Question

白磷（P₄）是磷的單質(zhì)之一，易氧化，與鹵素單質(zhì)反應(yīng)生成鹵化磷。鹵化磷通常有三鹵化磷或五鹵化磷，五鹵化磷分子結(jié)構(gòu)（以PCl₅為例）如右圖所示。該結(jié)構(gòu)中氯原子有兩種不同位置。

1）6.20g白磷在足量氧氣中完全燃燒生成氧化物，反應(yīng)所消耗的氧氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為             L。

上述燃燒產(chǎn)物溶于水配成50.0mL磷酸（H₃PO₄）溶液，該磷酸溶液的物質(zhì)的量濃度為                 mol·L^-1。

2）含0.300mol H₃PO₄的水溶液滴加到含0.500mol Ca(OH)₂的懸浮液中，反應(yīng)恰好完全，生成l種難溶鹽和16.2g H₂O。該難溶鹽的化學(xué)式可表示為                    。

3）白磷和氯、溴反應(yīng)，生成混合鹵化磷（，且x為整數(shù)）。

如果某混合鹵化磷共有3種不同結(jié)構(gòu)（分子中溴原子位置不完全相同的結(jié)構(gòu)），該混合鹵化磷的相對分子質(zhì)量為                                    。

4）磷腈化合物含有3種元素，且分子中原子總數(shù)小于20。0.10mol PCl₅和0.10mol NH₄Cl恰好完全反應(yīng)，生成氯化氫和0.030mol磷腈化合物。推算磷腈化合物的相對分子質(zhì)量（提示：M>300）。

Answer 1

【答案】1）5.6；4.00；2）Ca₅(PO₄)₃(OH)；3）297.5或342；4）348或464。

【解析】此題考查了元素化合物、化學(xué)計(jì)算知識。1）白磷燃燒生成五氧化二磷，白磷的相對分子質(zhì)量為：128，則其6.20g的物質(zhì)的量為：0.05mol，其完全燃燒消耗氧氣0.25mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為5.6L；將這些白磷和水反應(yīng)生成磷酸0.20mol，溶液體積為50mL，也就是0.05L，則磷酸溶液的物質(zhì)的量濃度為4.00mol/L；2）根據(jù)該水溶液中含有溶質(zhì)的物質(zhì)的量和氫氧化鈣懸濁液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量，根據(jù)質(zhì)量守恒，可知該物質(zhì)中含有5個鈣離子和3個磷酸根離子，結(jié)合電荷守恒，必還含有1個氫氧根離子，寫作：Ca₅(PO₄)₃(OH)；3）根據(jù)題意x為整數(shù)，其可能為：PCl₄Br、PCl₃Br₂、PCl₂Br₃、PClBr₄四種，要是有三種不同結(jié)構(gòu)的話，結(jié)合PCl₅的結(jié)構(gòu)，其可能為：PCl₃Br₂或PCl₂Br₃，則其相對分子質(zhì)量可能為：297.5或342；4）根據(jù)題意和質(zhì)量守恒定律，可求出化合物提供的Cl原子的物質(zhì)的量為：0.1mol×5+0.1mol×1=0.6mol；由于磷腈化合物中只含有三種元素，故必須將其中的氫原子全部除去；兩物質(zhì)提供的H原子的物質(zhì)的量為：0.1mol×4=0.4mol，則生成的氯化氫的物質(zhì)的量為：0.1mol×4=0.4mol；則磷腈化合物中含有的Cl原子為：0.2mol、P原子為：0.1mol、N原子為：0.1mol，則該化合物的最簡式為：PNCl₂；假設(shè)其分子式為(PNCl₂)x，由其含有的碳原子總數(shù)小于20，則知：4x<20，故x<5；假設(shè)x=4，其分子式為： P₄N₄Cl₈，相對分子質(zhì)量為464；假設(shè)x=3，其分子式為： P₃N₃Cl₆，相對分子質(zhì)量為：348；假設(shè)x=2，其分子式為：P₂N₂Cl₄，相對分子質(zhì)量<300 舍去。故其相對分子質(zhì)量可能為：348或464。