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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SeO。
2
(2)SeO 的氧化性比SO 强，属于中等强度的氧化剂，可氧化HS、NH 等，化学方程式分别
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为SeO＋2HS===Se＋2S＋2HO、3SeO＋4NH ===3Se＋2N＋6HO。
2 2 2 2 3 2 2
(3)亚硒酸可作氧化剂 ，能氧化SO ，反应为HSeO ＋2SO ＋HO===2HSO ＋Se↓，但遇
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到强氧化剂时表现还原性，可被氧化成硒酸，反应为HSeO＋Cl＋HO===HSeO＋2HCl。
2 3 2 2 2 4
3．碲及其化合物的性质
(1)碲在空气或纯氧中燃烧生成TeO 。
2
(2)TeO 是不挥发的白色固体，微溶于水，可溶于强酸、强碱，如 TeO ＋2NaOH===NaTeO
2 2 2 3
＋HO。
2
(3)H TeO 具有氧化性和还原性，如
2 3
HTeO ＋2SO ＋HO===2HSO ＋Te，
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HTeO ＋Cl＋HO===HTeO ＋2HCl。
2 3 2 2 2 4
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、Ag Se等杂质)为原料，提炼硒的流程如下：
2
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 NaSeO ，可用于治疗克山病，则 NaSeO 的化学名称为
2 3 2 3
____________；滤液C中主要成分是NaSe，则NaSe的电子式为________________。
2 2
(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Cu Te、TeO 外，还有少量Ag和Au)
2 2
经如下工艺流程得到粗碲。
已知：TeO 是两性氧化物，TeOSO 为正盐。
2 4
(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：Cu Te＋2O===2CuO＋
2 2
TeO ；TeO ＋HSO ===TeOSO ＋HO。“含碲浸出液”的溶质成分除了TeOSO 外，主要是
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__________(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SO 并加入NaCl反应一段时间后，Te(Ⅳ)浓度从6.72 g·L－1
2
下降到0.10 g·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RH，最高价氧化物对应的水化物为HRO 或HRO。
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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
①NH 、PH 、AsH 稳定性依次减弱，还原性依次增强。
3 3 3
②酸性：HBiO <H SbO <H PO <HNO 。
3 4 3 4 3 4 3
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P)，在空气中容易自燃，易溶于
4
CS；②红磷。
2
(2)磷的化学性质
①在空气中燃烧：4P＋5O=====2PO(产生大量白烟)。
2 2 5
②PO 是酸性氧化物，PO ＋3HO=====2HPO 。PO 常用作干燥剂，HPO 是稳定的非氧
2 5 2 5 2 3 4 2 5 3 4
化性酸，具有酸的通性。偏磷酸(HPO )不稳定，易水解为HPO 。
3 3 4
③在氯气中燃烧：2P＋3Cl=====2PCl (液态)；PCl ＋ClPCl (固态)。
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现象：产生大量的白色烟雾。(3)磷的氢化物(PH )
3
磷的氢化物PH (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
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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 HPO HPO HPO HPO H PO
3 4 3 3 3 3 2 n＋2 n 3n＋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
nHPO ―→H PO ＋(n－1)H O(类似有机的缩聚反应)。
3 4 n＋2 n 3n＋1 2
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(AsH)
3
砷与氢气结合生成有剧毒的砷化氢(AsH)，砷化氢相当不稳定，加热时分解为单质砷，砷化
3
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(As O)和五氧化二砷(As O)。三氧化二砷，俗称砒霜，有剧
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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：HAsO ＋2KI＋HSO ===HAsO ＋KSO ＋HO＋I。
3 4 2 4 3 3 2 4 2 21．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CS
2
2．次磷酸(H PO )是一种精细磷化工产品，有强还原性，可冶炼金属。已知：①2P ＋
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3Ba(OH) ＋6HO===3Ba(HPO ) ＋2PH ↑，②HPO ＋NaOH(足量)===NaH PO ＋HO。下
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列推断错误的是( )
A．NaH PO 是正盐
2 2
B．HPO 具有强还原性，可使重金属离子变为金属单质
3 2
C．HPO 电离方程式：HPO H＋＋HPO
3 2 3 2 2
D．每消耗2 mol P ，反应①中转移12 mol电子
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3．[2019·全国卷Ⅲ，35(5)]NH HPO 和LiFePO 属于简单磷酸盐，而直链的多磷酸盐则是一
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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(As S)和雌黄(As S)都是自然界中
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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4.28 g As S 反应转移0.28 mol e
4 4
－，则a为__________________(填化学式)，砒霜(As O)可用双氧水将其氧化成HAsO 而除
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去 ， 该 反 应 的 化 学 方 程 式 为
__________________________________________________________
______________________________________________________________________________。
(2)AsH 是一种很强的还原剂，室温下，0.4 mol AsH 气体在空气中自燃，氧化产物为As O
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固体，放出b kJ热量，AsH 自燃的热化学方程式是_________________________________
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______________________________________________________________________________。
