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备战2026 年高考化学【一轮·夯基提能】精讲精练复习讲义
第17 讲 补充元素：硼、氟、磷、砷、硒、碲及其化合物（讲义）
讲义
夯基·知识精讲
【知识点1】硼及其化合物+5 道例题
【知识点2】氟及其化合物+5 道例题
【知识点3】磷及其化合物+5 道例题
【知识点4】砷及其化合物+5 道例题
【知识点5】硒及其化合物+5 道例题
【知识点6】碲及其化合物+5 道例题
练习
提能·课后精练
选择题：
15
题
非选择题：
5
题
建议时长：
75
分钟
实际时长： 分钟
【知识点1】硼及其化合物
1、硼的性质
（1）物理性质：单质硼有晶态硼和无定形硼两种。
晶体硼呈黑灰色，以正二十面体为基本的结构单元，硬度与金刚石的硬度接近，其导电性差，但它的
导电率却随着温度的升高而增大，从而示出与金属导体的不同，化学性质较为惰性。
无定型硼为棕色粉末，化学性质较为活泼。
（2）化学性质
①常温下，硼稳定，仅与F2反应：2B + 3F2
2BF3
②点燃条件下，硼在空气中燃烧放出大量的热：4B + 3O2 =====2B2O3
③硼氧键的键能很大，因此硼可以从许多稳定的氧化物如SiO2，P2O5中取氧，在炼钢过程中可以作为
去氧剂：3SiO2+4B
3Si+2B2O3。
④高温时，无定形硼可以同水蒸气作用生成硼酸：2B+6H2O(g)
2B(OH)3+3H2。
⑤高温时，硼也可以与N2、S、卤素等反应：
2B + N2=====2BN，
2B + 3S=====B2S3，
2B + 3Cl2=====BCl3。
⑥无定形硼与NaOH 有类似硅的反应：2B + 6NaOH
2Na3BO3 + 3H2↑
⑦可利用金属还原法制得单质硼（通常用Mg 或Al）：B2O3+3Mg
2B+3MgO。
2、工业制取硼及其化合物的转化关系
转化关系
相应步骤
涉及的反应
①硼镁矿与烧碱溶液反应生成可溶于水的偏硼酸钠（NaBO2）和Mg(OH)2：
2MgO·B2O3＋2NaOH＋H2O===2NaBO2＋2Mg(OH)2↓
1
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向偏硼酸钠溶液中通入CO2使NaBO2转化成硼砂：
4NaBO2＋CO2＋10H2O===Na2B4O5(OH)4·8H2O＋Na2CO3
②将硼砂与硫酸反应，得到硼酸：
Na2B4O5(OH)4·8H2O＋H2SO4===4H3BO3＋Na2SO4＋5H2O
③硼酸加热分解得到氧化硼：2H3BO3
B2O3＋3H2O
④用镁或铝还原B2O3制得硼：B2O3＋3Mg
3MgO＋2B
⑤硼和NaOH 溶液反应生成NaBO2（或Na[B(OH)4]）和H2：
2B＋2NaOH＋2H2O===2NaBO2＋3H2↑
或2B＋2NaOH＋6H2O===2Na[B(OH)4]＋3H2↑
【例1】氨硼烷
具有良好的热稳定性，是一种有潜力的固体储氢材料。氨硼烷在一定条件下与水
发生反应
，其中
的结构如图所示。
下列说法错误的是
A．氨硼烷属于极性分子
B．沸点：氨硼烷>乙硼烷
C．
中B 和O 均为
杂化
D．氨硼烷中存在极性键和配位键
【答案】C
【详解】A．氨硼烷（
）的结构不对称，属于极性分子，A 正确；
B．氨硼烷分子中与N 相连的H 呈正电性，与B 原子相连的H 呈负电性，它们之间存在静电相互吸引作
用，形成双氢键，熔沸点高，故氨硼烷沸点高于乙硼烷，B 正确；
C．在
中B 采用
杂化，O 原子采用
杂化，C 错误；
D．氨硼烷的结构为
，分子中存在配位键和极性键，D 正确；
故选C。
【例2】硼原子具有缺电子的特性，与N、H 可形成
，其中
为配位键。下列说法不正
确的是
A．
易水解，生成
和
B．乙硼烷
的结构为
C．
为一元弱酸，其电离方程式为
D．
为极性分子，空间结构与
相似；
为非极性分子，故可推测其碱性(碱性：结
2
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构中有孤电子对，能接受
)比
弱很多
【答案】B
【详解】A．三氯化硼在溶液中易发生水解反应，水分子中的1 个O-H 键断裂，B 原子与3 个-OH 结合为
硼酸B(OH)3，H 原子与Cl 原子结合为HCl，故A 正确；
B．由共价键的饱和性和硼原子具有缺电子的特性可知，乙硼烷的结构为
，故B 错误；
C．一元弱酸硼酸在溶液中能与水电离出的氢氧根离子结合生成四羟基合硼酸根离子而使溶液呈酸性，电
离方程式为
，故C 正确；
D．
为极性分子，中心N 原子采取sp3杂化，孤对电子占据sp3杂化轨道，方向性明确，空间位阻
较小，易于接受H+，而
为非极性分子，中心N 原子采取sp2杂化，孤对电子占据p 轨道，离-SiH3
较近，且-SiH3基团体积远大于-CH3，使得3 个-SiH3在N 周围形成较大的空间位阻，孤对电子难以接受
H+，所以
的碱性比
弱很多，故D 正确；
故选B。
【例3】硼酸
是重要的化工原料，一种以硼镁矿(含
及少量
)为
原料生产硼酸的工艺流程如图所示。[已知：硼酸和硼砂
均易溶于热水，在冷水中溶解
度小]
下列说法错误的是
A．将硼镁矿研磨成粉末可以加快浸取速率
B．
溶液中的杂质主要是
和
C．一系列操作主要包括冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
D．硼砂溶液与硫酸反应的离子方程式为
【答案】B
【详解】生成
的流程为将硼镁矿加NaOH 溶液碱浸，其中难溶于NaOH 溶液的
、
形成滤
渣A 过滤除去，能溶于NaOH 溶液中的
、
、
生成
、
、
进入
滤液，然后通入
气体将
、
转化为
和
沉淀形成滤渣B 过滤除
去，将滤液蒸发浓缩，冷却结晶，再加入硫酸调节pH，得到硼砂，最后经过处理得到硼酸，据此分析解
答。
A．硼镁矿研磨成粉末可以增大固体的表面积，有利于增大反应物的接触面积，加快浸取速率，A 正确；
B．由分析可知，硼酸钠溶液中的主要杂质为硅酸钠和四羟基合铝酸钠，B 错误；
C．由分析可知，得到硼酸的一系列操作为冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，C 正确；
D．由分析可知，加入热水和稀硫酸调节溶液
为2 的目的是将硼砂转化为硼酸，反应的离子方程式为
，D 正确；
故答案为：B。
3
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【例4】化学用语是学习化学的重要工具。下列化学用语使用错误的是
A．基态硼原子的轨道表示式：
B．三氟化硼
的VSEPR 模型：
C．硼氢化钠
的电子式：
D．硼酸
的电离平衡：
【答案】B
【详解】A．硼为5 号元素，电子排布式为：1s22s22p1，则基态硼原子的轨道表示式：
，
故A 项正确；
B．三氟化硼
中，中心原子硼的价层电子对数为3，孤电子对为0，VSEPR 模型为
，故B 项错
误；
C．硼氢化钠(NaBH4)为离子化合物，其电子式：
，故C 项正确；
D．硼酸(H3BO3)为弱电解质，存在电离平衡：
，故D 项正确；
故本题选B。
【例5】氮化硼(
)是一种重要的功能陶瓷材料。以天然硼砂为原料，经过一系列反应可以得到
，如
图所示：
硼砂
(1)硼元素原子的电子排布式为 ，这些电子有种 不同的能量。与硼元素在同一周
期，其基态原子的最外层有2 个未成对电子的元素有 。(填元素符号)
(2)写出上述由
，制备BN 的化学方程式 。
(3)BN 的两种晶型：六方晶型(类似于石墨)及立方晶型(类似于金刚石)，结构如图。
①下列说法正确的是 。
A．六方氮化硼晶体层间存在化学键
B．两种晶体中的B 和N 都是
杂化
C．两种晶体中B 和N 间的化学键均为极性共价键
D．立方氮化硼含有
键和
键，是共价晶体，硬度大
4
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②立方相氮化硼晶体中，氮的配位数是 。
(4)常温常压下硼酸
晶体结构为层状，其二维平面结构如图。
①硼酸晶体中存在的作用力有 。
A．离子键 B．共价键 C．范德华力 D．配位键
②
该晶体中含有
氢键。
(5)硼酸可由三卤化硼
水解制备，机理如下图。从结构的角度解释
水解反应很难进行的原因
。
【答案】
(1)
3
(2)
(3)C 4
(4)BC 3
(5)碳原子价层无空轨道，不能接受水的进攻
【详解】（1）硼为5 号元素，则硼元素原子的电子排布式为
，有
、
、
三个原子轨道，则
这些电子有3 种不同的能量；与硼元素在同一周期，其基态原子的最外层有2 个未成对电子，电子排布式
可以为
、
，对应的元素是
。
（2）根据给出的制备路径可知，由制备BN 的化学方程式为
。
（3）A．六方晶型(类似于石墨)，石墨层间是通过范德华力结合的，范德华力不属于化学键，A 错误；
B．六方氮化硼中，B 原子和N 原子均形成3 个共价键，B 原子没有孤电子对，N 原子有1 对孤电子对，它
们均采取
杂化；立方氮化硼中B 和N 均形成4 个共价键，采取
杂化，并非两种晶体中的B 和N 都是
杂化，B 错误；
C．无论是六方还是立方BN，B 和N 之间都是不同原子形成的共价键，均为极性共价键，C 正确；
D．立方BN 结构类似于金刚石，金刚石中只有σ 键，没有π 键，立方BN 是共价晶体，硬度大，D 错误；
答案选C。
在金刚石结构中，每个C 原子连接4 个其他C 原子，形成四面体结构，立方BN 结构类似，所以每个N 原
子应连接4 个B 原子，配位数为4。
（4）A．根据其二维平面结构可知，硼酸是一种共价化合物，不存在离子键，A 错误；
B．B、O 原子间，O、H 原子间存在极性共价键，B 正确；
5
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C．硼酸晶体结构为层状，层间存在分子间作用力，即范德华力，C 正确；
D．根据其二维平面结构可知，硼酸晶体中不含配位键，其结构主要由共价键和氢键组成，D 错误；答案
选BC。
由晶体结构可知，每个硼酸分子可通过氢键与周围的分子形成稳定的层状结构，一个硼酸分子可以形成6
个氢键，但只有3 个氢键属于硼酸分子，则1 mol 该晶体中含有3mol 氢键。
（5）根据机理图可知，水分子进攻B 原子，破坏 B—X 键，最终生成H3BO3。
中C 原子外层电子已
满足 8 电子稳定结构，没有空的轨道来接受水分子的孤对电子，因此水分子无法进攻C 原子。
【知识点2】氟及其化合物
1、氟气（F2）
（1）F2与水反应十分剧烈，可置换出水中的氧生成氧气：2F2+2H2O
4HF+O2。
（2）F2在低温黑暗中即可与H2直接化合放出大量热，导致爆炸，无法控制。
（3）氟气是淡黄绿色气体，在任何温度下都可与金属直接化合，生成高价氟化物，F2与Cu、Ni、Mg 作用
时金属表面生成一层致密氟化物保护膜而中止反应，所以F2可偖存在Cu、Ni、Mg 或合金制成的容器中。
（4）除O2，N2，稀有气体He 和Ne 外，F2可与所有非金属作用直接化合成高价氟化物，如XeF6。低温下
可与C，Si，S，P 猛烈反应生成氟化物，大多数氟化物都具有挥发性。
（5）F2和碱反应：
碱液浓度较小时（2%）：2F2+2NaOH
2NaF+OF2+H2O；
当碱浓度大时：2F2+4NaOH
4NaF+O2+2H2O。，
（6）F2是最强的氧化剂，因此工业氟气的制备只采用电解法。在实验室中，常用热分解含氟化合物来制
单质氟，例如BrF5
BrF3+F2↑（这种方法所用原料是用单质F2制取的，它是F2的重新释放，所以，
BrF5是F2的储存材料）。
2、氟化氢（HF）
（1）HF 分子间存在氢键，分子有缔合现象，HF 主要存在形式是二聚(HF)2和三聚的締合分子(HF)3。虽然
HF 分子间的氢键最强，但是H2O 分子间氢键的数目比HF 分子间的多，所以宏观表现为，H2O 的沸点远高
于HF 的沸点。
（2）氢氟酸水溶液是弱酸，其电离方程式为HF
H++F－，电离平衡常数K=6.3×10- 4；
（3）HF 可以腐蚀玻璃：
SiO2+4HF
SiF4↑+2H2O，
CaSiO3+6HF
CaF2+3H2O+SiF4↑；
因此存放氢氟酸时需要用铅、橡胶、聚乙烯或石蜡容器，现在也有用聚四氟乙烯（塑料）容器来盛
装。
（4）HF 的制备可用萤石（CaF2）与浓硫酸反应：CaF2+H2SO4（浓）
CaSO4+2HF↑。
3、氟化物
（1）氟化钙（CaF2）又叫萤石，不溶于水；氟化银（AgF）易溶于水，与其他卤化物不同。
（2）氟离子易与金属离子形成配合物。
例如冰晶石（NaAlF6），常用于工业制铝中降低氧化铝的熔点；氟离子与铁离子可以形成无色的FeF6
3
－，在分析化学中常用来掩蔽铁离子，防止其颜色造成的影响。
【例1】已知氟是元素中电负性最大、单质氧化性最强的元素，与稀有气体
形成的
分子是非极性
分子，与氮形成的
可与
反应生成
（结构式：F—N＝N—F）。工业上，可通过电解
的无水
溶液（含
和
离子）制取
。下列有关含氟化合物的说法正确的
6
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A．
的空间结构为V 形
B．工业上，可通过电解
的无水
溶液（含
和
离子）制取
，制
时
在阳极放电：
C．键角：
D．
存在顺反异构现象
【答案】D
【详解】A．根据题意，
分子是非极性分子，则空间结构对称，应为直线形，A 项错误；
B．电解时，阳极发生失电子、氧化反应，阴极发生得电子、还原反应，制
时
在阴极放电：
，B 项错误；
C．
与
的中心原子价层电子对数均为4，且均有1 个孤电子对，空间结构相同，相对于
键，
的电负性大于
，共用电子对偏向
，故
成键电子对之间的排斥力小，键角小，即键角：
，C 项错误；
D．根据
的结构式F—N＝N—F 可知，每个N 原子有1 个孤电子对，为
杂化，
空间结构为平
面形，有
、
2 种异构体，即
存在顺反异构现象，D 项正确；
答案选D。
【例2】下列生产、生活活动中用到的化学原理解释正确的是
选项
生产、生活活动
化学原理
A
用84 消毒液擦拭桌椅
84 消毒液中的
有强氧化性，具有杀菌作用
B
用“保暖贴”取暖
铁做正极发生吸氧腐蚀，放出热量
C
农业上将草木灰与铵盐混合使肥效降低
草木灰中的
水解呈碱性，与
发生反应使
用会降低肥效
D
用含氟牙膏预防龋齿
氟有强氧化性，可抑制细菌的生成
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】C
【详解】A．用84 消毒液擦拭桌椅，是由于84 消毒液中的
有强氧化性，具有杀菌作用，A 错误；
B．“保暖贴”内含铁粉、碳、氯化钠，发生吸氧腐蚀时铁粉作负极，碳作正极，B 错误；
C．草木灰有效成分是碳酸钾，水解呈碱性，与铵盐混合时
、
会发生双水解反应，导致生成的氨
气逸出，肥效降低，C 正确；
D．含氟牙膏预防龋齿是将牙釉质中的羟基磷酸钙转化为更坚硬的氟磷酸钙，与氟有强氧化性无关，D 错
误；
故选C。
【例3】
是极强的氧化剂，Xe 和
可制取稀有气体离子化合物。六氟合铂酸氙
制备
方式如图所示。下列说法错误的是
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A．总反应方程式为
B．
是反应的催化剂
C．反应②③属于氧化还原反应
D．XeF、
、
、
是反应的中间产物
【答案】B
【详解】A．该过程是Xe 和
可制取稀有气体离子化合物
，根据配平可知，总反应为：
，A 正确；
B．根据图中转化过程可知，①中F－为反应物，④中F－为生成物，所以F－为催化剂，B 错误；
C．观察反应过程可知，反应②中
生成
，Pt 化合价发生改变，反应③中
生成
，Pt 化合价
发生变化，因此均是氧化还原反应，C 正确；
D．根据图中转化关系可知，XeF、
，是反应②的生成物，
是反应①的生成物，
是反应④的
生成物，故XeF、
、
、
是反应的中间产物，D 正确；
故答案选B。
【例4】二氟化氧常用作高能火箭推进系统中的氧化剂，一种在温和条件下制取
的工艺如图所示。下
列说法正确的是
A．反应I 中氧化产物和还原产物的物质的量之比为2 3∶
B．还原性：
C．反应I~Ⅳ中，氟元素化合价发生变化的反应有3 个
D．制取
，至少需加入
【答案】D
【详解】反应Ⅰ为H2O2与KMnO4、KF、HF 反应转化为O2、K2MnF6、H2O，方程式为
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3H2O2+2KMnO4+2KF+10HF=3O2↑+2K2MnF6+8H2O①，反应Ⅱ为HF、SbCl5反应生成SbF5、HCl，方程式
为：5HF+SbCl5=SbF5+5HCl②，反应Ⅲ为K2MnF6与SbF5反应生成MnF3、KSbF6、F2，方程式为
2K2MnF6+4SbF5=2MnF3+4KSbF6+F2↑③，反应Ⅳ的方程式为：2F2+2KOH=OF2+2KF+H2O④，据此回答。
A．根据①方程式可知，反应I 中氧化产物和还原产物的物质的量之比为3:2，A 错误；
B．根据方程式①可知，还原性H2O2>K2MnF6，根据方程式③可知，氧化性K2MnF6>MnF3，B 错误；
C．根据四个方程式可知，氟元素化合价发生变化的反应有2 个，分别为Ⅲ和Ⅳ，C 错误；
D．根据OF2~2F2~8SbF5+4K2MnF6可知，生成8molSbF5需要40molHF，生成4molK2MnF6需要20molHF，
则制取1molOF2，至少需加入60molHF，D 正确；
故选D。
【例5】氟元素在医疗、生活和工业等多个领域发挥着重要作用。请回答：
(1)ⅦA 族元素又称为卤族元素，下列关于卤族元素的表达中正确的是_______。
A．F、Cl、Br、I 第一电离能逐渐减小
B．基态溴原子核外电子排布式：
C．微粒半径比较：
D．
的VSEPR 模型为平面三角形
(2)
是微电子工业中一种优良的等离子蚀刻气体，可用以下方法制备：
。
①比较键角的大小：
(填“>”、“<”或“=”)
②比较配位键的强弱：
(填“>”、“<”或“=”)
(3)一般来说，晶体结构中阴、阳离子的配位数由结构中阴、阳离子半径的比值来决定。
的半径与
的半径非常接近。两种物质的晶胞结构如图所示：
①
晶胞中，
的配位数为 。
②
晶胞中的阴、阳配位数与KF 不同的原因是 。
(4)湿法生产磷酸的废液中含有一种二元强酸
，利用废液可以生产白炭黑和冰晶石
。
过程如下：
步骤Ⅰ：向废液中加入
溶液，过滤、洗涤，得到
固体。
步骤Ⅱ：
经过下列流程，分别得到白炭黑和冰晶石。
已知：
在水中溶解度随温度的升高急剧增大，
溶液在加热的过程中会与水发生反应，生成
的产物中没有
键。
。
①写出步骤Ⅰ中的离子方程式： 。
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②
溶液在长时间加热之后(忽略物质的挥发)，溶液的pH 。(填“增大”、“减小”或“不
变”)
③白炭黑的主要成分是 。(写化学式)
④写出生产冰晶石的化学方程式： 。
【答案】
(1)AC
(2)> >
(3)4
晶胞中，每个
中有四个H 原子与周围四个
形成氢键，N、H、F 原子在一条直线
上，形成一个正四面体结构
(4)
减小
【详解】（1）A．元素周期表中同主族元素从上到下，元素第一电离能逐渐减小，则F、Cl、Br、I 第一
电离能逐渐减小，A 正确；
B．溴为35 号元素，则基态溴原子核外电子排布式
，B 错误；
C．同种元素的阴离子半径大于原子半径，原子半径大于阳离子半径，则微粒半径
，C 正确；
D．
中心氯原子价层电子对数
，采取
杂化，则VSEPR 模型为四面体形，D
错误；
答案选AC。
（2）①由于电负性F＞N＞H，则
分子中成键电子对离N 原子更远，两个N—F 键之间的斥力减小，故
中的键角更小，键角更大的是
，则键角
；
②由于电负性F＞N＞H，则
中氮原子对孤电子对吸引力强于
，更难提供孤电子对与
中的B 形
成配位键，则配位键得强弱：
；
（3）①由
晶胞图可知，晶体中每个
周围与其距离最近且相等的
的数量是4，则
的配位数
为4；
②
晶胞中只存在离子键，所以阴、阳配位数均为6，但在
晶胞中，每个
中有四个H 原子与
周围四个
形成氢键，N、H、F 原子在一条直线上，形成一个正四面体结构，不能像
晶胞紧密堆积，
因此
晶胞中的阴、阳配位数与KF 不同；
（4）
溶液在加热的过程中会与水发生反应，生成的产物中没有
键，发生如下反应：
，
与 HF 反应：
，则
气体A 为
，溶液A 主要成分为
，固体A 为
或
，烘干后得到白炭黑
；气体A
、溶液A
与
溶液发生反应：
制备冰晶石，同时得到溶液B（
溶液）；
①湿法生产磷酸的废液中含有一种二元强酸
，在水溶液中完全电离，向废液中加入
溶液，
过滤、洗涤，得到
固体，则离子方程式为：
；
②根据题目所给得已知信息：
溶液在加热的过程中会与水发生反应，生成的产物中没有
键，
10
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说明
水解，产物中生成 HF（弱酸），在长时间加热之后溶液的pH 减小；
③由分析可知，白炭黑的主要成分是
；
④由分析可知，生产冰晶石的化学方程式为：
；
【知识点3】磷及其化合物
1、单质磷
（1）磷在自然界中是以磷酸盐的形式存在，磷也是重要的生命元素之一，存在于细胞、蛋白质、骨骼和
牙齿中。在骨骼和牙齿中主要以羟基磷灰石形式存在。含磷的矿物有磷酸钙Ca3(PO4)2、氟磷灰石
Ca5(PO4)3F、羟基磷灰石Ca5(PO4)3(OH)等。
磷有至少10 种同素异形体，常见的有白磷、红磷和黑磷，它们结构各异。
白磷（P4）
结构为正四面体，结构如图
，键角为60°，1mol 白磷中有6mol P—P 化学键，不
溶于水，易溶于CS2。白磷有剧毒、易自燃，一般要存放在水中以隔绝空气。
白磷几乎可与所有金属反应，形成磷化物，如：6Mg+P4
2Mg3P2
红磷
白磷隔绝空气加热会得到无定型红磷，可能结构如图：
；
黑鳞
白磷在极高的压强下加热才可以得到黑鳞，结构类似于石墨的片状结构，能导电“金属
磷”，结构如图
。
（2）磷与O2或Cl2在点燃条件下反应，反应物的量不同，生成的产物就不同，如：
4P+3O2=====2P2O3，4P+5O2=====2P2O5；
2P+3Cl2=====2PCl3（液体），2P+5Cl2=====2PCl5（固体），所以这个反应能同时看到烟雾。
（3）白磷与热的浓NaOH 反应可歧化生成膦（磷化氢）和次磷酸盐：P4+3OH－+3H2O
PH3↑+3H2PO2
－。
（4）白磷还能将Au、Ag、Cu 等从它们的盐溶液中还原出来，如白磷中毒后可用硫酸铜溶液解毒：
11P + 15CuSO4 + 24H2O
5Cu3P + 6H3PO4 + 15H2SO4。
（5）白磷可以用以下反应来制备：2Ca(PO4)2+10C+6SiO2
6CaSiO3+ 10CO+P4，将生成的磷蒸气通入水
中冷却就得到白磷。反应中加入石英砂可大大降低反应温度。
2、磷化氢（PH3）
（1）PH3又叫膦，为无色气体、有类似大蒜臭味的气味、剧毒。
在一定温度下，能在氧气中燃烧，生成磷酸：PH3+2O2=====H3PO4。
（2）平常制得的磷化氢在空气中能自燃，这一点和同族的氨气相比更活泼，是因为气体中含有联膦
（P2H4），它与联氨是类似物，也是强还原剂：2P2H4+7O2
2P2O3+4H2O。
PH3中P－H 键长为142pm，N－H 键长为99pm，由此可见，结构稳定性PH3不如NH3。
（3）磷化氢是强还原剂，能从某些金属盐（Cu2+、Ag+、Au3+、Hg2+）溶液中将金属置换出来：
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PH3+6Ag++3H2O
6Ag+6H++H3PO3
（4）PH3的制备可用如下三种方法：
①磷化钙的水解：Ca3P2+6H2O
3Ca(OH)2+2PH3；
PH
②
4I 与碱反应：PH4I+NaOH
=====NaI+PH3+H2O，因此水溶液中不存在PH4
+，这一点要与
NH4
+区分开；
③白磷溶于碱：P4+3NaOH+3H2O
=====PH3+3NaH2PO2
3、三氧化二磷（P2O3）和五氧化二磷（P2O5）
三氧化二磷（P2O3）
五氧化二磷（P2O5）
磷在不充分的空气中燃烧，生成的氧化物为P4O6，
常叫做三氧化二磷。P2O3 是亚磷酸（H3PO3）的酸
酐。
P4O6是以P 为基础形成的，P 分子中的P－P 键因有
张力而不稳定，氧分子进攻时断裂，在每两个P 原
子间嵌入一个氧原子，于是形成了P4O6分子。
与冷水反应生成亚磷酸：P2O3+3H2O
2H3PO3。
P2O3与热水发生歧化反应：
2P2O3+6H2O
PH3+3H3PO4
白磷在充分的氧气中燃烧可生成P4O10，简称为五氧
化二磷。
P4O10是白色粉末状固体，有很强的吸水性，在空气
中很快就潮解，它是干燥能力最强的一种干燥剂。
P2O5是磷酸的酸酐，与水反应，当水少时生成偏磷
酸，水多时生成磷酸：
P2O5+H2O
2HPO3，
P2O5+3H2O
2H2PO4
4、磷元素对应的酸
次磷酸
（H3PO2）
（1）纯H3PO2是白色固体，易溶于水，是一元中强酸，其结构式为
，有腐蚀性，
受热分解生成磷酸和剧毒的磷化氢气体：2H3PO2
PH3↑+H3PO4。
（2）H3PO2及其盐都是强还原剂，主要是因为分子中含有两个P－H 键。常温下在空气中可
逐渐被氧化，也能把Cu2+、Ag+、Ni2+、Hg2+还原成为金属单质：
H3PO2+4Ag++2H2O==========4Ag+H3PO4+4H+。
次磷酸还原能力强，氧化能力弱，容易发生歧化反应。
亚磷酸
（H3PO3）
（1）H3PO3是白色、易潮解的固体，极易溶于水，是二元中强酸，其结构式为
。
（2）H3PO3是强还原剂，能还原Ag+、Cu2+、Hg2+，也能被卤素、二氧化氮、浓硫酸氧化：
H3PO3+2Ag++H2O==========2Ag+H3PO4+2H+。
磷酸
（H3PO4）
（1）磷酸有正磷酸（H3PO4）、偏磷酸（HPO3）和焦磷酸（H4P2O7）。
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（2）H3PO4是无挥发性的三元中强酸，其结构式为
，具有弱氧化性，磷酸溶液
的黏度较大，这是因为溶液中存在着较多氢键。
（3）不论在酸中还是在碱中，磷酸几乎都没有氧化性。磷酸根离子能与某些金属离子形成
可溶性配位化合物，基于这种性质，分析测定中常用磷酸掩蔽Fe3+。
（4）磷酸二氢盐均能溶于水，磷酸一氢盐和磷酸盐除碱金属盐与铵盐外，均难溶于水。任
何一种磷酸盐（正盐或酸式盐）溶液中加入硝酸银溶液，皆生成黄色的Ag3PO4沉淀。
（5）磷酸盐（主要是钙盐和铵盐）是重要的无机肥料。
5、卤化磷（PCl3、PCl5）
（1）磷与氯气反应，当氯气不足时生成的三氯化磷是液体，当氯气足量时生成的五氯化磷是固体。
2P+3Cl2=====2PCl3（液体），
2P+5Cl2=====2PCl5（固体）。
（2）三氯化磷可被氯气氧化为五氯化磷：PCl3+Cl2==========PCl5。
（3）卤化磷易水解，水解反应进行的非常彻底，即使在浓盐酸中也不能抑制其水解。
PCl3+3H2O==========H3PO3+3HCl；
PCl5+4H2O==========H3PO4+ 5HCl，
【例1】央视315 晚会曝光了保水虾仁磷酸盐超标，适量的
作为水分保持剂，可用于水产品、乳制
品等，但长期过量摄入磷酸盐可能会带来健康风险，例如导致消化系统问题、人体的钙磷比失衡缺钙、引
发心血管疾病。下列有关说法不正确的是
A．P 元素位于周期表第三周期第VA 族
B．
中元素原子半径最大的是P
C．
为含有共价键的离子化合物
D．由上述材料推测
可能是一种难溶性的盐
【答案】B
【详解】A．磷(P)的原子序数为15，位于第三周期第VA 族，A 正确；
B．Na、P、O 中，Na 位于第三周期IA 族，原子半径最大，而非P，B 错误；
C．Na3PO4由Na+和
通过离子键结合，
内部为共价键，C 正确；
D．材料提到过量磷酸盐导致钙磷比失衡缺钙，推测Ca3(PO4)2难溶以限制钙吸收，符合实际性质，D 正
确；
故选B。
【例2】
可用以下方法制取：
或
，其中
的空间结构
如图。下列说法正确的是
A．
为极性分子
B．电负性：
C．
所有磷氧键键长相等
D．
、
和
中P 原子杂化类型相同
【答案】D
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【详解】A．
为空间对称结构，是非极性分子，A 错误；
B．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；同主族由上而下，金属性增强，
非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；电负性：
，B 错误；
C．
分子存在P-O 单键和P=O 双键，键长不等，C 错误；
D．PCl3分子中磷原子形成了3 个σ 键，孤电子对数为1，所以磷原子采取sp3杂化；，POCl3是四配位的分
子，中心原子上没有孤对电子，所以磷原子取 sp3杂化类型；
中P 原子形成3 个σ 键和1 个π 键，杂
化类型为sp3，D 正确；
故选D。
【例3】已知磷通常表现出-3、0、＋3、＋5 这几种价态，其中最常见的为＋5 价。磷化氢(PH3)是一种在空
气中能自燃的剧毒气体，具有还原性，可作为电子工业原料。PH3的一种工业制法流程如下：
下列说法正确的是
A．H3PO2为三元弱酸
B．该过程最好在无氧条件下进行，且可用稀硝酸代替稀硫酸
C．不考虑损失，1molP4参与反应，可产生2.5molPH3
D．反应1 中氧化产物和还原产物的物质的量之比为1：3
【答案】C
【详解】A．过量的NaOH 反应只生成NaH2PO2，说明H3PO2只电离出一个氢离子，所以H3PO2为一元弱
酸，A 错误；
B．P4、PH3在有氧条件下易自燃，则反应过程需保持无氧条件，但不可用稀硝酸代替稀硫酸，否则将产生
NO 有毒有害的气体，B 错误；
C．反应1 的化学方程式P4+3NaOH+3H2O=3NaH2PO2+PH3↑，1P4～1PH3，反应3 的化学方程式为
2H3PO2=H3PO4+PH3，1P4～3NaH2PO2～1.5 PH3，可知1 mol P4参与反应，可产生2.5 mol PH3，C 正确；
D．反应1 的化学方程式P4+3NaOH+3H2O=3NaH2PO2+PH3↑，氧化产物是NaH2PO2，还原产物是PH3，所以
反应1 中氧化产物和还原产物的物质的量之比为3：1，D 错误；
故答案为：C。
【例4】白磷的工业制取和无害化处理如图所示，下列说法中不正确的是
A．1 mol SiO2晶体中含有硅氧四面体[SiO4]结构单元的个数为NA
B．白磷中每个P 原子的价层电子对为4 对
C．处理白磷时氧化产物和还原产物的物质的量之比为6:5
D．浓磷酸的黏度很大，主要原因是因为磷酸中共价键的键能较大
【答案】D
【详解】Ca3(PO4)2与SiO2、焦炭高温条件下反应，生成CaSiO3、CO 和P4；P4可用CuSO4处理，转化为无
毒物质H3PO4和Cu3P。
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A．1 个Si 原子拥有1 个硅氧四面体[SiO4]结构单元，则1 mol SiO2晶体中含有硅氧四面体[SiO4]结构单元的
个数为NA，A 正确；
B．由白磷结构可知，白磷中每个P 原子形成3 个σ 键，P 原子的最外层还有1 个孤电子对，则P 的价层电
子对为4 对，B 正确；
C．处理白磷时发生反应11P4+60CuSO4+96H2O=20Cu3P+24H3PO4+60H2SO4，则氧化产物(H3PO4)和还原产物
(Cu3P)的物质的量之比为24:20=6:5，C 正确；
D．浓磷酸的黏度很大，主要是磷酸分子间的作用力大，与分子内的共价键无关，则原因是因为磷酸分子
间形成氢键，D 不正确；
故选D。
【例5】羟基磷灰石的化学式为
，是构成人体骨骼和牙齿的主要成分。某化学兴趣小组设计
实验制备高纯度的羟基磷灰石并测定产品中钙和磷的含量。
Ⅰ．制备高纯度
步骤ⅰ．用煮沸的蒸馏水配制
溶液、
溶液和
溶液，并用
调节各
溶液的pH 均为8.5~9.0.
步骤ⅱ．按如图装置连接仪器，检查气密性并添加实验药品，通入一段时间
。
步骤ⅲ．向四颈瓶中同时缓慢滴加图示两种溶液，并通入
，煮沸2h，静置，过滤，洗涤，干燥，得到
产品。
(1)步骤ⅲ中通入的
需控制一定的流速，若选用浓氨水和生石灰制备
，需用到的玻璃仪器除导管
外，还有 、 （填仪器名称）。
(2)步骤ⅲ中生成
的离子方程式为 。
(3)实验中必须使用煮沸的蒸馏水，长导管必须插入NaOH 溶液，均是为了防止空气中 （填化学式）
的干扰。
(4)使用
溶液有利于保持体系pH 的稳定，解释其原因为 。
Ⅱ．测定产品中钙和磷的含量
(5)测定钙含量，方法如下图所示。
如果不用氨水洗涤，会导致测得样品中钙含量 （填“偏高”或“偏低”）；滴定至终点时，溶液颜
色变化为 。
(6)测定磷含量。准确称取
样品，经一系列操作将其转化为
沉淀；用
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、
标准液溶解沉淀，加入混合指示剂；用
标准液（稍过量）滴定过量碱，消耗体
积为
；再用
标准液滴定过量酸，消耗体积为
。涉及反应如下：
。据此计算样品中磷元素
的质量分数为 （用含字母的代数式表示）。
【答案】
(1)分液漏斗（或恒压滴液漏斗） 圆底烧瓶（或锥形瓶）
(2)
或
(3)
(4)pH 减小时，
可消耗
；
增大时，
可消耗
(5)偏高 由无色变为粉红色（浅红，浅紫色）
(6)
【详解】本实验是制备高纯度
，反应原理是
溶液、
溶液和
溶液，用用
调节各溶液的pH 均为8.5~9.0 范围内发生反应：
，从而制取高纯度
。
（1）选用浓氨水和生石灰制备
，可以选用的发生装置为
，需要用到分液漏斗（或恒压滴液
漏斗）、圆底烧瓶（或锥形瓶）；
（2）由分析可知，生成
的离子方程式为）
或
；
（3）由题干信息可知，该反应需要将pH 调节到碱性环境，故实验中必须使用煮沸的蒸馏水，长导管必须
插入NaOH 溶液，均是为了防止空气中
的干扰；
（4）
溶液中存在
、
，当pH 减小时，
可消耗
；
增大时，
可消耗
；
（5）过滤后得到的固体是草酸钙，草酸钙固体表面可能会存在残留的
，若不用氨水洗涤，
溶
液滴定时，
也会被滴定，导致消耗标准液体积偏大，则钙含量偏高；草酸钙固体加稀硫酸溶解后，用
溶液滴定草酸，到达滴定终点时，草酸被消耗完，
呈紫色，故颜色变化为：由无色变为粉
红色（浅红，浅紫色）；
（6）由实验原理可知，两次共计消耗
物质的量为
，消耗盐酸物质的量为
，则与
沉淀反应的
物质的量为
，
由反应比例关系可知，
，则磷元素的质量分数为
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。
【知识点4】砷及其化合物
1、单质砷
常温下，砷在水和空气中都比较稳定，不与稀酸反应，但能和强氧化性酸(如热的浓硫酸、硝酸等)反
应，在高温下和许多非金属反应，主要反应产物如下图。
（1）As 的非金属性比磷弱，与O2反应得到As2O3，而不能直接得到As2O5。
（2）As 与Mg 在点燃的条件下反应得到砷化镁：2As+3Mg=====Mg3As2。
（3）As 不与非氧化性酸反应，可以和浓硫酸、硝酸反应：
2As+3H2SO4(浓)=====As2O3+3SO2↑+3H2O；
3As+5HNO3+2H2O=====3H3AsO4+5NO↑。
2、砷的氢化物(AsH3)
砷化氢是一种无色、具有大蒜味的剧毒气体。
（1）不稳定性：2AsH3
2As＋3H2(隔绝空气)。
（2）室温下在空气中自燃：2AsH3＋3O2===As2O3＋3H2O。
（3）还原性：AsH3具有强还原性，能被KMnO4、K2Cr2O7、AgNO3等氧化，如：
12MnO＋10AsH3＋36H＋===12Mn2＋＋5As2O3＋33H2O，
2AsH3＋12AgNO3＋3H2O===As2O3＋12HNO3＋12Ag↓。
3、三氧化二砷(As2O3)和五氧化二砷(As2O5)
三氧化二砷
(As2O3)
通常情况下，As（Ⅲ）的氧化物与磷相似，是双原子分子As4O6，高温度下解离
为As2O3，As2O3是砷的重要化合物，俗称砒霜，是剧毒的白色固体，致死量为0.1g。
As2O3中毒时可服用新制的Fe(OH)2（把MgO 加入到FeSO4溶液中强烈摇动制得）溶
液来解毒。
（1）As2O3与水反应生成亚砷酸(H3AsO3)，可被H2O2氧化为砷酸：
As2O3+2H2O2+H2O=====2H3AsO4。
As2O3属于两性氧化物：
As2O3+6NaOH=====2NaAsO3+3H2O，
As2O3 + 6HCl=====2AsCl3 + 3H2O。
（2）As2O3具有还原性：
As2O3＋2I2＋10OH－===2AsO＋4I－＋5H2O、
3As2O3＋4HNO3＋7H2O===6H3AsO4＋4NO↑。
五氧化二砷
(As2O5)
（1）As2O5在空气中易潮解，易溶于水，遇热不稳定在熔点（300℃）附近即失去氧
原子变成As2O3。
（2）As2O5是酸性氧化物：As2O5＋6NaOH===2Na3AsO4＋3H2O。
（3）As2O5是强氧化剂，可氧化SO2：As2O5+2SO2=====As2O3+2SO3。
4、三硫化二砷（As2S3）
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（1）As2S3俗称雌黄，不溶于水，也不与浓盐酸反应。
（2）As2S3可溶于碱性硫化物中：As2S3+3Na2S=====2Na3AsS3。
（3）As2S3可溶于碱溶液中：As2S3+6NaOH===== Na3AsS3+Na3AsO3+3H2O。
（4 ）As2S3 可以与SnCl2 、发烟盐酸反应转化为雄黄（As4S4 ）：2As + 2SnCl +
4HCI=====As4S4+2SnCl4+2H2S。
（5）As4S4和As2S3均可以与氧气反应生成As2O3，也可以被Zn、C 等在加热条件下还原为砷单质。
5、砷元素对应的酸
亚砷酸
(H3AsO3)
（1）亚砷酸为三元弱酸，其结构式为
，具有酸的通性。
（2）两性氢氧化物：
H3AsO3＋3NaOH===Na3AsO3＋3H2O、
H3AsO3＋3HCl===AsCl3＋3H2O。
（3）还原性：H3AsO3＋I2＋5OH－===AsO＋2I－＋4H2O。
砷酸
(H3AsO4)
（1）砷酸为三元弱酸，其结构式为
，具有酸的通性。
（2）砷酸不稳定，受热易分解为As2O5：2H3AsO4=====As2O5+3H2O。
（3）砷酸具有弱氧化性，可与离子发生氧化还原反应：
H3AsO4+2KI+H2SO4=====H3AsO3+ K2SO4+H2O+I2。
当溶液酸性弱时，可发生逆向的反应。
【例1】工业废水中的砷元素(主要存在形式是
)具有强毒性，需要进行脱砷处理才能排放，下图是一
种处理酸性废水中砷元素的工艺。下列叙述正确的是
A．氧化剂可以选择
B．氧化步骤的离子方程式：
C．加
有助于通过共沉淀提高除砷率
D．脱砷后排放的水可用于配制
溶液
【答案】C
【详解】高浓度的含砷废水中，砷以As(Ⅲ)和As(Ⅴ)形式存在，废水呈酸性，向废水中加入H2O2将低价态
的As(Ⅲ)氧化为高价态，再加入FeCl3和NaOH，FeCl3在碱性条件下生成Fe(OH)3沉淀，砷的化合物与
Fe(OH)3共同沉淀，提高除砷率，再调节废水pH，使水质符合排放标准，最终排放。
A．若氧化剂使用
，会引入新的杂质锰元素，因此氧化剂不能选择
，A 项错误；
B．氧化步骤中加H2O2将
氧化为
，H2O2被还原为H2O，而不是生成O2，B 项错误；
C．加
调节
，
会转化为
沉淀, 通过共同沉淀提高除砷率，C 项正确；
D．根据流程分析可知，脱砷后排放的水中含有
等杂质，会与
反应生成沉淀，不能用于配制
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溶液，D 项错误；
答案选C。
【例2】溴与砷同周期，以下大小关系正确的是
A．非金属性：
B．稳定性：
C．酸性：
D．还原性：
【答案】B
【详解】A．同主族元素从上而下非金属性逐渐减弱，则非金属性：
，A 错误；
B．非金属性：N>As，则气态氢化物的稳定性：
，B 正确；
C．非金属性：Br>As，则最高价氧化物对应水化物的酸性：
，C 错误；
D．非金属性：Br>As，即单质的氧化性：Br>As，则还原性：
，D 错误；
故选B。
【例3】检验微量砷的原理为
。
常温下为无色
气体。下列说法正确的是
A．基态As 原子的核外电子排布式为[Ar]4s24p3
B．
的空间结构为平面三角形
C．固态
属于共价晶体
D．键角：
【答案】B
【详解】A．As 的基态核外电子排布式为[Ar]3d104s24p3，A 错误；
B．
的中心原子N 的价层电子对数为3，没有孤电子对，中心原子N 的杂化类型为sp2，空间构型为平
面三角形，B 正确；
C．固态
属于分子晶体，C 错误；
D．H2O 和NH3中心原子价层电子对都为4 对，VSEPR 模型都是四面体结构，水中的O 原子有2 对孤电子
对， NH3中心原子N 原子有1 对孤电子对，孤电子对数H2O 的大于NH3，孤电子对对成键电子对斥力大，
H2O 中键角小，键角：
，D 错误；
答案选B。
【例4】纳米零价铁电化学法除去酸性废水中三氯乙烯、五价砷的原理如图所示。下列说法正确的是
A．
是碱性氧化物
B．该酸性废水中的
发生氧化反应
C．该处理过程中纳米零价铁中的铁为正极
D．在电极反应中，每生成
乙烷气体（标准状况下），理论上会消耗
纳米零价铁
【答案】D
【详解】处理过程中，纳米零价铁中的Fe 由0 价转化为Fe2+，失去电子，发生氧化反应，做原电池负
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极，在酸性条件下，C2HCl3被还原为乙烷，为正极，其电极反应式为C2HCl3+5H++8e－＝C2H6↑+3Cl－，亚铁
离子在酸性条件下和
、SO
发生氧化还原反应，其反应的离子方程式为14Fe2++
+SO
+14H+＝
FeAsS↓+13Fe3++7H2O，完成纳米零价铁除去酸性废水中的三氯乙烯、五价砷，据此解答。
A．
中含有+2 价和+3 价铁，不是碱性氧化物，故A 错误；
B．亚铁离子在酸性条件下和
、SO
发生氧化还原反应，其反应的离子方程式为14Fe2++
+SO
+14H+＝FeAsS↓+13Fe3++7H2O，此反应中As 元素、S 元素均得到电子，发生还原反应，Fe2+失电子发生氧
化反应，故B 错误；
C．在处理三氯乙烯的过程中，纳米零价铁中的Fe 由0 价转化为Fe2+，失去电子，发生氧化反应，作为原
电池负极，故C 错误；
D．原电池的总反应为：4Fe+C2HCl3+5H+=4Fe2++C2H6↑+3Cl-，每生成标准状况下的11.2L 乙烷气体，理论上
会消耗2mol 纳米零价铁，故D 正确；
故选D。
【例5】新修订《本草纲目》增加“砒霜( As2O3)入药”，主要功效是“止咳平喘、蚀疮去腐”。以某含砷
废水(主要成分为HAsO2和H2SO4，还含少量Fe3＋、Bi3＋)制备As2O3的流程如图所示。
已知：常温下，几种氢氧化物的溶度积如下表所示。
氢氧化物
Fe(OH)3
Bi(OH)3
Ksp
回答下列问题：
(1)砷和磷位于同主族。下列叙述正确的是_______(填字母)。
A．热稳定性：PH3＞AsH3
B．沸点：PH3＞AsH3
C．酸性：H3AsO4＞H3PO4
D．非金属性：P＞As
(2)Cu3(SO3)2·2H2O 中Cu＋、Cu2+的质量之比为 ；加入NaOH 溶液调节pH=6 的目的是 。
(3)“沉砷”中，设计实验证明砷沉淀完全： 。
(4)“还原”中发生反应的化学方程式为 。
(5)难溶于水的Cu3(SO3)2·2H2O 转化成CuSO4溶液的离子方程式为 。
(6)“ 沉砷”后废水中残留的砷可用PFS(聚铁)进一步除去，用石灰乳调节pH，通入空气、PFS 用量[以
表示]、终点pH 与砷去除率的关系如图所示。PFS 除砷的最佳条件是 。
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(7)已知：废水中砷的浓度为5.0 g/L，75L 这样的含砷废水，回收475.2g As2O3，则As 元素回收率为
%。
【答案】
(1)AD
(2)2:1 除去Fe3＋、Bi3＋
(3)取上层清液于试管中，滴加CuSO4溶液，若无沉淀生成，则已完全沉淀，否则未完全沉淀
(4)3Cu(AsO2)2+ 3SO2 +6H2O=Cu3(SO3)2·2H2O+ 6HAsO2 + H2SO4
(5)2Cu3(SO3)2·2H2O+4H+ + 3O2=6Cu2+ +4
+6H2O
(6)终点pH 为8，PFS 为4
(7)96.0
【详解】含砷废水(含HAsO2、H2SO4、及少量Fe3+、Bi3+)中加入NaOH 溶液调节pH=6，由已知数据和后续
除杂过程中不在设置步骤除去Fe3+、Bi3+可知，该步骤中Fe3+、Bi3+转化为Fe(OH)3、Bi(OH)3沉淀，过滤后
除去。滤液中加入过量CuSO4溶液将
转化为Cu(AsO)2沉淀，再用SO2还原Cu(AsO)2得到HAsO2、
H2SO4和Cu3(SO3)2·2H2O；HAsO2、H2SO4转化后得到As2O3，而Cu3(SO3)2·2H2O 经氧气氧化最终转化为胆矾
晶体。
（1）同主族非金属元素的非金属性从上到下逐渐减弱，元素的非金属性越弱，气态氢化物的稳定性越
差，最高价氧化物对应的水化物的酸性越弱。砷和磷位于同主族，非金属性：P＞As，则热稳定性：PH3＞
AsH3，最高价氧化物对应的水化物的酸性：H3PO4＞H3AsO4；AD 正确，C 错误。PH3和AsH3均为共价化合
物，它们的沸点与分子间作用力有关；相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔沸点越高，则沸点：
AsH3＞PH3，B 错误；综上AD 符合题意。
答案选AD。
（2）设Cu3(SO3)2·2H2O 中Cu＋、Cu2+的个数分别为x 和y，则x+y=3。根据在化合物中各元素的化合价代
数和为0，则在Cu3(SO3)2中，有x+2y+4×2＋(－2)×6=0。联立方程，可得x=2，y=1；Cu＋、Cu2+均由Cu 原
子形成，质量比等于个数比，则Cu3(SO3)2·2H2O 中Cu＋、Cu2+的质量之比为2:1。含砷废水(含HAsO2、
H2SO4、及少量Fe3+、Bi3+)中加入NaOH 溶液调节pH=6，由已知数据和后续除杂过程中不在设置步骤除去
Fe3+、Bi3+可知，该步骤中Fe3+、Bi3+转化为Fe(OH)3、Bi(OH)3沉淀而被除去。
答案为2:1 除去Fe3＋、Bi3＋。
（3）根据图示，滤液中加入CuSO4溶液后，
转化为Cu(AsO)2沉淀，因此可以用该沉淀反应检验“砷
沉淀”是否完全，实验为取上层清液于试管中，滴加CuSO4溶液，若无沉淀生成，则已完全沉淀，否则未
完全沉淀。
答案为取上层清液于试管中，滴加CuSO4溶液，若无沉淀生成，则已完全沉淀，否则未完全沉淀。
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（4）“还原”时Cu(AsO2)2与H2O、SO2发生反应，生成Cu3(SO3)2·2H2O、HAsO2和H2SO4，可得化学方程
式为3Cu(AsO2)2+3SO2+6H2O=Cu3(SO3)2·2H2O+6HAsO2+H2SO4。
答案为3Cu(AsO2)2+3SO2+6H2O=Cu3(SO3)2·2H2O+6HAsO2+H2SO4。
（5）Cu3(SO3)2 2H2O(不溶于水)和O2、H2SO4溶液反应得到CuSO4溶液，O 元素由0 价下降到-2 价，S 元素
由+4 价上升到+6 价，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为2Cu3(SO3)2·2H2O+4H++3O2=6Cu2++4
+6H2O。
答案为2Cu3(SO3)2·2H2O+4H++3O2=6Cu2++4
+6H2O。
（6）根据图示，PFS 除砷时，去除率最高时的条件是终点pH 值为8，PFS 用量为4 或
。
答案为终点pH 为8，PFS 为4。
（7）当废水中砷质量浓度为5.0 g·L-1时，若实验取75 L 含砷废水，根据As 守恒，理论上生成As2O3的质
量为
，As 元素的回收率为
。
答案为96.0。
【知识点5】硒及其化合物
1、单质硒：灰色固体，单质及其氢化物在空气中燃烧可得到SeO2。硒有二氧化硒、三氧化硒，且均是酸
酐，其对应的水化物分别为H2SeO3型和H2SeO4型两种酸。
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。
SeO2＋2H2S===Se＋2S＋2H2O
3SeO2＋4NH3===3Se＋2N2＋6H2O
3、亚硒酸可作氧化剂，能氧化SO2：H2SeO3＋2SO2＋H2O===2H2SO4＋Se
遇到强氧化剂时表现还原性，可被氧化成硒酸：H2SeO3＋Cl2＋H2O===H2SeO4＋2HCl
硒的化合物均有毒。
【例1】目前，红硒主要是从电解铜阳极泥中提取。苏打烧结法提取红硒的工艺流程如图所示：
已知：①阳极泥主要含有Au、Ag、Se、Te、CuSe、Ag2Se、CuTe、Ag2Te 等；
②“烧结”产物Na2SeO3、Na2SeO4、Na2TeO3易溶于水，Au、Ag、Na2TeO4等难溶于水；
③酸性条件下，
可以被SO2还原成不定型红硒析出，
不能被SO2还原。
下列说法错误的是
A．“操作a”为过滤
B．“热还原”中n(氧化剂)：n(氧化产物)=2：1
C．“热还原”最好在无氧环境中进行
D．“还原”的化学方程式为H2SeO3+2SO2+H2O=Se↓+2H2SO4
【答案】B
【详解】阳极泥中主要含有Au、Ag、Se、Te、CuSe、Ag2Se、CuTe、Ag2Te 等，加入苏打烧结得到
Na2SeO3、Na2SeO4、Na2TeO3、Au、Ag、Na2TeO4等，加入80℃水热浸，经过滤分离出Au、Ag、Na2TeO4
等，滤液中含有Na2SeO3、Na2SeO4、Na2TeO3，向滤液中加入盐酸沉碲得到TeO2，酸性条件下，加入硫酸
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亚铁将
还原为
，然后通入SO2还原得到红硒。
A．“热浸”后，经过过滤可得Au、Ag 等固体，滤液进一步加盐酸沉碲，A 项正确；
B．“热还原”中，
被还原为
，反应的离子方程式为
，
，B 项错误；
C．
易被氧气氧化而失去还原能力，C 项正确；
D．
和
反应生成红硒，反应的化学方程式为
，D 项正确；
故选B。
【例2】
和
、
和
在组成结构及性质上有一定的相似之处，已知含硒的几种物质存在
如图所示转化关系，下列说法错误的是
A．上述反应中，只有反应④⑤硒的价态没有变化
B．图中共有4 种含硒的酸
C．
属于二元酸
D．
属于酸式盐
【答案】D
【详解】A．反应④⑤硒的价态没有变化，其它反应中硒的价态均发生变化，A 正确；
B．图中共有4 种含硒的酸：
、
、
、
，B 正确；
C．根据
与过量氢氧化钠反应生成
，可知
属于二元酸，C 正确；
D．根据
与过量氢氧化钠反应生成
，可知
属于正盐，D 错误；
故选D。
【例3】34 号元素硒(Se)是人体必需的微量元素，其最外层有6 个电子。下列有关说法不正确的是
A．
原子中质子数为34，中子数为78
B．
和
互为同位素
C．
的还原性比
的还原性强
D．Se 元素位于元素周期表第四周期第ⅥA 族
【答案】A
【详解】A．
原子中质子数为34，中子数为78 −34=44，故A 错误；
B．
和
是质子数相同，中子数不同，因此两者互为同位素，故B 正确；
C．O 的非金属性比Se 强，根据非金属性越弱，其氢化物还原性越强，则
的还原性比
的还原性
强，故C 正确；
D．Se 元素最外层有6 个电子，因此Se 位于元素周期表第四周期第ⅥA 族，故D 正确。
综上所述，答案为A。
【例4】以工业硒为原料制备高纯硒的流程如图：
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工业硒(Se)
SeO2
H2SeO3
Se
高纯硒
下列说法不正确的是
A．由非金属性
可推测，酸性：
B．
能溶于水和极性有机溶剂，与
是极性分子有关
C．
能与
反应生成
和
D．过程iii 中使用的还原剂为
，对应产物是
。理论上，过程ⅰ消耗的
与过程ⅲ消耗
的
的物质的量之比为
【答案】A
【详解】硒与氧气在点燃条件下，生成二氧化硒，二氧化硒与水反应生成亚硒酸，通过还原反应生成硒，
再经过纯化，达到高纯硒，化学方程式依次为：Se+O2=SeO2、SeO2+H2O=H2SeO3、
H2SeO3+N2H4·nH2O=Se+N2↑+(n+3)H2O；；
A．非金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的酸性（即最高价含氧酸的酸性）越强，由非金属性
S>Se 可推测，可以推出，
，故A 项错误；
B． SeO2中心原子价电子对数=
，有一个孤电子对，为极性分子，水中心原子价电子对数=
，有2 个孤电子对，为极性分子，根据相似相溶原理，
能溶于水和极性有机溶剂，故B
项正确；
C．
为酸性氧化物，与氢氧化钠反应，生成
和
，故C 项正确；
D．Se+O2=SeO2、SeO2+H2O=H2SeO3、H2SeO3+N2H4·nH2O=Se+N2↑+(n+3)H2O；结合Se 守恒，消耗1molO2
转移电子数4mol，消耗1molN2H4·nH2O 转移电子数也是4mol，则两者物质的量之比为1:1，故D 项正确；
故本题选A。
【例5】实验室从电解铜阳极泥(含Cu、Au、
、
等)中提取硒及银、金等贵金属，过程如下：
已知：①
升华温度为315℃。
②氯化法提取Au 的原理：Au 在溶有
的盐酸中可反应生成
溶液，
可被还原为
Au。
(1)“焙烧”时通常采用低温氧化焙烧，所得固体有CuO、Au、
、
、
、
等。
“焙烧”时采用低温的目的是 。
(2)“浸出”时先加入稀硫酸，再加入盐酸。加盐酸时发生反应如下：
，
该反应平衡常数K= (用
、
、
、
来表达)。
(3)“浸出渣”中含有AgCl、Au 及少量惰性物质。
①用
溶液浸取浸出渣得到含
溶液，用甲醛还原
可生成银。碱性条件下，
用甲醛还原
生成银和
的离子反应方程式为： 。
②补充完整以浸出渣为原料回收Au 的实验方案： ，得到金。(实验中须使用如下图所示实验
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装置及以下试剂：
、盐酸、
溶液、
溶液)
(4)通过如下步骤测定粗硒样品中Se 的质量分数：
步骤1：准确称取0.1600g 粗硒样品，加入足量硝酸充分溶解生成
溶液，配成100.00mL 溶液；
步骤2：取所配溶液25.00mL 于锥形瓶中，加入
和
溶液，使之充分反应；
步骤3：滴入2～3 滴淀粉指示剂，振荡，逐滴加入物质的量浓度为
的
标准溶液滴定至
终点，恰好完全反应，消耗20.00mL 标准溶液。
已知：
；
。
计算粗硒样品中Se 的质量分数，并写出计算过程 。
【答案】
(1)防止因SeO2升华导致硒的回收率降低
(2)
(3)4[Ag(S2O3)2]3-+HCHO+6OH-=4Ag↓+8
+
+4H2O 向浸出渣中加入一定量的盐酸，从导管a 处
通入Cl2至(黄色)固体不再溶解，过滤，向滤液中加入FeSO4溶液，至向上层清液中继续滴加FeSO4溶液不
再产生沉淀时停止滴加，过滤，洗涤滤渣至最后一次洗涤滤液加入BaCl2溶液不再产生沉淀
(4)98.75%
【详解】从电解铜阳极泥(含Cu、Au、Ag2Se、Cu2Se 等)中提取硒及银、金等贵金属，由流程可知，焙烧
时，所得固体有CuO、Au、CuSeO3、CuSeO4、Ag2SeO3、SeO2等，Se 和S 在同一主族，同一主族元素性质
相似，故焙烧生成产物A 为SeO2，A 与水反应生成H2SeO3溶液，还原时发生
H2SeO3+2HCOOH=Se+2CO2↑+3H2O，得到粗硒。
（1）“焙烧”时采用低温的目的是：防止因SeO2升华导致硒的回收率降低，故答案为：防止因SeO2升华
导致硒的回收率降低；
（2）加盐酸时发生反应：Ag2SeO3+2H++2Cl-═H2SeO3+2AgCl,该反应平衡常数
=
；
（3）①碱性条件下，用甲醛还原[Ag(S2O3)2]3-可生成银、硫代硫酸根离子、水和碳酸根离子，反应的离子
方程式为：4[Ag(S2O3)2]3-+HCHO+6OH-=4Ag↓+8
+
+4H2O；
②以浸出渣为原料回收Au 的实验方案为：向浸出渣中加入一定量的盐酸，从导管a 处通入Cl2至(黄色)固
体不再溶解，过滤，向滤液中加入FeSO4溶液，至向上层清液中继续滴加FeSO4溶液不再产生沉淀时停止
滴加，过滤，洗涤滤渣至最后一次洗涤滤液加入BaCl2溶液不再产生沉淀；
（4）根据化学方程式定量关系可知，Se～H2SeO3～2I2～4Na2S2O3，n(H2SeO3)=
c(I2)=
n(
)=0.1mol/
L×20×10-3L×
=5×10-4mol,硒的质量分数=
。
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【知识点6】碲及其化合物
1、单质碲：银白色固体，碲在空气或纯氧中燃烧生成TeO2。碲有二氧化碲、三氧化碲，且均是酸酐，其
对应的水化物分别为H2TeO3型和H2TeO4型两种酸。
2、TeO2是不挥发的白色固体，微溶于水，易溶于强酸、强碱，如TeO2＋2NaOH===Na2TeO3＋H2O。
3、TeO2(H2TeO3)具有氧化性和还原性
H2TeO3＋2SO2＋H2O===2H2SO4＋Te
H2TeO3＋Cl2＋H2O===H2TeO4＋2HCl
碲的化合物均有毒。
【例1】碲被誉为工业维生素，其在元素周期表中的信息如图所示，下列说法错误的是
A．碲单质常温下为固态
B．碲位于元素周期表中第5 周期ⅥA 族
C．
、
、
气态氢化物稳定性：
D．碲位于周期表中金属与非金属交界处，可应用于半导体工业
【答案】C
【详解】A．氧族元素从上到下单质的熔沸点依次升高，常温下，S、Se 单质都是固体，推测Te 单质也是
固体，A 正确；
B．根据序数52 与同周期惰性气体54 号元素Xe 对比，确定Te 在元素周期表位置是第五周期ⅥA 族，B 正
确；
C．同主族元素从上到下非金属性依次减弱，同周期元素从左到右非金属性依次增大，非金属性越弱，对
应氢化物的稳定性越弱，稳定性顺序为
，C 错误；
D．碲元素位于金属与非金属交界处，具有半导体性质，在半导体元器件工业生产中具有一定应用，D 正
确；
故选C。
【例2】一种从碲化镉（CdTe）废料中回收碲并制备硫化镉（CdS）的工艺流程如下：
已知：“氧化酸浸”中有
和
生成。下列说法错误的是
A．“氧化酸浸”中氧化剂
与还原剂CdTe 的物质的量之比为
B．已知Te 与S 同主族，则简单氢化物的稳定性
C．“还原”过程中的化学反应为
D．“沉淀”过程中可能产生污染性气体
【答案】B
【详解】CdTe 残渣中加入稀硫酸和过氧化氢，生成
和
，随后用亚硫酸钠还原产生Te 单质，
再加盐酸、硫化钠沉淀镉离子生成CdS；
A．结合分析可知，“氧化酸浸”中主要的反应为
，反应中氧
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化剂
与还原剂CdTe 的物质的量之比为
，A 正确；
B．同主族由上而下，金属性增强，非金属性变弱；非金属性越强，其简单氢化物稳定性越强，简单氢化
物的稳定性
，B 错误；
C．“还原”过程中
和亚硫酸钠反应生成单质Te 和硫酸钠：
，C 正确；
D．氢离子和硫离子会生成污染性气体硫化氢，D 正确；
故选B。
【例3】碲被誉为“现代工业、国防与尖端技术的维生素”，某精炼铜的阳极泥经过处理后的主要成分为
、
、CuO 等，从中回收确和胆矾的工艺如下。
已知：①高温焙烧后的产物为
和
；
②
是两性氧化物，与强酸和强碱反应分别生成
和
。下列说法错误的是
A．“酸化”时还需要再加入一定量的
，目的是将铜元素完全转化为
B．“还原”步骤中，发生的离子方程式为
C．“电解”时，若使用阳离子交换膜会降低Te 的产率
D．流程中可循环使用的物质是硫酸和氢氧化钠
【答案】C
【详解】干燥的阳极泥有
、
、CuO，高温灼烧后生成
和Cu2O，与硫酸反应，生成物有
TeOSO4和硫酸铜、铜单质（氧化亚铜与硫酸反应生成硫酸铜和铜），TeOSO4与SO2反应生成Te 单质和硫
酸；
和Cu2O 与氢氧化钠反应时，氧化亚铜不反应，分离后与生成的硫酸反应生成硫酸铜，最终得到
胆矾，
与氢氧化钠反应生成Na2TeO3，电解Na2TeO3溶液得到Te 单质。
A．酸化时要加入H2O2，把亚铜离子和铜单质在酸性条件下转化为铜离子，故A 正确；
B．还原步骤中，SO2把TeO2+中+4 价的Te 还原成单质，自身被氧化为硫酸根离子，根据电子守恒、电荷
守恒、原子守恒，该方程式
，故B 正确；
C．由分析可知，TeO2转化为Na2TeO3，滤液电解得到Te，发生还原反应，故“电解”时阴极的电极反应
式为：TeO
+4e-+3H2O=Te+6OH-，阳极反应式为：4OH--4e-=O2↑+2H2O，若用阴离子交换膜会让氢氧根和
移向阳极，参与阴极反应的Te
减少，造成Te 的产率降低，而使用阳离子交换膜，会阻止
向阳极移动，不会降低Te 的产率，故C 错误；
D．电解生成的氢氧化钠和“还原”时得到的硫酸可以循环利用，故D 正确；
答案选C。
【例4】碲(
)元素在元素周期表中位于第
族，其单质是重要的工业原料。工业上可用电解法从铜阳
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极泥(主要成分是
、含
等杂质)中提取单质碲，步骤如下:
①将铜阳极泥在空气中焙烧使碲转化为
;
②用
溶液碱浸;
③以石墨为电极电解②所得溶液获得
。
已知:
微溶于水，易与较浓的强酸、强碱反应。
下列说法不正确的是
A．
中，
的化合价是－2
B．步骤②中，碱浸的离子方程式是
C．步骤③中，阴极上发生反应的电极方程式是:
D．在阳极区溶液中检验出有
存在，可能原因是阳极生成的氧气氧化
得到
【答案】C
【详解】A.
中，
的化合价是－2，Cu 的化合价是+1，故A 正确；
B. 步骤②中，根据信息
易与较浓的强碱反应，因此碱浸的离子方程式是：
，故B 正确；
C. 步骤③中，溶液是碱性环境，因此阴极上发生反应的电极方程式是:
，故
C 错误；
D. 在阳极区溶液中检验出有
存在，可能原因是阳极生成的氧气氧化
得到
，故D 正确。
综上所述，答案为C。
【例5】硫酸化焙烧法处理某铜阳极泥[主要成分为铜、硒化亚铜
和碲化亚铜
等]是回收硒
(Se)、碲(Te)最常用的工艺之一，其流程如下：
已知：①Se 和Te 为同主族相邻周期的元素，性质有相似性。
②
微溶于水。
(1)Te 的价层电子排布式为 。
(2)写出“硫酸化焙烧”时
和硫酸反应生成
的化学方程式 。
(3)“
吸收”生成的 可以循环利用，反应消耗的氧化剂和还原剂的物质的量之比是
。
(4)
和硫酸的反应类似
和硫酸的反应，则焙烧渣的主要成分是 、 ；验
证“水浸渣”洗涤干净的方法：取最后的洗涤液少许于试管中，先加稀HCl 酸化，再加入 溶
液，若无明显现象，说明浸渣洗涤干净。
(5)“HCl 浸出”生成
溶液(碲元素以
的形式存在)，写出“还原”的离子方程式 。
(6)Te 粉中Te 质量分数的测定，步骤如下：
①取5.0gTe 粉，加入某酸使其转化为亚碲酸
，将其配制成100mL 溶液，取20.00mL 溶液于锥形
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瓶中。
②往锥形瓶中加入
酸性
溶液，充分反应使亚碲酸转化为碲酸
。
③往锥形瓶中加入指示剂，用
硫酸亚铁铵
标准溶液滴定剩余的酸性
溶液，进行三次平行实验，平均消耗12.00mL 硫酸亚铁铵标准溶液。试计算Te 粉中Te 的质量分数为
。
【答案】
(1)
(2)
(3)硫酸(或
)
(4)
(5)
(6)69.12%
【详解】阳极泥中含有铜、硒化亚铜
和碲化亚铜
；根据题中信息可知，“硫酸化焙烧”时
Cu 和硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫，
和硫酸反应生成CuSO4、
，Cu2Te 被氧化生成
CuSO4、TeO2 、SO2；经过“碱浸”；用水吸收
发生反应2SO2 + SeO2 + 2H2O = Se + 2H2SO₄ 得
粗Se；焙烧渣用水浸出硫酸铜，水浸渣中含TeO2，“HCl 浸出”生成
溶液，用亚硫酸氢钠还原
生成Te。
（1）Te 是第五周期ⅥA 族元素，价层电子排布式为
；
（2）“硫酸化焙烧”时
和硫酸反应生成CuSO4、
，Cu 元素化合价由+1 升高为+2、Se 元
素化合价由-2 升高为+4，S 元素化合价由+6 降低为+4，根据得失电子守恒，反应的化学方程式为
。
（3）“
吸收”
发生反应2SO2 + SeO2 + 2H2O = Se + 2H2SO₄，生成的硫酸可以循环到“硫
酸化焙烧”利用，二氧化硒是氧化剂，二氧化硫是还原剂，反应消耗的氧化剂和还原剂的物质的量之比是
。
（4）“硫酸化焙烧”时
和硫酸反应生成CuSO4、
，Cu2Te 被氧化生成CuSO4、TeO2 、
SO2，则焙烧渣的主要成分是
、
；“水浸渣”中可能含有的杂质是硫酸铜，若洗涤液中不含硫
酸根离子，说明“水浸渣”洗涤干净，验证“水浸渣”洗涤干净的方法：取最后的洗涤液少许于试管中，
先加稀HCl 酸化，再加入
溶液，若无明显现象，说明浸渣洗涤干净。
（5）“HCl 浸出”生成
溶液(碲元素以
的形式存在)，“还原”时，亚硫酸氢钠和
反应生
成硫酸钠、Te、硫酸、盐酸，反应的离子方程式
。
（6）酸性
溶液把亚碲酸转化为碲酸
，根据得失电子守恒建立反应关系式
~~3H2TeO3~3Te；酸性
溶液把
中Fe2+氧化为Fe3+，根据得失电子守恒建立反应关
系式
~~~6
，
消耗
的物质的量为
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，则H2TeO3消耗
的物质的量为
，n(H2TeO3)=n(Te)=
，Te 粉中Te 的质量分
数为
。
第17 讲 补充元素：硼、氟、磷、砷、硒、碲及其化合物（练习）
一、选择题：本题共15 小题，每小题3 分，共45 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要
求．
1．磷酸的结构如图所示，则下列有关磷酸的说法错误的是
A．磷酸是三元酸
B．可通过比较磷酸和盐酸的酸性强弱来比较P、Cl 的非金属性强弱
C．
与足量水反应可能生成磷酸
D．磷酸的氧化性弱于硝酸
【答案】B
【详解】A. 磷酸是一种三元酸，因为它有三个可以离解的氢原子，故A 正确；
B. 可通过比较磷酸和盐酸的酸性强弱来比较P、Cl 的非金属性强弱，酸性强弱主要与分子结构和电负性有
关，而不能直接用于比较元素的非金属性强弱。磷酸和盐酸的酸性强弱不能直接反映P 和Cl 的非金属性强
弱，故B 错误；
C. P₂O₅ 与足量水反应可能生成磷酸，方程式如下：
，故C 正确；
D. 磷酸的氧化性弱于硝酸，硝酸（HNO₃）是一种强氧化剂，而磷酸（H₃PO₄）的氧化性较弱，故D 正
确；
综上，正确答案为B。
2．氮和磷被称为生命元素。设
为阿伏伽德罗常数，下列有关说法正确的是
A．
中含有
键数目为
B．
溶液中含有
数目为
C．标准状况下，
和
充分反应生成
时转移电子数为
D．
中含有
键的数目为
【答案】C
【详解】A．P4结构为
，
为1mol，含有6mol
键，数目为6
，A 错误；
B．磷酸为中强酸，在水溶液中部分电离，则
溶液中含有
数目小于
，B 错误；
C．
和
充分反应生成1molNH3转移3mol 电子，则标准状况下，所以生成
时转移电子数为
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，C 正确；
D．单键均为σ 键，双键中含有1 个σ 键1 个π 键，
（为1mol）中含有
键的数目为5
，D 错
误；
故选C。
3．硼氢化钠(
)广泛用于化工生产，常温下能与水反应，易溶于异丙胺(沸点为33℃)，工业上可用硼
镁矿(主要成分为
，含少量杂质
)制取
其工艺流程如下：
下列说法错误的是
A．“碱溶”时产生的滤渣有
和
B．“操作2”的名称为“蒸馏”
C．流程中可循环利用的物质有异丙胺
D．流程中理论上每生产 1g
，需加入还原剂的总质量约为1.92g
【答案】D
【详解】硼镁矿粉碎后，加入浓NaOH 得到含NaBO2的溶液和滤渣，滤渣成分为不溶于碱的Fe3O4和
Mg(OH)2，将含NaBO2的溶液浓缩结晶得Na2B4O7•10H2O 的晶体，将晶体脱水，得到的Na2B4O7固体在高
温下与Na、H2、SiO2合成NaBH4和Na2SiO3，因硼氢化钠(NaBH4)常温下能与水反应，易溶于异丙胺（沸
点为33℃），所以加入异丙胺溶解硼氢化钠(NaBH4)分离出不溶于异丙胺Na2SiO3，再经操作2 的蒸馏得到
目标产品：NaBH4，据此分析解题；
A．硼镁矿粉碎，加氢氧化钠“碱溶”，Fe3O4和碱不反应，得含有NaBO2的溶液，根据元素守恒，滤渣成
分为Fe3O4和 Mg(OH)2，A 正确；
B．NaBH4易溶于异丙胺且异丙胺的沸点较低，结合分析可知，操作2 是蒸馏，B 正确；
C．NaBH4的异丙胺溶液，分离NaBH4和异丙胺溶液，回收异丙胺，异丙胺可循环利用，C 正确；
D．Na2B4O7、Na、H2、SiO2在高温条件下生成NaBH4、Na2SiO3，根据元素守恒，发生的化学反应方程式
为
，1mol NaBH4需要4mol Na，故生产1g NaBH4理论
需要Na 的总质量为
，D 错误；
故答案为：D。
4．次氟酸(又名氟氧酸)是一种强氧化剂，可用被氮气稀释的氟气在细冰上缓慢通过制得，发生反应：
。下列关于次氟酸的说法正确的是
A．氟原子半径大于氧原子
B．HOF 分子中F 为＋1 价
C．第一电离能和电负性，F 都大于O
D．次氟酸的强氧化性是F 元素表现出来的
【答案】C
【详解】A．同周期主族元素从左到右原子半径减小，则F 原子半径小于O，A 错误；
B．H、O、F 的电负性大小顺序为F>O>H，所以F 元素为-1 价，H 元素为+1 价，O 元素为0 价，B 错误；
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C．同周期元素的第一电离能呈增大趋势，IIA、VA 族的元素比相邻的大，则第一电离能F>O，非金属性
越强电负性越大，电负性：F>O，C 正确；
D．次氟酸的强氧化性是由0 价的O 元素表示出来的，D 错误；
故选C。
5．磷的常见含氧酸化学式为
，其分子结构和亚磷酸与水形成的部分氢键如下图所示：
下列说法不正确的是
A．
分子中P 采取
杂化
B．
与水形成如图所示的环，使得羟基难以电离出
C．
与足量NaOH 溶液反应的离子方程式为：
D．相同温度、相同浓度的稀溶液的酸性：
【答案】D
【详解】A．由
的结构可知，中心原子为P 形成4 个σ 键，因此可知分子中P 采取
杂化，A 正
确；
B．
与水形成分子间氢键，形成如图所示的环，从而使得羟基难以电离出氢离子，B 正确；
C．由
的结构可知，
为一元酸，
与足量NaOH 溶液反应的离子方程式为
，C 正确；
D．次磷酸、亚磷酸、磷酸分子中羟基的数量依次增多，羟基数量越少，P=O 键对羟基的吸电子效应越明
显，酸性也就越强，同时羟基数量越多，与水分子形成的氢键也就越多，进一步降低了酸性，故酸性：
，D 错误；
故选D。
6．砷元素广泛地存在于自然界，单质以灰砷、黑砷和黄砷形式存在，其化合物常用作农药、除草剂、杀
虫剂等。
俗称砒霜，是一种两性氧化物，可用于治疗癌症。
是一种酸性氧化物。水体中含有
一定浓度的
和
时会破坏水质，需要通过一定的方法除去。下列转化在指定条件下能够实现
的是
A．
B．
C．
D．
【答案】C
【详解】A．As2O3是一种两性氧化物，和盐酸会生成盐而不是酸，A 错误；
B．As2O5具有强氧化性，次氯酸钠也具有氧化性，不能发生氧化还原反应，B 错误；
C．As2O5是一种酸性氧化物，可以和过量的氢氧化钠生成正盐Na3AsO4，C 正确；
D．As2O5是一种酸性氧化物，可以和水反应生成H3AsO4，D 错误；
故选C。
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7．吸入人体内的
有
转化为氧化性极强的活性氧类物质，如
等。我国科学家尝试用含硒化合物
消除人体内的活性氧类物质。下列说法正确的是
A．
失去电子被氧化
B．活性氧对应产物可能是
C．
既是氧化剂，又是还原剂
D．
既不是氧化剂，又不是还原剂
【答案】A
【详解】A．由题目可知，活性氧类物质的氧化性极强，用含硒化合物
消除人体内的活性氧类物
质，则
失去电子被氧化，A 正确；
B．活性氧被氧化后强氧化性消失，故被还原为弱氧化性或无氧化性的氧元素，活性氧对应产物中氧元素
的化合价可能是-2 价，B 错误；
C．
失去电子被氧化，作还原剂，C 错误；
D．
失去电子被氧化，作还原剂，D 错误；
故选A。
8．硒是人体必需的微量元素之一，外围电子排布式为
。下列说法错误的是
A．沸点：
B．稳定性：
C．电负性：Se<Br
D．分子极性：
【答案】A
【详解】A．
与
都是分子晶体，水分子之间可以形成氢键，则沸点：
，A 错误；
B．非金属性：
，则稳定性：
，B 正确；
C．同主族元素从上到下，元素的电负性逐渐减小，同周期从左到右，元素的电负性逐渐增大，则电负
性：Se<Br，C 正确；
D．
是Ⅴ型结构，
是平面正三角形结构，则分子极性：
，D 正确；
故选A。
9．硒和碲广泛用于玻璃工业、橡胶和半导体工业．实验室中以碲碱渣（主要含
、
，还
有微量的
及部分不溶性杂质）为原料分离硒回收碲的工艺流程如图所示．
已知：①硫酸“中和”时控制pH 在4~5，碲和硒分别生成粗
与
；
②
为两性氧化物；③盐酸“酸浸”后硒以
形式存在．
下列说法错误的是
A．流程中涉及的六种工序中，进行物质分离时均需用到烧杯、漏斗和玻璃棒
B．粉碎碲碱渣、延长水浸时间均可以提高硒和碲元素的浸出率
C．“中和”时加入过量硫酸，可以提高
的转化率
D．“沉硒”时同时生成了
和HCl，则其主要的化学方程式为
【答案】C
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【详解】碲碱渣加水水浸得到水浸渣和水浸液，水浸液的主要成分为Na2TeO3、Na2SeO3，及少量可溶性的
铜、铅化合物等，加入NaHS 除杂，得到除杂渣，除杂渣主要成分为CuS、PbS，除杂液加入硫酸中和得到
中和固体物质，固体物质用盐酸酸浸得到酸浸渣和酸浸液，酸浸液加入盐酸羟胺沉硒得到粗硒，溶液再加
入亚硫酸钠还原得到还原液和还原碲粉；
A．流程中涉及的六种工序中，都要进行固液分离，需要进行过滤操作，均需用到烧杯、漏斗和玻璃棒，A
正确；
B．粉碎碲碱渣可以提高浸出速率，延长水浸时间即增加反应时间，两者均可以增大浸出的比例，提高硒
和碲元素的浸出率，B 正确；
C．由已知②TeO2为两性氧化物，如果加入过量的硫酸，TeO2会被过量硫酸溶解，反而降低TeO2的转化
率，C 错误；
D．沉硒”时酸浸液加入盐酸羟胺沉硒得到粗硒，同时生成了N2和HCl，根据氧化还原反应得失电子守
恒，其主要的化学方程式为H2SeO3+4HONH3Cl=Se↓+2N2↑+7H2O+4HCl，D 正确；
错误的选C。
10．碲(Te)是与O、S 同主族的元素，位于第五周期。据此，推断碲的相关性质错误的是
A．碲的单质在常温下是固态
B．碲的常见化合价是－2、＋4、＋6
C．碲可能作半导体材料
D．碲的氢化物H2Te 很稳定
【答案】D
【详解】碲位于钾的下一周期，与氧元素同一主族，所以Te 位于第五周期第VIA 族，属于氧族元素，根
据氧族元素性质的相似性及递变性分析解答。
碲位于钾的下一周期，与氧元素同一主族，所以Te 位于第五周期第VIA 族，属于氧族元素；
A．在氧族元素中，从S 开始其单质为固体，所以常温下Te 是固体，故A 正确；
B．同主族元素含有相似的性质，S 元素有-2、+4、+6 化合价，故Te 也有-2、+4、+6 化合价，故B 正确；
C．碲处于金属与非金属的交界处，可作半导体材料，故C 正确；
D．同主族自上而下非金属性减弱，碲的氢化物H2Te 很不稳定，故D 错误；
故答案为D。
11．从碲铜渣 (Cu2Te)中可回收碲元素(已知碲元素与氧元素同主族)，变废为宝，其中一步反应为
(未配平)，下列有关说法正确的是
A．
中
的化合价为+2 价
B．
元素得电子，发生氧化反应
C．
在反应中作氧化剂
D．n(氧化产物):n(还原产物)=1：1
【答案】D
【详解】已知碲元素与氧元素同主族，则
中Te 为-2 价，Cu 为+1 价，
反应中，Te 元素从-2 价升高到+4 价、氯元素从+5
价降低到-1 价，则按得失电子数守恒、元素质量守恒得：
。
A．据分析，
中
的化合价为+1 价，A 错误；
B．
元素化合价升高，失去电子，发生氧化反应，B 错误；
C．
在反应中既不是氧化剂又不是还原剂，C 错误；
D．
为氧化产物，
为还原产物，则n(氧化产物):n(还原产物)=1：1，D 正确；
答案选D。
12．在碱性条件下，硫砷铁矿主要采取氧压浸出的方法脱砷，有关反应的离子方程式为：
(未配平)。下列说法不正确的是
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A．该反应中
是氧化剂，
被氧化
B．参加反应的
C．
中As 的轨道杂化类型为
，
的空间结构为正四面体形
D．基态As 原子核外未成对电子数为3，Fe 在周期表中属于d 区元素
【答案】B
【详解】A．该反应中O2做氧化剂，氧元素由0 价降低到-2 价，
中As 和S 元素化合价升高，做还原
剂，被氧化，A 正确；
B．根据电子转移总数守恒及电荷守恒配平离子方程式
，故参加反应的
，B 错误；
C．
中中心原子价层电子对
，As 的轨道杂化类型为
，
的
键电子对为
4，孤电子对为0，空间结构为正四面体形，C 正确；
D．基态As 原子核外价电子排布4s24p3,4p 轨道上的3 个电子为单电子，未成对电子数为3，Fe 在周期表中
属于Ⅷ族元素，属于d 区元素，D 正确；
故答案选B。
13．砷(As)是氮的同族元素，且比氮多2 个电子层，镓(Ga)与铝同主族，砷化镓是当代国际公认的继硅之
后最成熟的化合物半导体材料。某含砷(As)的有毒工业废水经如图流程转化为粗As2O3。已知：亚砷酸钙微
溶于水，砷酸钙难溶于水。下列说法正确的是
A．As 基态原子的价电子排布式为4s24p5
B．“碱浸”的目的是将废水中的H3AsO3和H3AsO4转化为盐，H3AsO4转化为Na3AsO4的离子方程式
为H++OH-=H2O
C．加入试剂1 的目的是除杂
D．每生成1molAs2O3，理论上需要标况下SO244.8L
【答案】D
【详解】向亚砷酸和砷酸中加入NaOH 进行碱浸，生成亚砷酸钠和砷酸钠，由于亚砷酸钙微溶于水，砷酸
钙难溶于水，为了提高砷是利用率，加入试剂1，将
氧化生成
，加入石灰乳“沉砷”，生成砷
酸钙沉淀，过滤除去杂质，加入H2SO4酸化，生成砷酸和硫酸钙，再加入SO2将砷酸还原亚砷酸，结晶后
生成粗As2O3。
A．砷(As)是氮的同族元素，且比氮多2 个电子层，价电子是5，故As 基态原子的价电子排布式为
，A 错误；
B．“碱浸”过程，
是弱酸，
转化为
的离子方程式为
，B 错误；
C．亚砷酸钙微溶于水，砷酸钙难溶于水，加入试剂1 的目的是将
氧化生成
，有利于提高砷的
利用率，C 错误；
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D．每生成
，得到
，需要还原剂2mol 的
，标况下体积为44.8L，D 正确；
故答案为：D。
14．碲(52Te)被誉为“国防与尖端技术的维生素”；锡酸钠(Na2SnO3)可用于制造陶瓷电容器的基体。以锡碲
渣(主要含Na2SnO3和Na2TeO3)为原料，回收锡酸钠并制备碲单质的流程图如下，下列说法错误的是
已知：锡酸钠(Na2SnO3)和亚碲酸钠(Na2TeO3)均易溶于碱。
A．在生产过程中，要将锡碲渣粉碎，其目的是增大锡碲渣的碱浸速率和浸出率
B．“氧化”时，反应的离子方程式为
C．“氧化”的温度应该越高越好，因为温度越高化学反应速率越快
D．以石墨为电极电解Na2TeO3溶液可获得Te，电解过程中阴极上的电极反应为：
【答案】C
【详解】A．在生产过程中，为增大锡碲渣的碱浸速率和浸出率，可将锡碲渣粉碎，故A 正确；
B．碱浸后加入H2O2氧化，发生
，因过滤后得到碲酸钠渣，故Na2TeO4
不能拆，故B 正确；
C．温度过低反应进行较慢，温度过高，过氧化氢会受热分解，因此“氧化”的温度控制在60~70℃，故C
错误；
D．以石墨为电极电解Na2TeO3时，TeO
在阴极上得电子生成碲单质，故D 选项正确。
故选C。
15．三卤化硼(
)能接受电子对被称为路易斯酸，可用作有机合成催化剂，水解时生成硼酸(
)和相
应的卤化氢(HX)，
可形成大
键。下列叙述错误的是
A．稳定性：
B．
沸点较高是因为其分子间存在氢键
C．随着卤素半径的增大，卤素与B 越容易形成大
键
D．
溶于水形成
，其空间结构为正四面体形
【答案】C
【详解】A．同主族元素从上往下，原子半径逐渐增大，因此键长：B—F<B—Cl<B—Br<B—I，键长越
长，键越不牢固，因此稳定性：
，故A 正确；
B．氢原子与电负性大的原子X 以共价键结合，若与电负性大、半径小的原子Y（O、F、N 等）接近，在
X 与Y 之间以氢为媒介，生成X-H…Y 形式的一种特殊的分子间或分子内相互作用，称为氢键。硼酸的结
构为
，硼酸晶体中存在O—H 共价键，因此存在分子间氢键O—H…O，分子间氢键使得物质沸点
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较高，故B 正确；
C．卤族元素随着原子序数的增加，其原子核外电子层数增多，导致原子半径逐渐增大，卤素原子的半径
增大意味着其原子核对外层电子的吸引力相对减弱，这使得卤素原子在与B 形成大π 键时，难以形成稳定
的共价键结构，故C 错误；
D．水中存在H+、OH-，硼酸的中心原子未达饱和结构，硼酸溶于水，1 个硼酸分子能结合1 个OH-，从而
生成
，
的中心原子B 原子的价层电子对数为
，不含孤电子对，
因此其空间结构为正四面体形，故D 正确；
故答案选C。
二、非选择题：本题共5 小题，共55 分。
16．某电解精炼铜的阳极泥中富含硒，主要以银．铜的硒化物形式存在。实验室利用纯碱焙烧法从中提取
硒的步骚如下：
Ⅰ.分别称取
阳极泥．
和
，充分混合后置于仪器X 中，在450~650℃范围内焙烧半小时，
使硒化物转化为易溶于水的亚硒酸盐和硒酸盐；
Ⅱ.待仪器X 冷却后，取出焙烧物置于小烧杯中，加入
水，充分浸取后过滤，滤渣可用于提取金．银
等贵金属；
Ⅲ.将Ⅱ中的滤液转移至蒸发皿中浓缩至
左右，用
浓盐酸酸化，将酸化后的溶液转移至
烧杯中，小火加热至
左右；
Ⅳ.待Ⅲ所得溶液冷却后，加入
浓盐酸，滤去析出的不溶物；
Ⅴ.将Ⅳ中滤液转入
锥形瓶中，通入
数分钟，析出红色无定形硒沉淀，经过滤．洗涤．干燥后得
粗硒。
已知：浓度较大的硒酸能被浓盐还原为亚硒酸。
(1)步骤Ⅰ中
的作用是 。
(2)仪器X 为 (填标号)。
A．烧杯 B．蒸发皿 C．瓷坩埚 D．铁坩埚
(3)步骤Ⅲ加入浓盐酸并加热浓缩的目的是 。
(4)步骤V 所用装置如图所示，装置A 的分液漏斗中试剂为 (填“98%硫酸”．“70%硫酸”或“10%
硫酸”)；装置B 中发生反应的化学方程式为 ；装置C 的作用是 。
(5)测定粗硒中硒的含量的操作步骤如下：
Ⅰ.用浓
将样品中的
氧化为
；
Ⅱ.用
溶液还原
为
，同时生成
；
Ⅲ.以淀粉为指示剂，用
标准溶液滴定Ⅱ中生成的
。
滴定终点的现象是 。实验中准确称量
粗硒样品，滴定中消耗
的
溶液
，则
粗硒样品中硒的质量分数表达式为 。
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【答案】氧化剂 C 使硒酸盐与亚硒酸盐转化成相应的酸，并获得浓度较大的硒酸 70%硫酸
吸收多余
，防止污染空气；防止发生倒吸 溶液蓝色褪
去
(或
)
【详解】（1）焙烧过程中，发生化学反应，硝酸钾作为氧化剂参与反应将硒化物转化为易溶于水的亚硒
酸盐和硒酸盐；
（2）焙烧温度较高，容器需要耐高温，且不能与容器内物质发生化学反应，故只有C 符合题意；
（3）加入盐酸酸化，将亚硒酸盐酸化为亚硒酸，同时将硒酸盐转化为硒酸，得到浓度较大的硒酸；
（4）装置A 的分液漏斗中试剂为70%硫酸；装置A 向装置B 中通入SO2，利用二氧化硫的还原性还原亚
硒酸为Se，同时二氧化硫被氧化为硫酸，
；装置C 防止生成多余的
SO2溢出污染环境，防倒吸；
（5）用淀粉作为滴定I2的指示剂，淀粉在I2溶液中显蓝色，待滴定终点将I2消耗完则蓝色消失；根据题意
知滴定过程中消耗Na2S2O3( (Vc) /1000) mol，则消耗的I2为( (Vc) /2000) mol， 1mol SeO2的被还原，可以
生产2mol I2，则SeO2为( (Vc) /4000) mol Se 的物质的量为79g/mol，则粗硒中硒的含量为：
(或
)。
17．硼、镁及其化合物在工农业生产中应用广泛。已知：硼镁矿主要成分为
，硼砂的化学
式为
。利用硼镁矿制取金属镁及粗硼的工艺流程如下。请回答下列有关问题：
已知：
在20℃、40℃、60℃、100℃时溶解度依次为5.0g、8.7g、14.8g、40.2g。
(1)B 原子的电子排布式为 。
(2)硼砂溶于热水后，常用
调pH 至2~3，紧接着再采用“热过滤”、冷却结晶获得硼酸晶体。“热
过滤”的目的是 。
(3)X 为
晶体加热脱水的产物，其与Mg 反应制取粗硼的化学方程式为 。
(4)已知硼酸(
)是一种片层状结构的白色晶体，层内的
分子通过氢键(如图，用虚线表示)相
连。硼酸在冷水中溶解度很小，但在热水中较大，原因是 。
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已知硼酸在水中电离产生
的过程为
，下列有关硼酸及其相关化合物的
说法正确的是 (填标号)。
A．硼酸的电离过程中有配位键形成 B．硼酸为三元酸
C．
的水溶液呈碱性
D．硼酸和
中
的键角相同
(5)Fe-Mg 合金是储氢密度很高的材料之一，其晶胞结构如图所示。若该晶体储氢时，
分子在晶胞的体
心和棱的中心位置。
①该Fe-Mg 合金中，每个Fe 原子周围与它最近且相等距离的Mg 原子有 个。
②要储存1 kg
，至少需要 kg Fe-Mg 合金。
【答案】
(1)
(2)防止温度下降导致
从溶液中提前析出
(3)
(4)晶体中硼酸分子间以氢键缔合在一起，难以溶解；加热时，晶体中部分氢键被破坏，硼酸分子与水分子
形成氢键，溶解度增大 AC
(5)8 52
【详解】硼镁矿加入氢氧化钠浓溶液过滤得到氢氧化化镁沉淀，加入浓盐酸溶解转化为氯化镁，通过蒸发
浓缩得到氯化镁结晶水合物，在氯化氢气流中加热得到氯化镁固体，电解得到镁；滤液中主要是NaBO2，
通入适量二氧化碳气体得到硼砂，溶于热水后，用H2SO4调pH2～3 制取H3BO3，加热得到B2O3，镁与
B2O3在高温下置换得到粗硼和氧化镁：
；
（1）B 为5 号元素，原子的电子排布式为
；
（2）已知：
在20℃、40℃、60℃、100℃时溶解度依次为5.0g、8.7g、14.8g、40.2g。则“热过
滤”的目的是防止温度下降导致
从溶液中提前析出，造成损失；
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（3）
晶体加热脱水的产物为B2O3，镁与B2O3在高温下置换得到粗硼和氧化镁：
；
（4）由图可知：
晶体内分子能形成氢键，晶体中硼酸分子间以氢键缔合在一起，难以溶解，加热
时，晶体中部分氢键被破坏，硼酸分子与水分子形成氢键，溶解度增大，故在冷水中溶解度很小，但在热
水中较大；
A．硼酸的电离过程中B 原子能和OH-上的孤电子对结合形成配位键，A 正确；
B．由硼酸电离式可知，硼酸为一元极弱酸，B 错误；
C．
为强碱弱酸盐，其水溶液水解呈碱性，C 正确；
D．硼酸中B 为sp2杂化，键角120º；
中B 为sp3杂化，键角109º28´；不相同，D 错误；
故选AC。
（5）①该Fe-Mg 合金中，每个Fe 原子周围与它最近且相等距离的Mg 原子在上下层各有4 个，共有8
个。
②据“均摊法”，晶胞中含
个Fe、8 个Mg，合金化学式为FeMg2；该晶体储氢时，
分子
在晶胞的体心和棱的中心位置，则会吸收
个
，则吸收氢后化学式为FeMg2H2；要储存1 kg
，至少需要
kg Fe-Mg 合金。
18．砷(As)的某些化合物具有独特的性质与用途，如
在医药、电子等领域有重要应用。某化工厂利
用含硫化砷(
)的废料制取
(微溶于水)的流程如下。
回答下列问题：
(1)砷与磷是同主族的相邻元素，写出基态砷原子的简化电子排布式 ，从其在周期表中的位置及物质
化学性质角度看，
不可能是 。(填“酸”、“碱”或“两”)性氧化物。
(2)碱浸液中溶质主要为
和
，
与NaOH 反应的离子方程式： 。
(3)脱硫后以
的形式存在，写出
与
反应的化学方程： 。
还原后砷以
形式存在，则通入
的反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(4)还原后加热溶液，
分解为
，结晶得到相
。
在不同温度和不同浓度硫酸中的溶
解度(S)曲线如图所示。为了提高粗
的沉淀率，“结晶”过程进行的操作是蒸发浓缩，冷却结晶，过
滤，洗涤，在此过程中应控制的条件为 。
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(5)在工业生产中，最后一步所得滤液可循环使用，其目的是 。
【答案】
(1)
碱
(2)
(3)
1 1∶
(4)调节硫酸浓度约为
，并将温度冷却至25℃
(5)最后一步所得滤液中依然含有砷元素，循环使用可以提高砷的回收率
【详解】由题给流程可知，向废料中加入氢氧化钠溶液碱浸，将硫化砷转化为Na3AsO3和Na3AsS3，向碱
浸后的溶液中通入氧气，将Na3AsO3和Na3AsS3转化为Na3AsO4和硫沉淀，过滤得到硫和Na3AsO4溶液；向
溶液中加入稀硫酸酸化后，通入SO2将Na3AsO4还原为H3AsO3，H3AsO3和硫酸钠混合溶液经一系列操作得
到三氧化二砷和含有砷元素的料液。
（1）磷元素位于元素周期表第三周期VA 族，由砷与磷是同主族的相邻元素可知，砷元素位于元素周期表
第四周期VA 族，砷元素是33 号元素，根据电子排布规则可知砷的电子排布式为：[Ar]3d104s24p3。碱性氧
化物一定是金属氧化物，砷元素是非金属元素，故不能是碱性氧化物。
故答案为：[Ar]3d104s24p3；碱。
（2）由分析可知，三硫化二砷与氢氧化钠溶液反应生成Na3AsO3、Na3AsS3和水，反应的离子方程式为
。
故答案为：
。
（3）由分析可知，Na3AsS3溶液与氧气反应生成Na3AsO4和硫沉淀，反应的化学方程式为
；通入二氧化硫的目的是二氧化硫与Na3AsO4溶液发生氧化还原反应生成
H3AsO3和硫酸钠，由得失电子数目守恒可知，氧化剂Na3AsO4与还原剂二氧化硫的物质的量之比为1：1。
故答案为：
；1：1。
（4）由图可知，硫酸浓度为7mol/L、温度为25℃时三氧化二砷的溶解度最小，沉淀率最大，则结晶过程
中应控制的条件为调节硫酸浓度约为7mol/L，并将温度冷却至25℃。
故答案为：调节硫酸浓度约为7mol/L，并将温度冷却至25℃。
（5）由分析可知，最后一步所得滤液中依然含有砷元素，循环使用可以提高砷的回收率，所以在工业生
产中，最后一步所得滤液应循环使用。
故答案为：最后一步所得滤液中依然含有砷元素，循环使用可以提高砷的回收率。
19．碲(Te)是一种重要的稀有分散元素，广泛应用于冶金、石油、化工、航空、电子等领域。以某冶炼厂
的湿阳极泥(含水26%，主要含锑、砷、铅、铋、银和少量铜、碲等)为原料回收碲的流程如下：
已知：氧化还原电位可用来反映水溶液中物质表现出来的氧化还原性，用E(氧化态/还原态)表示。E 越
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高，氧化态的氧化性越强，E 越低，还原态的还原性越强。若电解时控制电位高于E，则其氧化态不能被
还原。相关物质的氧化还原电位(E)如下表所示：
物质
氧化还原电位(E)/V
0.342
0.568
0.16
小于0.16
小于0.16
请回答下列问题：
(1)
的基态原子的电子排布式为 。
(2)原料预处理可采用干燥箱中加热氧化或自然堆放氧化(四天以上)两种方式，两相比较，后者的主要优点
是 ；氧化后的原料还需粉碎、过筛，目的是 。
(3)浸出时，所得滤渣主要含铅、银的化合物，其化学式分别为 、 ；添加
可显著提高碲和铜的浸出率，说明预处理后的原料中仍存在低价态的碲和铜，写出
转化为
、
而被浸出的离子方程式 。
(4)电解时为防止除Te 以外的单质生成，需控制电位的范围为 ；加入饱和
溶液还原
可减少电能消耗并防止阳极生成 (填化学式)。
(5)碲可用于制备半导体材料碲化锌，其立方晶胞结构如图所示。以晶胞参数为单位长度建立坐标系，可以
表示晶胞中各原子的位置，称为原子坐标。A 点碲原子坐标为
，C 点锌原子坐标为
，则
B 点锌原子坐标为 。若Te 的原子半径为rpm，碲化锌晶胞中面心与顶点的碲原子相切，晶体
的密度为
，则阿伏加德罗常数
(列出计算式)。
【答案】
(1)[Kr]5s25p4
(2)耗能低，成本低 增大接触面积，提高浸出率
(3)PbSO4 AgCl
(4)
0.568V Cl2
(5)
【详解】流程分析如下：湿阳极泥(含水26%，主要含锑、砷、铅、铋、银和少量铜、碲等)先进行加热氧
化或自然堆放氧化进行预处理，加入H2SO4、NaCl、NaClO3混合溶液进行浸出，使铅元素变为PbSO4，Ag
元素变为AgCl，过滤除掉，滤液中加入饱和Na2SO3溶液，根据表格中氧化还原电位数据，控制电位范围
0.568V，生成Te，同时防止除Te 以外的单质生成。
（1）
是第五周期第VIA 元素，基态原子的电子排布式为[Kr]5s25p4；
（2）自然堆放氧化(四天以上)与加热氧化比较，优点是耗能低，成本低；氧化后的原料还需粉碎、过筛，
目的是增大接触面积，提高浸出率；
（3）由上述分析可知，所得滤渣主要含铅、银的化合物，化学式分别为PbSO4、AgCl；
与
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反应生成
、
，溶液是酸性环境，根据电子守恒、电荷守恒写出该离子方程式为：
；
（4）电解时为防止除Te 以外的单质生成，根据表格中氧化还原电位数据，需控制电位范围
0.568V；如
果直接电解，阳极可能生成Cl2，因此加入饱和
溶液还原
可减少电能消耗并防止阳极生成
Cl2；
（5）根据A 点碲原子坐标为
，C 点锌原子坐标为
，结合所给的坐标系，可知B 点的Zn
原子坐标为
；若Te 的原子半径为rpm，碲化锌晶胞中面心与顶点的碲原子相切，设晶胞边长为
apm，有
，a=
pm，晶胞的体积为
cm3，由晶胞图可知，一个晶胞中含有Zn 为4
个，Te 为
=4 个，晶胞的质量为
，晶体的密度
=
，NA=
。
20．用磷铁渣(含
、
及少量杂质)制备
的工艺流程如下：
(1)下图所示为某种磷铁化合物的晶胞，该磷铁化合物的化学式为 。
将
和
比例为3：1 的磷铁渣在空气中煅烧，生成
，
和
(杂质不反应)。
(2)将煅烧所得烧渣用盐酸浸出，控制浸出时间、温度和盐酸浓度一定，测得烧渣的浸出率和浸出液中铁元
素浓度与液固比的关系如图所示。当液固比大于
，所得浸出液中铁元素浓度降低的原因是
。
已知烧渣的浸出率
，液固比
。
(3)调铁、磷比的目的是加入
让溶液中铁、磷两种元素的比例接近1：1，调铁、磷比前须先测定溶液
中的铁、磷浓度，测定过程如下：量取10.00mL 浸取液，加水稀释成100.00mL。量取25.00mL 稀释液于锥
形瓶中，先将
全部转化为
，后加入指示剂并滴加
的
标准溶液，
恰好完
全反应时(
转化为
)消耗
标准溶液10.00mL。另量取25.00mL 稀释液于锥形瓶中，向锥形
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瓶中加入足量的钼喹啉酮试剂，
充分反应后，过滤、干燥得到1.326g 磷钼酸喹啉沉淀{
，摩尔质量为
}。计算浸取液中
、P 的物质的量之比
。(不需要写出计算过程)
(4)制取
时，先加入
将溶液中的
氧化，然后加入氨水生成
沉淀。写出加入氨水生成
的离子方程式： 。[已知
］
(5)以
为阳极、石墨为阴极电解
溶液也可以制取
。写出电解时总反应化学方程式：
。
【答案】
(1)FeP
(2)液固比大于20mL·g-1，烧渣已不再反应，浸出的铁元素总量不再变化，随着溶液体积的增加，铁元素浓
度降低
(3)10 1∶
(4)Fe3＋＋3NH3·H2O＋H3PO4=FePO4↓＋
＋3H2O
(5)2Fe2P＋2H3PO4＋8H2O
4FePO4↓＋11H2↑
【详解】磷铁渣(含FeP、Fe2P 及少量杂质)煅烧时将FeP、Fe2P 转化为
、
和
(杂质不反应)，
将煅烧所得烧渣用盐酸浸取，将
、
和
转化为FeCl2、FeCl3和H3PO4，再调整铁元素和磷元
素的比例，制取
时，先加入
将溶液中的
氧化，然后加入氨水生成
沉淀，据此解答。
（1）由晶胞图可知，Fe 原子位于晶胞的顶点和棱心，Fe 原子数为：
；P 原子位于晶胞内
部，P 原子数为2；则该磷铁化合物的化学式为：FeP；
（2）根据烧渣的浸出率和浸出液中铁元素浓度与液固比的关系图可知，当液固比大于
时，烧渣
的浸出率基本不变，说明烧渣已不再反应，浸出的铁元素总量不再变化，随着液固比增加，即溶液体积的
增加，所得浸出液中铁元素浓度降低，则当液固比大于
，所得浸出液中铁元素浓度降低的原因
是：液固比大于20mL·g-1，烧渣已不再反应，浸出的铁元素总量不再变化，随着溶液体积的增加，铁元素
浓度降低；
（3）调整铁、磷比前须先测定溶液中的铁、磷浓度，测定过程如下：量取10.00mL 浸取液，加水稀释成
100.00mL；量取25.00mL 稀释液于锥形瓶中，先将Fe3+全部转化为Fe2+，后加入指示剂并滴加
的
标准溶液，Fe2+恰好完全反应时(
转化为
)消耗标准溶液10.00mL，反应
方程式为：
，列关系式：
，即
，解得
；
另量取25.00mL 稀释液于锥形瓶中，向锥形瓶中加入足量的喹钼啉酮试剂，
充分反应后，过滤、干燥
得到磷钼酸喹啉沉淀{
，摩尔质量为
}1.326g，列关系式为：
，即
，解得
，由于都是取的
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25mL 体积，两份实验的离子组成完全相同，则浸取液中Fe、P 的物质的量之比为：
；
（4）制取FePO4时，是利用Fe3+与
结合生成FePO4沉淀，但由于H3PO4为中强酸，为促使H3PO4的电
离，通常加入氨水中和H3PO4电离的H+促进其电离生成
，则加入氨水生成
的离子方程式为：
Fe3+＋3NH3·H2O＋H3PO4=FePO4↓＋
＋3H2O；
（5）以Fe2P 为阳极、石墨为阴极电解H3PO4溶液也可以制取FePO4，则阳极反应式为：
，阴极反应式为：
，则电解时总反应化学方程式
为：2Fe2P＋2H3PO4＋8H2O
4FePO4↓＋11H2↑。
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