新高考化学一轮复习考点讲义第5章第27讲 “硒、碲、磷、砷”及其化合物的制备（2份，原卷版+解析版）

这是一份新高考化学一轮复习考点讲义第5章第27讲 “硒、碲、磷、砷”及其化合物的制备（2份，原卷版+解析版），共7页。试卷主要包含了氧族元素概述，硒及其化合物的性质，碲及其化合物的性质，72 g·L－1下降到0等内容，欢迎下载使用。
考点1 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(P)，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。
【小试牛刀】
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)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 。
(2)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 、 。
(3)写出高温下用焦炭还原固体B的化学方程式： 。
(4)滤液C中析出硒的离子方程式为 。
2.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6.72 g·L－1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2 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：H3BiO4O>H>As
D.(NH4)3AsO3中阳离子的空间结构为正四面体形
7.黑砷在催化电解水方面受到关注，其晶体结构如图所示，与石墨类似。下列说法不正确的是( )
A.黑砷中As—As的强度不完全相同
B.黑砷属于混合型晶体，C60属于分子晶体
C.黑砷与石墨均可作为电的良导体
D.黑砷单层中As原子与As—As的个数比为3∶2
8.Na2S2O3去除酸性废水中H3AsO3的反应机理如图所示(图中“HS·”为自由基)。下列说法错误的是( )
A.X的化学式为H2S2
B.HS·反应活性较强，不能稳定存在
C.步骤Ⅲ反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为8∶1
D.步骤Ⅳ除砷的化学方程式为3H2S＋2H3AsO3===As2S3↓＋6H2O
9.纯磷酸可通过市售85%磷酸溶液减压蒸馏除水、结晶除杂得到。制备纯磷酸的实验装置如图所示(夹持装置略)。已知：纯磷酸熔点为42 ℃，磷酸纯化过程需要严格控制温度和水分，温度低于21 ℃易形成杂质2H3PO4·H2O(熔点为30 ℃)，高于100 ℃则发生分子间脱水生成焦磷酸等。
下列说法错误的是( )
A.装置m不能用球形冷凝管代替
B.实验选用水浴加热的目的包括使溶液受热均匀
C.磷酸过滤时需要控制温度低于20 ℃
D.磷酸中少量的水极难除去的原因是磷酸与水形成分子间氢键
10.铁盐法是处理含砷废水的主要方法，已知As(Ⅲ)比As(Ⅴ)毒性大且不易沉降，砷(Ⅴ)酸铁、砷(Ⅴ)酸钙的溶解度很小。以下是硫酸厂酸性含砷(Ⅲ)废水的处理步骤：
(1)向含砷废水中加入消石灰，调节废水的pH至5~6，过滤后再加入一定量绿矾，得到混合溶液；
(2)向上述混合溶液中加入高浓度双氧水作为氧化剂，搅拌至溶液由无色透明液变为黄褐色浑浊液；
(3)待步骤(2)完成后，加入碱调节反应后的混合溶液pH至7~9，出现大量褐色沉淀，搅拌充分反应后，静置、过滤、回收滤渣，检测滤液中砷含量，达标外排。
下列说法正确的是( )
A.步骤(1)中过滤出的滤渣主要是Ca3(AsO3)2
B.步骤(2)中双氧水的作用只是将三价砷氧化为五价砷
C.步骤(2)中双氧水可用K2FeO4代替
D.步骤(3)中，工业上调节反应后的混合溶液pH所用碱最好是NaOH
11.一种处理强酸性高浓度砷(AsO43−)、Cu2＋废液并回收As2O3和海绵铜等的工艺流程如图。
下列说法正确的是( )
A.试剂X可以是FeO
B.加入NaHSO3发生反应后溶液的酸性增强
C.加入H2O2的主要目的是将过量NaHSO3氧化成Na2SO4
D.达标废液中含有的溶质主要为Na2SO4
12.(14分)硒是人体必需微量元素之一，含硒化合物在材料和药物领域具有重要应用。粗硒经过下列流程可获得亚硒酸钠(Na2SeO3)。
(1)硒与硫是同主族的相邻元素，Na2SeO3中硒的化合价为 ，硒元素在周期表中的位置为 。
(2)已知在氧化器中粗硒转化为SeO2，则搅拌槽中发生主要反应的离子方程式为 。
(3)由滤液获取Na2SeO3·5H2O晶体的操作为 、过滤、洗涤。Na2SeO3·5H2O脱水制取Na2SeO3时，须在真空箱中进行，原因是 。
(4)吸入人体内的O2有2%转化为氧化性极强的“活性氧(O2−)”，它能加速人体衰老，被称为“生命杀手”。服用亚硒酸钠(Na2SeO3)能消除人体内的活性氧(O2−)。由此判断下列说法正确的是 (填字母)。
A.活性氧发生氧化反应
B.Na2SeO3具有氧化性
C.Na2SeO3在反应中作还原剂
D.活性氧化合价升高
(5)硒酸(H2SeO4)是中强酸，水溶液中的电离方程式为H2SeO4===H＋＋HSeO4−，HSeO4−H＋＋SeO42−。25 ℃时，1 ml·L－1的H2SeO4溶液中，HSeO4−的电离度为α，则其电离常数K= (用含α的计算式表示，忽略水的电离)。
13.(16分)三氯氧磷(POCl3)是一种化工原料，可用于制取有机磷农药、长效磺胺药物等，还可用作染料中间体、有机合成的氯化剂和催化剂、阻燃剂等。利用O2和PCl3为原料可制备三氯氧磷，其制备装置如图所示(夹持装置略去)。
已知PCl3和POCl3的性质如表：
(1)仪器乙的名称是 ，进水口为 (填“a”或“b”)。
(2)装置B中长颈漏斗的作用是 。
(3)干燥管中碱石灰的作用是 。
(4)装置C中发生反应的化学方程式： ，用温度计控制温度在60~65 ℃，温度不宜过高也不宜过低的原因是 。
(5)通过佛尔哈德法可以测定三氯氧磷产品中Cl元素含量，实验步骤如下：
Ⅰ.取a g产品于锥形瓶中，加入足量NaOH溶液待完全水解后加稀硝酸至溶液呈酸性。
Ⅱ.向锥形瓶中加入0.100 0 ml·L－1AgNO3溶液20.00 mL，使Cl－完全沉淀。
Ⅲ.向其中加入2 mL硝基苯，用力摇动，使沉淀表面被有机物覆盖。
Ⅳ.加入指示剂，用c ml·L－1NH4SCN溶液滴定过量Ag＋至终点，记录所用体积为V mL。
已知：Ksp(AgCl)=1.77×10－10，Ksp(AgSCN)=1.03×10－12。
①滴定选用的指示剂是 (填字母)。
a.FeCl2b.NH4Fe(SO4)2
c.淀粉d.甲基橙
②实验过程中加入硝基苯的目的是 。
③所测Cl元素的含量为 (列出表达式)。
14.(15分)我国科学家潘锦功发明了碲化镉薄膜太阳能电池，又称“发电玻璃”，被誉为“挂在墙上的油田”，使得碲元素重新走进人们的视野。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图。
已知：锡酸钠(Na2SnO3)和亚碲酸钠(Na2TeO3)均易溶于碱。
(1)“碱浸”过程中，锡碲浸出率与溶液中碱的质量浓度关系如图所示，最理想的碱的质量浓度为100 g·L－1，其理由是 。
(2)“氧化”时，反应的离子方程式为 ；“氧化”的温度控制在60~70 ℃之间，其原因是 。
(3)从“溶析结晶”回到“碱浸”的物质除烧碱外，还有 (写化学式)。
(4)“还原”反应的化学方程式为 。
(5)将亚碲酸钠溶液在电解槽中以铂作电极进行电解即可得到碲单质。电解过程中阴极上的电极反应为 。
(6)碲产品中碲质量分数的测定，步骤如下：
①取4.0 g碲产品，加入酸使其转化为亚碲酸(H2TeO3)，将其配制成100 mL溶液，取25.00 mL于锥形瓶中。
②向锥形瓶中加入25.00 mL 0.1 ml·L－1酸性K2Cr2O7溶液，充分反应使亚碲酸转化为碲酸(H6TeO6)。
③用0.1 ml·L－1硫酸亚铁铵标准溶液滴定剩余的酸性K2Cr2O7溶液，滴入几滴试亚铁灵指示剂至终点显红色，进行三次平行实验，平均消耗18.00 mL硫酸亚铁铵标准溶液。试计算该碲产品中碲的质量分数为 。
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考点1 氧族元素——硒、碲★★★☆☆
考点2 氮族元素——磷、砷★★★☆☆
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名称
磷酸
亚磷酸
偏磷酸
次磷酸
多磷酸
化学
式
H3PO4
H3PO3
HPO3
H3PO2
Hn＋2PnO3n＋1
结构
酸性
三元中强酸
二元弱酸
一元弱酸
一元弱酸
－
熔点/℃
沸点/℃
其他物理或化学性质
PCl3
－112.0
76.0
PCl3和POCl3互溶，均为无色液体，遇水均剧烈水解，发生复分解反应生成磷的含氧酸和HCl
POCl3
1.25
106.0