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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。
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(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。
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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
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＋HO。
2
(3)H TeO 具有氧化性和还原性，如
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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
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________；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________________________。
答案 (1)4s24p4 硫、碲 (2)亚硒酸钠 (3)粉碎 过滤 (4)Na SeO
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＋4C=====NaSe＋4CO↑ (5)2Se2－＋O ＋2CO===2Se↓＋2CO(或 2Se2－＋O ＋4CO ＋
2 2 2 2 2
2HO===2Se↓＋4HCO)
2
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 ：
_________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
。
答案 (1)CuSO (2)过滤 加稀硝酸充分反应，过滤、洗涤、干燥 (3)Cu2＋＋2e－===Cu
4
(4)①80 ℃，2.0 h ②SO 的溶解度随着温度的升高而降低，SO 浓度降低，粗碲的产率会
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降低 ③TeO2＋＋2SO ＋3HO===Te↓＋2SO＋6H＋
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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 K (AgSCN)，可知在水溶液中部分氯化银可以转化为AgSCN，使得实验中生成的
sp sp
AgSCN偏多，测定结果将偏小；n(Cl)＝0.100 0 mol·L－1×20.00×10－3 L－cV×10－3 mol＝
(2.0－cV)×10－3 mol，则m(Cl)＝35.5×(2.0－cV)×10－3 g，所测Cl元素含量为×100%。
7．NaSbF (六氟锑酸钠)是光化学反应的催化剂。我国科学家开发一种以锑矿(主要含
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Sb O、Sb S，还含少量Sb O、Fe O、CuO等)为原料制备NaSbF 的工艺流程如图所示。
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已知：
①Sb的氧化物及氢氧化物的性质与Al的类似，Sb S 溶于NaOH浓溶液；
2 3
②NaSbO ·3H O难溶于水，NaSbF 易溶于水；
3 2 6
③常温下，K (CuS)＝6.0×10－36。
sp
回答下列问题：
(1)NaSbF 的组成元素中第一电离能最大的是______(填元素符号)。
6
(2)“碱浸”前，先将锑矿粉碎过筛的目的是____________________。
(3)“除杂”时生成CuS的化学方程式为____________________________，“除杂”结束后
溶液中c(S2－)＝1×10－6mol·L－1，此时溶液中c(Cu2＋)＝______mol·L－1。
(4)“转化”中HO 与NaSbO 溶液发生反应，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
2 2 2
__________________；分离出NaSbO ·3H O的操作是______________(填名称)；“转化”时
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适当加热可提高反应速率，但是温度过高，转化效率降低，其主要原因是
_________________。
(5)“氟化”中加入氢氟酸，“氟化”不能使用陶瓷容器，其主要原因是________________。答案 (1)F (2)增大固体和液体接触面积 (3)Na S＋CuSO ===CuS↓＋NaSO 6.0×10－30
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(4)1∶1 过滤 温度过高，双氧水分解加快，反应物浓度降低 (5)陶瓷的主要成分是硅酸
盐，HF与硅酸盐反应
解析 锑矿(主要含Sb O 、Sb S ，还含有少量Sb O 、Fe O 、CuO等)加NaOH浓溶液、
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NaSO 溶液进行碱浸、还原，过滤除去不溶的Fe O 、CuO，Sb O 、Sb S 与NaOH溶液反
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应最终转化为 NaSbO 、NaS，Sb O 、NaOH 溶液与 NaSO 溶液反应生成 NaSbO 、
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NaSO ；含NaSbO 、NaS的溶液加硫酸铜将硫离子转化为CuS，将过量的氢氧根离子转化
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为氢氧化铜除去，得到主要溶质为NaSbO 的溶液，NaSbO 溶液加过氧化氢、浓NaOH转化
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得到NaSbO ·3H O，再用HF进行氟化得到NaSbF 。(3)“除杂”时NaS和CuSO 反应生成
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CuS沉淀，化学方程式为Na S＋CuSO ===CuS↓＋Na SO ，“除杂”结束后溶液中c(S2
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－)＝1×10－6mol·L－1，此时溶液中c(Cu2＋)＝mol·L－1＝6.0×10－30mol·L－1。
