大單元二　第六章　第29講　非金屬及其化合物拓展創(chuàng)新-2025年高中化學大一輪復習講義人教版

第29講非金屬及其化合物拓展創(chuàng)新[復習目標]1.了解第ⅥA族元素硒、碲的性質(zhì)及應用。2.了解第ⅤA族元素磷、砷的性質(zhì)及應用?？键c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)、釙(Po)，價層電子排布為ns2np4。(2)硫、硒、碲與大多數(shù)金屬元素形成共價化合物。硒、碲在自然界無單質(zhì)存在，常存在于重金屬硫化物礦中。少量硒對人體新陳代謝起調(diào)節(jié)作用，過量則有毒；有光電性質(zhì)，用于電影傳真和制造光電管。2．硒及其化合物的性質(zhì)(1)單質(zhì)硒及其氫化物在空氣中燃燒可得到SeO2。(2)SeO2的氧化性比SO2強，屬于中等強度的氧化劑，可氧化H2S、NH3等，化學方程式分別為SeO2＋2H2S=Se＋2S＋2H2O、3SeO2＋4NH3=3Se＋2N2＋6H2O。(3)亞硒酸可作氧化劑，能氧化SO2，反應為H2SeO3＋2SO2＋H2O=2H2SO4＋Se↓，但遇到強氧化劑時表現(xiàn)還原性，可被氧化成硒酸，反應為H2SeO3＋Cl2＋H2O=H2SeO4＋2HCl。3．碲及其化合物的性質(zhì)(1)碲在空氣或純氧中燃燒生成TeO2。(2)TeO2是不揮發(fā)的白色固體，微溶于水，可溶于強酸、強堿，如TeO2＋2NaOH=Na2TeO3＋H2O。(3)H2TeO3具有氧化性和還原性，如H2TeO3＋2SO2＋H2O=2H2SO4＋Te，H2TeO3＋Cl2＋H2O=H2TeO4＋2HCl。1．硒(34Se)元素及其化合物與人體健康、工業(yè)生產(chǎn)密切相關。某科研小組以陽極泥(主要成分是Se，含有CuSe、Ag2Se等雜質(zhì))為原料，提煉硒的流程如下：請回答下列問題：(1)基態(tài)硒原子的價層電子排布式為________，與硒同主族相鄰元素是____________(填元素名稱)。(2)已知濾液A中主要成分是Na2SeO3，可用于治療克山病，則Na2SeO3的化學名稱為____________；濾液C中主要成分是Na2Se，則Na2Se的電子式為________________。(3)上述流程圖中的括號內(nèi)，按操作先后順序依次填寫的內(nèi)容是________、________。(4)寫出高溫下用焦炭還原固體B的化學方程式：____________________________________。(5)濾液C中析出硒的離子方程式為_______________________________________________________________________________________________________________________________。2．(2023·長沙一中高三段考)碲及其化合物具有許多優(yōu)良性能，被廣泛用于冶金、化工、醫(yī)藥衛(wèi)生等工業(yè)領域。工業(yè)上用銅陽極泥(主要成分除含Cu2Te、TeO2外，還有少量Ag和Au)經(jīng)如下工藝流程得到粗碲。已知：TeO2是兩性氧化物，TeOSO4為正鹽。(1)已知此工藝中“加壓硫酸浸出”過程中會發(fā)生以下化學反應：Cu2Te＋2O2=2CuO＋TeO2；TeO2＋H2SO4=TeOSO4＋H2O?！昂诮鲆骸钡娜苜|(zhì)成分除了TeOSO4外，主要是__________(填化學式)。(2)操作Ⅰ的分離方法是__________________；從浸出渣中分離出Au的方法是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)“電解沉積除銅”目的是除去溶液中的Cu2＋，電解初級階段陰極的主要電極反應是________________________________________________________________________。(4)向“含碲硫酸銅母液”中通入SO2并加入NaCl反應一段時間后，Te(Ⅳ)濃度從6.72g·L－1下降到0.10g·L－1，在一定條件下，碲沉淀率與還原時間、溫度的變化曲線分別如圖1、圖2所示：①由圖可知，最適宜的溫度和還原時間分別為________________。②圖2中80℃后，升高溫度，碲沉淀率幾乎不再升高，甚至有下降趨勢?？赡艿脑蚴莀_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。③生成粗碲的離子方程式：_______________________________________________________?？键c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)、銻(Sb)、鉍(Bi)。(2)主要化合價：－3、0、＋3、＋5(其中N還有＋1、＋2、＋4等價態(tài))。(3)元素性質(zhì)①能形成氫化物RH3，最高價氧化物對應的水化物為HRO3或H3RO4。②隨核電荷數(shù)增大，非金屬性逐漸減弱，金屬性逐漸增強。砷雖是非金屬，卻已表現(xiàn)出某些金屬性，而銻、鉍明顯表現(xiàn)出金屬性。(4)化合物的性質(zhì)①NH3、PH3、AsH3穩(wěn)定性依次減弱，還原性依次增強。②酸性：H3BiO4<H3SbO4<H3PO4<HNO3。2．磷及其化合物(1)磷的常見同素異形體常見的同素異形體有兩種：①白磷(分子晶體，分子式為P4)，在空氣中容易自燃，易溶于CS2；②紅磷。(2)磷的化學性質(zhì)①在空氣中燃燒：4P＋5O2eq\o(=,\s\up7(點燃))2P2O5(產(chǎn)生大量白煙)。②P2O5是酸性氧化物，P2O5＋3H2Oeq\o(=,\s\up7(△))2H3PO4。P2O5常用作干燥劑，H3PO4是穩(wěn)定的非氧化性酸，具有酸的通性。偏磷酸(HPO3)不穩(wěn)定，易水解為H3PO4。③在氯氣中燃燒：2P＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(點燃))2PCl3(液態(tài))；PCl3＋Cl2PCl5(固態(tài))?，F(xiàn)象：產(chǎn)生大量的白色煙霧。(3)磷的氫化物(PH3)磷的氫化物PH3(磷化氫)又稱為膦，膦分子與氨分子的結構相似，也呈三角錐形。膦是一種較強的還原劑，穩(wěn)定性較差，在水中的溶解度很小。(4)磷的含氧酸含氧酸能電離的氫離子通常是羥基上的氫。磷的含氧酸如下表：名稱磷酸亞磷酸偏磷酸次磷酸多磷酸化學式H3PO4H3PO3HPO3H3PO2Hn＋2PnO3n＋1結構酸性三元中強酸二元弱酸一元弱酸一元弱酸－聚酸結構式的推導nH3PO4→Hn＋2PnO3n＋1＋(n－1)H2O(類似有機的縮聚反應)。3．砷及其化合物(1)砷的常見同素異形體單質(zhì)以灰砷、黑砷和黃砷三種同素異形體的形式存在。(2)砷的氫化物(AsH3)砷與氫氣結合生成有劇毒的砷化氫(AsH3)，砷化氫相當不穩(wěn)定，加熱時分解為單質(zhì)砷，砷化氫還是一種很強的還原劑。(3)砷的氧化物砷有兩種氧化物，三氧化二砷(As2O3)和五氧化二砷(As2O5)。三氧化二砷，俗稱砒霜，有劇毒，無臭無味，外觀為白色霜狀粉末，故稱砒霜。(4)砷的含氧酸①亞砷酸為三元弱酸，其結構式為，具有較強的還原性。②砷酸為三元弱酸，其結構式為，砷酸具有弱氧化性，可與I－發(fā)生氧化還原反應：H3AsO4＋2KI＋H2SO4=H3AsO3＋K2SO4＋H2O＋I2。1．磷元素有白磷、紅磷、黑磷等常見的單質(zhì)，其中黑磷晶體是一種比石墨烯更優(yōu)秀的新型材料，其晶體有與石墨類似的層狀結構，如圖所示。下列有關說法錯誤的是()A．黑磷中磷原子采取sp2雜化B．白磷、紅磷、黑磷互為同素異形體C．黑磷能導電，黑磷屬于混合型晶體D．白磷是非極性分子，白磷難溶于水、易溶于CS22．次磷酸(H3PO2)是一種精細磷化工產(chǎn)品，有強還原性，可冶煉金屬。已知：①2P4＋3Ba(OH)2＋6H2O=3Ba(H2PO2)2＋2PH3↑，②H3PO2＋NaOH(足量)=NaH2PO2＋H2O。下列推斷錯誤的是()A．NaH2PO2是正鹽B．H3PO2具有強還原性，可使重金屬離子變?yōu)榻饘賳钨|(zhì)C．H3PO2電離方程式：H3PO2H＋＋H2POeq\o\al(－,2)D．每消耗2molP4，反應①中轉(zhuǎn)移12mol電子3．[2019·全國卷Ⅲ，35(5)]NH4H2PO4和LiFePO4屬于簡單磷酸鹽，而直鏈的多磷酸鹽則是一種復雜磷酸鹽，如：焦磷酸鈉、三磷酸鈉等。焦磷酸根離子、三磷酸根離子如圖所示：這類磷酸根離子的化學式可用通式表示為____________(用n代表P原子數(shù))。4．(1)中國自古有“信口雌黃”“雄黃入藥”之說。雄黃(As4S4)和雌黃(As2S3)都是自然界中常見的砷化物，早期都曾用作繪畫顏料，因都有抗病毒療效也用來入藥。一定條件下，雌黃和雄黃的轉(zhuǎn)化關系如圖所示。①砷元素有＋2、＋3、＋5等常見價態(tài)。雌黃和雄黃中S元素的價態(tài)相同，其價態(tài)是________。Ⅰ中發(fā)生的離子方程式是_____________________________________________________________________________________________________________________________________。②Ⅱ中，雄黃在空氣中加熱至300℃會產(chǎn)生兩種物質(zhì)，若4.28gAs4S4反應轉(zhuǎn)移0.28mole－，則a為__________________(填化學式)，砒霜(As2O3)可用雙氧水將其氧化成H3AsO4而除去，該反應的化學方程式為___________________________________________________________________________________________________________