大单元二　第六章　第29讲　非金属及其化合物拓展创新-2025年高中化学大一轮复习讲义人教版

第29讲非金属及其化合物拓展创新[复习目标]1.了解第ⅥA族元素硒、碲的性质及应用。2.了解第ⅤA族元素磷、砷的性质及应用。考点一氧族元素——硒、碲1．氧族元素概述(1)主要包括氧(O)、硫(S)、硒(Se)、碲(Te)、钋(Po)，价层电子排布为ns2np4。(2)硫、硒、碲与大多数金属元素形成共价化合物。硒、碲在自然界无单质存在，常存在于重金属硫化物矿中。少量硒对人体新陈代谢起调节作用，过量则有毒；有光电性质，用于电影传真和制造光电管。2．硒及其化合物的性质(1)单质硒及其氢化物在空气中燃烧可得到SeO2。(2)SeO2的氧化性比SO2强，属于中等强度的氧化剂，可氧化H2S、NH3等，化学方程式分别为SeO2＋2H2S=Se＋2S＋2H2O、3SeO2＋4NH3=3Se＋2N2＋6H2O。(3)亚硒酸可作氧化剂，能氧化SO2，反应为H2SeO3＋2SO2＋H2O=2H2SO4＋Se↓，但遇到强氧化剂时表现还原性，可被氧化成硒酸，反应为H2SeO3＋Cl2＋H2O=H2SeO4＋2HCl。3．碲及其化合物的性质(1)碲在空气或纯氧中燃烧生成TeO2。(2)TeO2是不挥发的白色固体，微溶于水，可溶于强酸、强碱，如TeO2＋2NaOH=Na2TeO3＋H2O。(3)H2TeO3具有氧化性和还原性，如H2TeO3＋2SO2＋H2O=2H2SO4＋Te，H2TeO3＋Cl2＋H2O=H2TeO4＋2HCl。1．硒(34Se)元素及其化合物与人体健康、工业生产密切相关。某科研小组以阳极泥(主要成分是Se，含有CuSe、Ag2Se等杂质)为原料，提炼硒的流程如下：请回答下列问题：(1)基态硒原子的价层电子排布式为________，与硒同主族相邻元素是____________(填元素名称)。(2)已知滤液A中主要成分是Na2SeO3，可用于治疗克山病，则Na2SeO3的化学名称为____________；滤液C中主要成分是Na2Se，则Na2Se的电子式为________________。(3)上述流程图中的括号内，按操作先后顺序依次填写的内容是________、________。(4)写出高温下用焦炭还原固体B的化学方程式：____________________________________。(5)滤液C中析出硒的离子方程式为_______________________________________________________________________________________________________________________________。2．(2023·长沙一中高三段考)碲及其化合物具有许多优良性能，被广泛用于冶金、化工、医药卫生等工业领域。工业上用铜阳极泥(主要成分除含Cu2Te、TeO2外，还有少量Ag和Au)经如下工艺流程得到粗碲。已知：TeO2是两性氧化物，TeOSO4为正盐。(1)已知此工艺中“加压硫酸浸出”过程中会发生以下化学反应：Cu2Te＋2O2=2CuO＋TeO2；TeO2＋H2SO4=TeOSO4＋H2O。“含碲浸出液”的溶质成分除了TeOSO4外，主要是__________(填化学式)。(2)操作Ⅰ的分离方法是__________________；从浸出渣中分离出Au的方法是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)“电解沉积除铜”目的是除去溶液中的Cu2＋，电解初级阶段阴极的主要电极反应是________________________________________________________________________。(4)向“含碲硫酸铜母液”中通入SO2并加入NaCl反应一段时间后，Te(Ⅳ)浓度从6.72g·L－1下降到0.10g·L－1，在一定条件下，碲沉淀率与还原时间、温度的变化曲线分别如图1、图2所示：①由图可知，最适宜的温度和还原时间分别为________________。②图2中80℃后，升高温度，碲沉淀率几乎不再升高，甚至有下降趋势。可能的原因是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。③生成粗碲的离子方程式：_______________________________________________________。考点二氮族元素——磷、砷1．氮族元素概述(1)主要包括氮(N)、磷(P)、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)。(2)主要化合价：－3、0、＋3、＋5(其中N还有＋1、＋2、＋4等价态)。(3)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。(4)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：H3BiO4<H3SbO4<H3PO4<HNO3。2．磷及其化合物(1)磷的常见同素异形体常见的同素异形体有两种：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＋5O2eq\o(=,\s\up7(点燃))2P2O5(产生大量白烟)。②P2O5是酸性氧化物，P2O5＋3H2Oeq\o(=,\s\up7(△))2H3PO4。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)不稳定，易水解为H3PO4。③在氯气中燃烧：2P＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃))2PCl3(液态)；PCl3＋Cl2PCl5(固态)。现象：产生大量的白色烟雾。(3)磷的氢化物(PH3)磷的氢化物PH3(磷化氢)又称为膦，膦分子与氨分子的结构相似，也呈三角锥形。膦是一种较强的还原剂，稳定性较差，在水中的溶解度很小。(4)磷的含氧酸含氧酸能电离的氢离子通常是羟基上的氢。磷的含氧酸如下表：名称磷酸亚磷酸偏磷酸次磷酸多磷酸化学式H3PO4H3PO3HPO3H3PO2Hn＋2PnO3n＋1结构酸性三元中强酸二元弱酸一元弱酸一元弱酸－聚酸结构式的推导nH3PO4→Hn＋2PnO3n＋1＋(n－1)H2O(类似有机的缩聚反应)。3．砷及其化合物(1)砷的常见同素异形体单质以灰砷、黑砷和黄砷三种同素异形体的形式存在。(2)砷的氢化物(AsH3)砷与氢气结合生成有剧毒的砷化氢(AsH3)，砷化氢相当不稳定，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，故称砒霜。(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CS22．次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品，有强还原性，可冶炼金属。已知：①2P4＋3Ba(OH)2＋6H2O=3Ba(H2PO2)2＋2PH3↑，②H3PO2＋NaOH(足量)=NaH2PO2＋H2O。下列推断错误的是()A．NaH2PO2是正盐B．H3PO2具有强还原性，可使重金属离子变为金属单质C．H3PO2电离方程式：H3PO2H＋＋H2POeq\o\al(－,2)D．每消耗2molP4，反应①中转移12mol电子3．[2019·全国卷Ⅲ，35(5)]NH4H2PO4和LiFePO4属于简单磷酸盐，而直链的多磷酸盐则是一种复杂磷酸盐，如：焦磷酸钠、三磷酸钠等。焦磷酸根离子、三磷酸根离子如图所示：这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为____________(用n代表P原子数)。4．(1)中国自古有“信口雌黄”“雄黄入药”之说。雄黄(As4S4)和雌黄(As2S3)都是自然界中常见的砷化物，早期都曾用作绘画颜料，因都有抗病毒疗效也用来入药。一定条件下，雌黄和雄黄的转化关系如图所示。①砷元素有＋2、＋3、＋5等常见价态。雌黄和雄黄中S元素的价态相同，其价态是________。Ⅰ中发生的离子方程式是_____________________________________________________________________________________________________________________________________。②Ⅱ中，雄黄在空气中加热至300℃会产生两种物质，若4.28gAs4S4反应转移0.28mole－，则a为__________________(填化学式)，砒霜(As2O3)可用双氧水将其氧化成H3AsO4而除去，该反应的化学方程式为___________________________________________________________________________________________________________