的侧面涂有红磷(发火剂)和三

硫化二锑(SB2S3，易燃物)等;火柴头上的物质一般是KClO3、MnO2(氧化剂)和S(易燃物)等。当两者摩擦时，因摩擦产生的热使与KClO3接触的红磷发火并引起火柴头上的易燃物燃烧，从而使火柴杆着火。安全火柴的优点是红磷和氧化剂分别附在火柴盒侧面和火柴杆上，而且也没有毒性。

白磷和红磷都有许多用途，如白磷可用于制造纯度较高的磷酸，还可制造燃烧弹和烟幕弹等;红磷可用于制农药，还可用于制造安全火柴等。

关于砷的发现，西方化学史家们都认为是1250年德国的马格耐斯(Albertus Magnus)用雄黄与肥皂共热首先制得了砷。近年来我国学者通过研究发现，实际上，我国古代炼丹家才是砷的最早发现者。据史书记载，约在317年，我国的炼丹家葛洪用雄黄、松脂、硝石三种物质炼制得到砷。

氮是蛋白质的重要组成成分，动、植物生长都需要吸收含氮的养料。空气中虽然含有大量的氮气，但不能被多数生物直接吸收，多数生物只能吸收含氮的化合物。因此，需要把空气中的氮气转变成氮的化合物，才能作为动植物的养料。这种将游离态氮转变为化合态氮的方法，叫做氮的固定。在自然界，大豆、蚕豆等豆科植物的根部都有根瘤菌，能把空气中的氮气变成含氮化合物，所以，种植这些植物时不需施用或只需施用少量氮肥。另外，放电条件下氮气与氧气化合以及工业上合成氨等也属于氮的固定。

在自然界，通过氮的固定，使大气中游离态的氮转变为化合态的氮进入土壤，植物从土壤中吸收含氮化合物制造蛋白质，动物则靠食用植物以得到蛋白质;动物的尸体残骸和排泄物以及植物的腐败物等再在土壤中被细菌分解，变为含氮化合物，部分被植物吸收;而土壤中的硝酸盐也会被细菌分解而转化成氮气，氮气可再回到大气中。这一过程保证了氮在自然界的循环

一、氨

氮气与氢气在一定条件下反应生成氨。在自然界中，氨是动物体，特别是蛋白质腐败后的产物。

1.氨的物理性质

氨是没有颜色、有刺激性气味的气体，在标准状况下，密度是0.771g/L，比空气的小。与水分子一样，氨分子之间也可以形成氢键。由于氢键的形成，氨分子之间的引力增强，使氨很容易液化。在常压下冷却至-33.5℃或在常温下加压至700kPa～800kPa，气态氨就液化成无色液体，同时放出大量热。液态氨汽化时要吸收大量的热，使周围物质的温度急剧下降，所以氨常用作致冷剂。氨对人的眼、鼻、喉等粘膜有刺激作用，接触时应小心。如果不慎接触过多的氨而出现病状，要及时吸入新鲜空气和水蒸气，并用大量水冲洗眼睛。

2.氨的化学性质

氨的化学式为NH3，在分子中，N与H以3个极性共价键相结合。经实验测定，氨分子的结构呈三角锥形，氮原子位于锥顶，3个氢原子位于锥底，N—H键之间的夹角为107°18′。所以，氨分子是极性分子。

(1)氨与水的反应

【实验2】 在干燥的圆底烧瓶里充满氨气，用带有玻璃管和滴管(滴管里预先

吸入水)的塞子塞紧瓶口。立即倒置烧瓶，使玻璃管插入盛有水的烧杯里(水里事先加入少量酚酞试液)，按右图安装好装置，打开橡皮管上的夹子，挤压滴管的胶头，使少量水进入烧瓶。观察现象。可以看到，烧杯里的水由玻璃管进入烧瓶，形成喷泉，烧瓶内液体呈红色。

思考：为什么烧瓶内会形成喷泉?

从上面的实验可以看出，氨极易溶于水中。经实验测定，在常温、常压下，1体积水中约能溶解700体积氨。

氨的水溶液叫做氨水。氨溶于水时，大部分NH3与H2O通过氢键结合，形这种白烟是氨水挥发出的NH3与盐酸挥发出的HCl化合生成的微小的NH4Cl晶体，像NH4Cl这样由铵离子(NH4+)和酸根离子构成的化合物叫做铵盐，显弱碱性。氨溶于水的过程中存在着下列可逆反应：NH3·H2O不稳定，受热时分解为NH3和H2O。氨水对许多金属有腐蚀作用，所以不能用金属容器盛装，一般情况下，氨水是盛装在橡皮袋、陶瓷坛或内涂沥青的铁桶里的。(2)氨与氯化氢的反应在我们学过的常见气体显弱碱性。氨溶于水的过程中存在着下列可逆反应：

NH3·H2O不稳定，受热时分解为NH3和H2O。

氨水对许多金属有腐蚀作用，所以不能用金属容器盛装，一般情况下，氨水是盛装在橡皮袋、陶瓷坛或内涂沥青的铁桶里的。 (2)氨与氯化氢的反应

在我们学过的常见气体中，氨是能与酸反应生成盐的气体。 【实验3】 用两根玻璃棒分别在浓氨水和浓盐酸里蘸一下，然后将这两根玻璃棒接近(不要接触)，观察发生的现象(见图)。

可以看到，当两根玻璃棒接近时，产生大量的白烟。这种白烟是氨水挥发出的NH3与盐酸挥发出的HCl化合生成的微小的NH4Cl晶体。

(3)氨与氧气的反应

通常状况下，氨在氧气中不反应，但在催化剂(如铂、氧化铁等)存在的条件下，能与氧气反应生成NO和H2O，并放出热量。这一反应叫做氨的催化氧化(或叫接触氧化)，是工业上制硝酸的基础。

3.氨的实验室制法

在实验室，常用加热铵盐和碱的混合物的方法来制取氨。例如，把固体NH4Cl和Ca(OH)2混合后加热，就可得到氨。

【实验4】 在管中放入固体NH4Cl和Ca(OH)2的混合物，加热。用干燥的试管收集氨(见图)。把湿润的红色石蕊试纸放在试管口，观察试纸颜色的变化。

可以看到，加热一会儿后，红色石蕊试纸变成蓝色。这是因为NH3遇到湿润的红色石蕊试纸时，与H2O结合成了NH3·H2O，NH3·H2O显碱性，使红色石蕊试纸变成了蓝色。在实验中，当红色石蕊试纸变蓝时，说明氨已充满试管，应立即停止加热，并将多余的氨吸收掉(可在导管口放一团用水或盐酸浸湿的棉花球)，避免污染空气。

若要制取干燥的氨，可使产生的氨通过干燥剂。在实验室，通常是将制得的氨通过碱石灰，以除去其中的水蒸气。

讨论1 能否用浓硫酸作干燥剂除去氨中的水蒸气?为什么?

由于氨水受热分解可产生氨气，在实验室有时也用加热浓氨水的方法得到氨气。 4.氨的用途

氨是一种重要的化工产品。它是氮肥工业及制造硝酸、铵盐、纯碱等的重要原料。在有机合成工业(如制合成纤维、塑料、染料、尿素等)中，氨也是一种常用的原料。氨还可用作制冰机中的致冷剂。 二、铵盐

氨与盐酸反应的产物是NH4Cl，像NH4Cl这样由铵离子(NH4+)和酸根离子构成的化合物叫做铵盐。铵盐都是晶体，并且都能溶于水。 铵盐主要有以下化学性质： 1.铵盐受热分解

【实验5】在试管中加入少量NH4Cl晶体，加热,观察发生的现象。 有些铵盐受热可分解产生NH3。从实验可以看到,加热后不久，在试管上端的试管壁上有白色固体附着。这是由于受热时，NH4Cl会分解，生成NH3和HCl，冷却时，NH3和HCl重新结合，生成NH4Cl。

NH4HCO3受热时也会分解，生成NH3、H2O和CO2。

由上面的反应可以看出，NH4Cl和NH4HCO3受热分解，都能产生NH3，但是，并不是所有的铵盐受热分解都产生NH3，在这里我们就不做介绍了。

铵盐可用作氮肥，由于铵盐受热易分解，贮存氮肥时，应密封包装并放在阴凉通风处;施肥时应埋在土下并及时灌水，以保证肥效。

2.铵盐与碱的反应

我们在前面曾介绍过，用NH4Cl与Ca(OH)2共热可制取氨气。同样，其他铵盐是否也能与碱反应生成氨气呢?

【实验6】 在两个试管中各加入少量(NH4)2SO4固体和NH4NO3固体，分别向两个试管中滴加10%的NaOH溶液，加热，并用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口。观察发生的现象。

可以看到，加热后，两个试管中都有气体产生，并可闻到刺激性气味。同时还看到，湿润的红色石蕊试纸变蓝。可见，实验中产生了氨气，这说明(NH4)2SO4、NH4NO3都能与碱反应生成NH3。以上反应的化学方程式为：

事实证明，铵盐与碱共热都能产生NH3，这是铵盐的共同性质。

以上就是学大教育网为大家带来的2017年高考化学第一轮复习《氮、磷及其化合物》知识点，希望我们能够好好掌握这些高考化学知识点，从而在考试中取的好的化学成绩。