高中化学知识点：单质磷及其化合物

磷在自然界中的存在:

自然界中没有游离态的磷，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，磷对维持生物体正常的生理机能起着重要的作用。

磷的物理性质:

磷的单质有多种同素异形体，其中常见的是白磷和红磷。白磷和红磷的主要性质如下表。

特别提醒白磷遇光会逐渐变为黄色。因此，白磷又称黄磷，白磷的颜色往往表述为“白色或黄色”。

白磷和红磷的化学性质:

白磷和红磷都能在空气或氧气中燃烧，燃烧产物一般是五氧化二磷，且反应放出大量的热，4P+5O22P2O5

磷的用途:

白磷和红磷有许多用途，如都可用于制造纯度较高的磷酸；白磷可用于制造燃烧弹、烟幕弹等；红磷可用于制农药、安全火柴等。

白磷和红磷的分子结构:

白磷的分子组成为P4，分子的空间构型为正四面体(如图A)。红磷的结构较复杂，有人认为红磷是P4分子断裂一个键后相互结合形成的长链状分子(如图B)．

特别提醒白磷和红磷的化学式通常都写为P。

磷的化合物:

(1)五氧化二磷:
五氧化二磷的分子式为，通常写为，分子的空间构型如图所示。

五氧化二磷通常为白色固体，由磷在空气中燃烧生成， 632K时升华。
五氧化二磷是典型的酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性。
五氧化二磷很易跟水反应，跟冷水反应生成偏磷酸，跟热水反应生成磷酸，反应放出大量的热。

五氧化二磷的强亲水性决定了它可用作干燥剂。五氧化二磷是一种固态、酸性、无强氧化性的干燥剂，干燥能力非常强。
(2)磷酸:
磷酸为三元中强酸，属于弱电解质，易溶于水，在水中分三级电离。

纯磷酸是无色晶体，熔点为315K．沸点较高，可溶于水。
磷酸无强氧化性，具有酸的通性。为了避免Br^-、 I^-被氧化，可用浓磷酸代替浓硫酸在实验室中制备HBr和HI。
(3)磷酸盐:
磷酸是三元酸，对应的盐有正盐和酸式盐： .

相关高中化学知识点：氮气

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N₂78％(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

氮气的物理性质和化学性质：

(1)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101kPa，-195.8℃氮气变成无色液体，-209.9℃变成雪花状固体。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。
(2)化学性质：氮分子化合价为0价，既可以升高也可以降低，说明氮气既有氧化性又有还原性。
①N₂与H₂化合生成NH₃：
说明：该反应是一个可逆反应，是工业合成氨的原理。
②N₂与金属反应(Mg Ca Sr Ba)反应：
③N₂与O₂化合生成NO：
说明：在闪电或行驶的汽车引擎中会发生以上反应。

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。



相关高中化学知识点：二氧化氮

二氧化氮的物理性质和化学性质：

(1)物理性质：红棕色、有刺激性气味、有毒的气体，易溶于水、易液化，比空气重。
(2)化学性质：
与H₂O反应：
(工业制HNO₃原理，在此反应中，NO₂同时作氧化剂和还原剂)

NO、NO2的性质、实验室制法的比较：

隐含反应：的应用:

通常“纯净”的NO2或N2O4并不纯，因为在常温、常压下能发生反应，由于此平衡的存在，导致一些物理量的理论值与实验值有一定的误差。例如：
1．收集到的1mo1NO2在标准状况下的体积应小于22．4L
2．标准状况下22．4LNO2的质量大于46g。
3．NO与O2混合后，所得物质的相对分子质量应大于按体积比求得的数值。
4．温度影响“”平衡体系，其他条件不变，体系颜色随温度改变而改变。升高温度，气体颜色变深；降低温度，气体颜色变浅。
5．恒容时，在“”平衡体系中增加 N01，相当于增大压强。

有关混合气体NO、NO2、O2溶于水的计算:

①×2+②得NO2、O2与水反应生成HN3，的化学方程式为：

①×2+②×3得NO、O2与水反应生成HNO3的化学方程式为：

一般NO、NO2、O2与水反应，可归纳成四种情况：
1．NO和NO2混合
剩余气体为NO
2．NO2和O2混合

3．NO和O2混合

4．NO2、NO、O2的混合
当时,反应后无气体剩余
特例:当时，无气体剩余。

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