第5单元 陌点拓展(六) 氮族元素——磷和砷（教师用书Word）-【正禾一本通】2026年新高考化学高三一轮总复习高效讲义（人教版 单选）

该高中化学高考复习讲义围绕氮族元素核心考点，涵盖氮磷砷元素概述、磷及其化合物（同素异形体、反应性质、含氧酸）、砷及其化合物（氢化物、氧化物、含氧酸）等内容，按元素通性到具体物质结构、性质、反应规律的逻辑架构知识，通过考点梳理（如磷的燃烧反应、PH3制备原理）、方法指导（杂化类型判断、氧化还原计算）、真题训练（2024湖南高考题、2025模拟题）等环节，帮助学生构建元素化合物知识网络，突破物质结构分析与反应原理应用难点。 讲义突出化学观念与科学思维融合，如通过黑磷晶体结构分析培养学生“结构决定性质”的化学观念，借助PH3制备中电子守恒计算提升科学思维能力。设计分层练习（基础性质判断、综合实验分析），结合磷酸纯化实验装置探究（安全瓶作用、温度控制）等科学探究活动，助力学生高效掌握高考高频考点，为教师把控复习节奏、提升学生应考能力提供系统支撑。

　　　　　　　　　　　　　　　　 1．氮族元素概述 (1)主要包括氮(N)、磷(P)、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)。主要化合价：－3、0、＋3、＋5(其中N还有＋1、＋2、＋4等价态)。 (2)元素性质 ①能形成氢化物RH3，最高价氧化物对应的水化物为HRO3或H3RO4。 ②随核电荷数增大，非金属性逐渐减弱，金属性逐渐增强。砷虽是非金属，却已表现出某些金属性，而锑、铋明显表现出金属性。 (3)化合物的性质 ①NH3、PH3、AsH3稳定性依次减弱，还原性依次增强。 ②酸性：H3PO4<HNO3。 2．磷及其化合物 (1)磷的常见同素异形体 ①白磷(分子晶体，分子式为P4)，在空气中容易自燃，易溶于CS2；②红磷。 (2)磷的化学性质 ①在空气中燃烧：4P＋5O22P2O5(产生大量白烟)。 【提醒】 P2O5是酸性氧化物，P2O5＋3H2O2H3PO4。P2O5常用作干燥剂，H3PO4是稳定的非氧化性酸，具有酸的通性。偏磷酸(HPO3)易溶于水并生成H3PO4。 ②在氯气中燃烧：2P＋3Cl22PCl3(液态)；PCl3＋Cl2PCl5(固态)。 现象：产生大量的白色烟雾。 (3)磷的氢化物(PH3) PH3(磷化氢)分子与氨分子的结构相似，也呈三角锥形。PH3是一种较强的还原剂，稳定性较差，在水中的溶解度很小。 (4)磷的含氧酸 名称 化学式 结构 酸性 磷酸 H3PO4 三元酸 亚磷酸 H3PO3 二元酸 偏磷酸 HPO3 一元酸 次磷酸 H3PO2 一元酸 3．砷及其化合物 (1)砷的常见同素异形体 灰砷、黑砷和黄砷。 (2)砷的氢化物(AsH3) 砷化氢有剧毒，在缺氧条件下加热时分解为单质砷，砷化氢还是一种很强的还原剂。 (3)砷的氧化物 砷有两种氧化物，三氧化二砷(As2O3)和五氧化二砷(As2O5)。三氧化二砷俗称砒霜，有剧毒，无臭无味，外观为白色霜状粉末。 (4)砷的含氧酸 ①亚砷酸为三元弱酸，其结构式为，具有较强的还原性。 ②砷酸为三元弱酸，其结构式为，砷酸具有弱氧化性，可与I－发生氧化还原反应：H3AsO4＋2KI＋H2SO4===H3AsO3＋K2SO4＋H2O＋I2。 1．磷元素有白磷、红磷、黑磷等常见的单质，其中黑磷晶体是一种比石墨烯更优秀的新型材料，其晶体有与石墨类似的层状结构，如图所示。下列有关说法错误的是(　　 ) A．黑磷中磷原子采取sp2杂化 B．白磷、红磷、黑磷互为同素异形体 C．黑磷能导电，黑磷属于混合型晶体 D．白磷是非极性分子，白磷难溶于水、易溶于CS2 解析：选A。由图可知，黑磷中磷原子形成3个共价键，且存在1个孤电子对，采取sp3杂化，A错误。 2．(2025·安徽合肥模拟)PH3是一种易自燃的气体，能被CuSO4溶液吸收生成Cu3P。实验室利用白磷与过量的NaOH溶液制备PH3(反应过程中同时有NaH2PO2生成)。下列说法不正确的是(　　 ) A．熔沸点：PH3<NH3 B．制取PH3时，n(PH3)∶n(NaH2PO2)＝3∶1 C．装置中加入白磷前应先通入氮气 D．CuSO4溶液吸收PH3表现了Cu2＋的氧化性 解析：选B。NH3可形成分子间氢键，因此熔沸点：NH3>PH3，A项正确；白磷与过量的NaOH溶液制备PH3，同时有NaH2PO2生成，P的化合价既有升高，又有降低，白磷中P元素从0价降低到PH3中的－3价，白磷中P元素从0价升高到NaH2PO2中的＋1价，根据得失电子守恒可得，制取PH3时，n(PH3)∶n(NaH2PO2)＝1∶3，B项错误；PH3易自燃，加入白磷前应先通入氮气，排尽装置中的空气，C项正确；CuSO4溶液吸收PH3，生成Cu3P，铜元素的化合价降低，表现了Cu2＋的氧化性，D项正确。 3．(2024·湖南高考)中和法生产Na2HPO4·12H2O的工艺流程如下： 已知：①H3PO4的电离常数K1＝6.9×10－3，K2＝6.2×10－8，K3＝4.8×10－13； ②Na2HPO4·12H2O易风化。 下列说法错误的是(　　 ) A．“中和”工序若在铁质容器中进行，应先加入Na2CO3溶液 B．“调pH”工序中X为NaOH或H3PO4 C.“结晶”工序中溶液显酸性 D．“干燥”工序需在低温下进行 解析：选C。铁是较活泼金属，可与H3PO4反应生成氢气，故“中和”工序若在铁质容器中进行，应先加入Na2CO3溶液，A项正确；若“中和”工序加入Na2CO3过量，则需要加入酸性物质来调节pH，为了不引入新杂质，可加入H3PO4，若“中和”工序加入H3PO4过量，则需要加入碱性物质来调节pH，为了不引入新杂质，可加入NaOH，所以“调pH”工序中X为NaOH或H3PO4，B项正确；“结晶”工序中的溶液为饱和Na2HPO4溶液，由已知可知H3PO4的K2＝6.2×10－8，K3＝4.8×10－13，则HPO的水解常数Kh＝＝≈1.6×10－7，由于Kh>K3，则Na2HPO4的水解程度大于电离程度，溶液显碱性，C项错误；由于Na2HPO4·12H2O易风化失去结晶水，故“干燥”工序需要在低温下进行，D项正确。 4．(2025·江西赣州模拟)H3PO3易溶于水，它的结构式可表示为：，在盛有H3PO3溶液的试管中加入AgNO3溶液，则析出黑色金属银沉淀，并在试管口有红棕色气体生成。下列说法错误的是(　　 ) A．H3PO3是具有还原性的二元强酸 B．H3PO3与NaOH反应只生成Na2HPO3和NaH2PO3两种盐 C．用化学方程式表示H3PO3和AgNO3溶液的反应：2H3PO3＋AgNO3===Ag↓＋NO↑＋2H3PO4 D．表示Na2HPO3水溶液呈碱性的离子方程式：HPO＋H2O⇌H2PO＋OH－ 解析：选A。H3PO3是具有还原性的二元弱酸，A错误；H3PO3分子中含有2个—OH，为二元弱酸，则它与NaOH反应只生成Na2HPO3和NaH2PO3两种盐，B正确；H3PO3和AgNO3溶液反应，生成黑色金属银沉淀，在试管口有红棕色气体(NO2)生成，则瓶内生成NO，H3PO3表现出还原性，被氧化为H3PO4，C正确。 5．(2025·四川绵阳一模)高技术领域常使用高纯试剂。纯磷酸(熔点为42 ℃，易吸潮)可通过市售85%磷酸溶液减压蒸馏除水、结晶除杂得到，纯化过程需要严格控制温度和水分，温度低于21 ℃易形成2H3PO4·H2O(熔点为30 ℃)，高于100 ℃则发生分子间脱水生成焦磷酸等。某兴趣小组为制备磷酸晶体设计的实验装置如下(夹持装置略)： 回答下列问题： (1)空集气瓶的作用是____________。B的进水口为______(填“a”或“b”)。 (2)P2O5的作用是________________________________________________________________________。 (3)空气流入毛细管的主要作用是__________，还具有搅拌和加速水逸出的作用。 (4)升高温度能提高除水速度，实验选用水浴加热的目的是________________________________________________________________________。 (5)磷酸易形成过饱和溶液，难以结晶，可向过饱和溶液中加入____________促进其结晶。 (6)过滤磷酸晶体时，除了需要干燥的环境外，还需要控制温度为______(填字母)。 A．<20 ℃　B．30～35 ℃　C．42～100 ℃ (7)磷酸中少量的水极难除去的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：空气通过氯化钙除水，经过安全瓶后通过浓硫酸干燥除水，然后通过五氧化二磷，干燥的空气流入毛细管对烧瓶中的溶液进行搅拌，同时还具有加速水逸出和防止溶液沿毛细管上升的作用，将85%磷酸溶液进行减压蒸馏除水、结晶除杂得到纯磷酸。 答案：(1)安全瓶　b　(2)干燥气体 (3)防止暴沸　(4)使溶液受热均匀，防止温度过高 (5)磷酸晶种　(6)B　(7)磷酸分子中含羟基，可与水分子形成氢键 学科网（北京）股份有限公司 $