ENTLab
РусскийҚАЗ
← Все темы: Химия

Химия · теория к ЕНТ

Азот, фосфор и их соединения

Азот, фосфор и их соединения — аммиак, соли аммония, азотная и фосфорная кислоты. Тема нужна в задачах на соли и окислительно-восстановительные реакции.

Потренировать эту темуС полным доступом — тренировка по этой теме, без него — бесплатный тест по предмету.

Что проверяет ЕНТ по этой теме

Раздел: 04 Химия и жизнь

Пункт спецификации НЦТ: 09 Элементы 15 (V) группы и их соединения

По нашей оценке, в варианте в среднем 2 задания по этой теме из 40.

Спецификация ЕНТ 2026 по этому предмету: темы и задания

Что нужно уметь

  • Сравнивать строение атомов и степени окисления азота и фосфора.
  • Описывать получение и свойства аммиака и солей аммония.
  • Составлять уравнения реакций азотной и фосфорной кислот с металлами и щелочами.
  • Решать расчётные задачи по уравнениям реакций соединений азота и фосфора.

Кратко о главном

  • Строение. На внешнем уровне 5 электронов, степени окисления от −3 (\mathrm{NH_3}, \mathrm{PH_3}) до +5 (\mathrm{HNO_3}, \mathrm{H_3PO_4}).
  • Получение аммиака. В промышленности: \mathrm{N_2 + 3H_2 \rightleftarrows 2NH_3} (катализатор, нагревание, давление). В лаборатории при нагревании: \mathrm{2NH_4Cl + Ca(OH)_2 \rightarrow CaCl_2 + 2NH_3\uparrow + 2H_2O}.
  • Аммиак и кислоты. Аммиак присоединяет протон и даёт соли аммония: \mathrm{NH_3 + HNO_3 \rightarrow NH_4NO_3}.
  • Азотная кислота. Сильный окислитель за счёт \mathrm{N^{+5}}, с металлами водород обычно не выделяет: \mathrm{Cu + 4HNO_3 \rightarrow Cu(NO_3)_2 + 2NO_2\uparrow + 2H_2O} (конц.). Концентрированная кислота на холоде пассивирует железо и алюминий.
  • Фосфорная кислота. Трёхосновная. Состав соли зависит от отношения n(\mathrm{NaOH}) : n(\mathrm{H_3PO_4}): 1 : 1 — \mathrm{NaH_2PO_4}, 2 : 1 — \mathrm{Na_2HPO_4}, 3 : 1 — \mathrm{Na_3PO_4}.
  • Фосфор. Белый и красный фосфор — аллотропные видоизменения. При горении в избытке кислорода: \mathrm{4P + 5O_2 \rightarrow 2P_2O_5}.

Задания с разбором

Из банка заданий ENTLab, не из вариантов НЦТ. Сначала попробуй решить, потом открой разбор.

К раствору, содержащему 9{,}8 г фосфорной кислоты \mathrm{H_3PO_4}, добавили раствор, содержащий 8 г гидроксида натрия. Масса образовавшейся соли (г). Примите A_r(\mathrm{H}) = 1, A_r(\mathrm{O}) = 16, A_r(\mathrm{Na}) = 23, A_r(\mathrm{P}) = 31.
  • A)12{,}0
  • B)16{,}4
  • C)14{,}2
  • D)28{,}4
Ответ и разбор

Верный ответ: C

M(\mathrm{H_3PO_4}) = 3 + 31 + 64 = 98 г/моль, n(\mathrm{H_3PO_4}) = 9{,}8 : 98 = 0{,}1 моль; M(\mathrm{NaOH}) = 23 + 16 + 1 = 40 г/моль, n(\mathrm{NaOH}) = 8 : 40 = 0{,}2 моль. Отношение кислоты и щёлочи 1 : 2, поэтому образуется гидрофосфат: \mathrm{H_3PO_4} + 2\mathrm{NaOH} \rightarrow \mathrm{Na_2HPO_4} + 2\mathrm{H_2O}. M(\mathrm{Na_2HPO_4}) = 2 \cdot 23 + 1 + 31 + 4 \cdot 16 = 142 г/моль, m = 0{,}1 \cdot 142 = 14{,}2 г (C). A: 0{,}1 \cdot 120 = 12{,}0 г — масса \mathrm{NaH_2PO_4}: состав соли выбран без сравнения количеств кислоты и щёлочи. B: 0{,}1 \cdot 164 = 16{,}4 г — масса \mathrm{Na_3PO_4}: принята полная нейтрализация, хотя щёлочи на неё не хватает. D: 0{,}2 \cdot 142 = 28{,}4 г — количество соли принято равным количеству щёлочи.
При нагревании 21{,}4 г хлорида аммония с избытком гидроксида кальция выделился аммиак. Его объём (л, н. у.). Примите A_r(\mathrm{N}) = 14, A_r(\mathrm{H}) = 1, A_r(\mathrm{Cl}) = 35{,}5, V_m = 22{,}4 л/моль.
  • A)4{,}48
  • B)17{,}92
  • C)8{,}96
  • D)28{,}2
Ответ и разбор

Верный ответ: C

2\mathrm{NH_4Cl} + \mathrm{Ca(OH)_2} \rightarrow \mathrm{CaCl_2} + 2\mathrm{NH_3} + 2\mathrm{H_2O}. M(\mathrm{NH_4Cl}) = 14 + 4 \cdot 1 + 35{,}5 = 53{,}5 г/моль, n(\mathrm{NH_4Cl}) = 21{,}4 : 53{,}5 = 0{,}4 моль. По уравнению n(\mathrm{NH_3}) = n(\mathrm{NH_4Cl}) = 0{,}4 моль, V = 0{,}4 \cdot 22{,}4 = 8{,}96 л (C). A: 0{,}2 \cdot 22{,}4 = 4{,}48 л — количество аммиака ошибочно вдвое меньше количества соли. B: 0{,}8 \cdot 22{,}4 = 17{,}92 л — количество аммиака ошибочно удвоено по коэффициенту 2. D: \frac{21{,}4}{17} \cdot 22{,}4 \approx 28{,}2 л — масса соли разделена на молярную массу аммиака.

Типичные ошибки

  • Сразу пишут средний фосфат \mathrm{Na_3PO_4}, не сравнив количества кислоты и щёлочи. Сначала найди отношение количеств веществ n(\mathrm{NaOH}) : n(\mathrm{H_3PO_4}), потом выбирай соль.
  • Удваивают количество \mathrm{NH_4NO_3} из-за двух атомов азота в формуле. По уравнению \mathrm{NH_3 + HNO_3 \rightarrow NH_4NO_3} из 1 моль \mathrm{NH_3} получается 1 моль соли.
  • В реакции \mathrm{NH_4Cl} с \mathrm{Ca(OH)_2} удваивают количество аммиака по коэффициенту 2. Перед солью и аммиаком стоят одинаковые коэффициенты, отношение 1 : 1.
  • Записывают водород среди продуктов реакции металла с азотной кислотой. Восстанавливается азот: в зависимости от условий получаются \mathrm{NO_2}, \mathrm{NO} и другие соединения.

Вопросы по теме

Как понять, какая соль получится из фосфорной кислоты и гидроксида натрия?
Найди количества веществ и отношение n(\mathrm{NaOH}) : n(\mathrm{H_3PO_4}). При 1 : 1 образуется дигидрофосфат \mathrm{NaH_2PO_4}, при 2 : 1 — гидрофосфат \mathrm{Na_2HPO_4}, при 3 : 1 и большем избытке щёлочи — фосфат \mathrm{Na_3PO_4}. Если отношение промежуточное, например 1{,}5 : 1, получается смесь двух соседних солей.
Почему медь растворяется в азотной кислоте, хотя стоит в ряду активности после водорода?
В азотной кислоте окислителем выступает не ион водорода, а азот в степени окисления +5. Поэтому кислота окисляет и медь, а водород не выделяется. С концентрированной кислотой образуется \mathrm{NO_2}, с разбавленной — \mathrm{NO}: \mathrm{3Cu + 8HNO_3 \rightarrow 3Cu(NO_3)_2 + 2NO\uparrow + 4H_2O}.
Потренировать эту тему

ENTLab пишет теорию своими словами на основе спецификации НЦТ. Мы не НЦТ и никак с ним не связаны.