1、第十五章 氮族元素总体目标：1.掌握氮和磷单质、氢化物、卤化物、氧化物、含氧酸及其盐的结构、性质、制备和用途2.了解砷、锑、铋单质及其化合物的性质递变规律各节目标：第一节 氮的单质掌握 N2的结构；氮与非金属、金属的反应；氮气的实验室制法和工业制法第二节 氮的成键特征通过氮的价层电子结构，了解它的成键特征第三节 氮的氢氧化物1.掌握 NH3的工业制法和实验室制法以及它的结构2.了解 NH3的物理性质；掌握它的配位反应、取代反应、氨解反应和氧化反应以及用途；铵盐的水解性和热稳定性。 3.了解联氨、羟胺、叠氨酸的结构和性质第四节 氮的氧化物1.掌握氮元素的自由能氧化图2.掌握氮的氧化物（N 2O、
2、NO、N 2O3、NO 2、N 2O4、N 2O5）的结构和重要性质3.了解 HNO2及其盐的制备、结构、性质4.掌握 HNO3及其盐的结构和性质；硝酸盐热分解的一般规律；王水的成分和性质5.掌握硝酸盐和亚硝酸盐的鉴别方法第五节 磷单质1.掌握磷原子的价电子层结构；磷的成键特征2.掌握磷的工业制法、同素异形体、化学性质及用途第六节 磷的化合物1.掌握磷化氢的制备方法和性质2.掌握 P4O6、P 4O10和 H3PO4的结构、制备、性质和用途；磷酸盐的溶解性3.了解次磷酸、亚磷酸、焦磷酸、偏磷酸化学式的书写、命名和主要性质；卤化磷、硫化磷的重要性质第七节 砷、锑、铋了解砷、锑、铋单质及其化合物的
3、性质递变规律习题一 选择题1. 氮气制备的方法是（ ）A. 将硝酸氨 NH4NO3 加热 B. 将亚硝酸氨 NH4NO2 加热C. 将氯气与氨气混合 D. B 和 C2. 下列化合物中与水反应放出 HCl 的是（ ）A. CCl4 B. NCl3 C. POCl3 D. Cl2O73. NO2 溶解在 NaOH 溶液中可得到（ ）A. NaNO2 和 H2O B. NaNO2、O 2 和 H2O C. NaNO3、N 2O5 和 H2O D. NaNO3、NaNO 2 和 H2O4. 硝酸盐加热分解可以得到单质的是（ ）A. AgNO3 B. Pb（NO 3） 2 C. Zn（NO 3） 2
4、D. NaNO35. 下列分子中具有顺磁性的是（ ）A. N2O B. NO C. NO2 D. N2O36. 下列分子中，不存在 离域键的是（ ） (吉林大学无机化学例题与习题43)A. HNO3 B. HNO2 C. N2O D. 37. 分子中含 dp 反馈 键的是（ ） (吉林大学无机化学例题与习题)A. HNO3 B. HNO2 C. H3PO2 D. NH38. 下列物质中酸性最强的是（ ）A. N2H4 B. NH2OH C. NH3 D. HN39. 下列酸中为一元酸的是（ ） (吉林大学无机化学例题与习题)A. H4P2O7 B. H3PO2 C. H3PO3 D. H3PO
5、410. 下列各物质按酸性排列顺序正确的是（ ） (吉林大学无机化学例题与习题)A. HNO2H3PO4H4P2O7 B. H4P2O7H3PO4HNO2 C. H4P2O7HNO2H3PO4 D. H3PO4H4P2O7HNO211. 下列物质中，不溶于氢氧化钠溶液的是（ ） (吉林大学无机化学例题与习题)A. Sb(OH)3 B. Sb(OH)5 C. H3AsO4 D. Bi(OH)312. 加热分解可以得到金属单质的是（ ） (吉林大学无机化学例题与习题)A. Hg(NO3)2 B. Cu(NO3)2 C. KNO3 D. Mg(NO3)213. NH4NO3 受热分解产物为（ ） A
6、. NH3+HNO2 B. N2+H2O C. NO+H2O D. N2O+H2O14. 下列物质中受热可得到 NO2 的是（ ）A. NaNO3 B. LiNO3 C. KNO3 D. NH4NO315. 下列氢化物中，热稳定性最差的是（ ）A. NH3 B. PH3 C. AsH3 D. SbH316. 遇水后能放出气体并有沉淀生成的是（ ） (吉林大学无机化学例题与习题)A. Bi(NO3)2 B. Mg3N2 C. (NH4)2SO4 D. NCl317. 下列物质均有较强的氧化性，其中强氧化性与惰性电子对有关的是（ ）A. K2Cr2O7 B. NaBiO3 C. (NH4)2S2O
7、8 D. H5IO618. 下列化合物中，最易发生爆炸反应的是（ ）A. Pb(NO3)2 B. Pb(N3)2 C. PbCO3 D. K2CrO419. 欲制备 NO 气体，最好的实验方法是（ ）A. 向酸化的 NaNO2 溶液中滴加 KI 溶液 B. 向酸化的 KI 溶液中滴加 NaNO2 溶液C. Zn 粒与 2moldm-3HNO3 反应 D. 向双氧水中滴加 NaNO2 溶液20. N2 和 C2H2 分子中都含有 键，但的化学性质不活泼。对此能做出解释的理论是（ ）A. 价键理论 B. 杂化轨道理论 C. 分子轨道理论 D. 价层电子对互斥理论21. 硝酸钠的氧化性表现较强的状态
8、是（ ）(吴成鉴无机化学学习指导)A. 在酸性溶液中 B. 在碱性溶液中 C. 在高温熔融状态 D. 与所处的状态无关22. 保存白磷的方法是将其存放入（ ） (吴成鉴无机化学学习指导)A 煤油中 B 水中 C 液体石蜡中 D 二硫化碳中23. 下列叙述正确的是（ ） (吴成鉴无机化学学习指导)A. 磷酸和磷酸盐都是弱氧化剂B. 次磷酸盐有较强的还原性C. 五卤化磷都是稳定的D. 三氯化磷都是共价化合物，不易水解二 填空题1. 分别填写下列化合物中氮的氧化数N2H4( ) NH2OH( ) NCl3( ) N2O4( )2. 叠氮酸的分子式是 ，它是 酸，其相应的盐称 。叠氮酸根的构型为 型，
9、其中有二个 键，二个 键。3. 依次写出次、亚、正、偏、焦磷酸的化学： 、 、 、 、 。4. NaH2PO4 显 性，Na 2HPO4 显 性，NH 3 显 性，HN 3 显 性。5. 在砷、锑、铋的硫化物中，能溶于 Na2S 的是： ； ； ； 。6. 将 2molP4O10 转变为正磷酸，至少需要 molH2O，NH 4NO2 中 N 的平均氧化数为 。 (吉林大学 无机化学例题与习题)7. 将下列化学式填入与其相匹配的空格中，雄黄 ，格式盐 ，次磷酸钡 ，三磷酸钠 ，三聚偏磷酸钠 。A. (NaNO3)3 B. Ba(H2PO2)2 C. Na5P3O10 D. As4S4 E. (N
10、aPO3)n(吉林大学无机化学例题与习题 )8. 磷的同素异形体常见的有 、 、 ；其中最活泼的是 ，其分子式是 ，从热力学上看它在 溶液中可能发生歧化反应。(吉林大学无机化学例题与习题)9. 在 PCl5 晶体中含有 和 离子，它们的构型分别为 和 。10. PH3 的分子构型为 ，其毒性比 NH3 ，其溶解性比 NH3 ，其酸性比 NH3 。三 简答题1. 给出 NCl3,PCl3,AsCl3,SbCl3,BiCl3 的水解反应，并说明 NCl3 与 PCl3 水解产物不同的原因。2. 用路易斯酸碱理论分析 BF3、NF 3 和 NH3 的酸碱性。3. 如何鉴别 As3+、Sb 3+、Bi
11、 3+三种离子？4. 为什么虽然氮的电负性比磷高，但磷的化学性质比氮活泼？5. 为什么 Bi()的氧化能力比同族其它元素都强？6. 为什么 P4O10 中 PO 键长有两种，分别为 139pm 和 162pm？7. 如何除去 NO 中含有的微量 NO2？8. 用反应式表示由 BiCl3 制备 NaBiO3 的过程。9. 解释磷和热的 KOH 溶液反应生成的 PH3 气体遇空气冒白烟。10. 为什么向 NaH2PO4 或 Na2HPO4 溶液中加入 AgNO3 溶液均析出黄色 Ag3PO4？四 计算题1. 等体积的 0. 2mol/LNaH2PO4 与同浓度的 Na2HPO4 混合，求溶液之 p
12、H 值。参考答案一 选择题 1. D 2. C 3. D 4. A 5. B,C 6. B 7. C 8. D 9. B 10. B 11. D 12. A 13. B 14. B 15. D 16. B 17. B 18. B 19. B 20. C 21. C 22. B 23. B二 填空题1. -2; -1; +3; +4 2. HN3, 弱、 叠氮化合物、 直线， 43,3. H3PO2, H3PO3, H3PO4, HPO3, H4P2O7 4. 酸、碱、碱、酸5. As2S5，As 2S3， Sb2S5， Sb2S3 6. 12， O7. D ，E ，B ，C ， A 8. 白磷
13、、红磷、黑磷；白磷， P4，碱性。9. PCl4+，PCl 6-，正四面体，正八面体。 10. 三角锥，大，小，强。三 简答题1. 各化合物的水解反应为：NCl3+3H2O=NH3+3HClO PCl3+3H2O=H3PO3+3HCl AsCl3+3H2O=H3AsO3+3HCl SbCl3+H2O=SbOCl+2HCl BiCl3+H2O=BiOCl+2HCl由于 P 的电负性比 Cl 小，则 PCl3 水解时 P 与 OH 结合，而 Cl 与 H 结合，水解产物为 P（OH ） 3（即 H3PO3）和 HCl。NCl 3 中，N 与 Cl 的电负性相近，但N 的半径比 Cl 小得多，N 上
14、的孤对电子向 H2O 中 H 的配位能力较强。因而水解时 N 与 H 结合为 NH3，Cl 与 OH 结合为 HClO。2. BF3 是路易斯酸；NH 3 是路易斯碱；NF 3 无酸碱性。3. 方法一：试液中通 H2S 生成沉淀，向沉淀中加 2molL-1NaOH，不溶的 Bi2S3；再向沉淀中加浓 HCl，不溶的是 As2S3。方法二：试液中通 H2S 后，先加入浓 HCl，不溶的是 As2S3，再加 NaOH，不溶的是 Bi2S3。方法三：试液通 H2S 后加入 Na2Sx 溶液，不溶的是 Bi2S3，其余两种沉淀加入浓HCl，不溶的是 As2S3。4. 答：氮的电负性比磷高，但化学性质却
15、不如磷活泼，这是由二者的单质的结构不同决定的。氮的半径很小，则 N 原子间形成三重键，叁键的键能很高，难以断开，因而N2 很不活泼。磷原子的半径较大，而使磷原子间的 P 轨道重叠很小，不能形成多重键。P P 单键键能很小，很容易断开。特别是白磷的 PPP 键角小，张力大，更活泼。5. 答：Bi（）的氧化能力比同族其它元素强得多，是由于 Bi 的 2 个 6s 电子钻穿能力强，不易失去，有“惰性电子对”效应。失去 2 个 6s 电子的 Bi（）更倾向于得到 2 个电子形成稳定的 Bi（） 。6. 答：在 P4O10 分子中有两种氧，一种是与磷形成双键的端氧（ P=O） ，一种是同时与两个磷成键的
16、桥氧（POP ） 。磷氧双键略短，为 139pm；端氧单键（桥氧）的键略长些，为 162pm。7. 答：使气体通过水除去 NO2， 2 NO2+H2O=2HNO3+NO。8. 答：BiCl 3+6NaOH+Cl2=NaBiO3+5NaCl+3H 2O9. 答：磷和 KOH 溶液反应生成的 PH3 气体中含有少量的 P2H4，在空气中易自燃生成 P2O3 而冒白烟。10. Ag3PO4 的溶度积常数比 AgH2PO4 和 Ag2HPO4 都小得多，即 Ag3PO4 的溶解度更小，而易从溶液中析出。四 计算题1. 解：按 NaH2PO4Na2HPO4 是一对缓冲体系，相当于弱酸， 相当于弱酸盐。POH2HPO等体积的 NaH2PO4 与 Na2HPO4 混合后浓度各减小一半， =0. cPOH421molL-1， =0. 1molL-1 CHPO24已知 的 Ka=6. 210-8，pKa=7. 21pH=pKa- 碱酸lgpH=7. 21
