Question

【題目】[化學——選修3：物質結構與性質]磷存在于人體所有細胞中，是維持骨骼和牙齒的必要物質，幾乎參與所有生理上的化學反應。回答下列問題：

（1）基態(tài)P原子的核外電子排布式為 ________，有________個未成對電子。

（2）磷的一種同素異形體——白磷（P4）的立體構型為________，其鍵角為__________，推測其在CS2中的溶解度________（填“大于”或“小于”）在水中的溶解度。

（3）兩種三角錐形氣態(tài)氫化物膦（PH3）和氨（NH3）的鍵角分別為93.6和107，試分析PH3的鍵角小于NH3的原因 ______________________________。

（4）常溫下PCl5是一種白色晶體，其立方晶系晶體結構模型如上左圖所示，由A、B兩種微粒構成。將其加熱至148℃熔化，形成一種能導電的熔體。已知A、B兩種微粒分別與CCl4、SF6互為等電子體，則A為______，其中心原子雜化軌道類型為__________，B為________。

（5）磷化硼（BP）是一種超硬耐磨涂層材料，上右圖為其立方晶胞，其中的每個原子均滿足8電子穩(wěn)定結構，試判斷其熔點 __________（填“高于”或“低于”）金剛石熔點。

已知其B—P鍵長均為x cm，則其密度為 ________g﹒cm—3（列出計算式即可）。

Answer 1

【答案】（1）1s22p63s23p3 （1分）；3（1分）

（2）正四面體形（1分）；60°（1分）；大于（1分）

（3）電負性N強于P，中心原子的電負性越大，成鍵電子對離中心原子越近，成鍵電子對之間距離越小，成鍵電子對之間的排斥力增大，鍵角變大。（3分）

（4）PCl4+（1分）；sp3 （1分）；PCl6-（1分）

（5）低于（1分）；或（3分）

【解析】

試題分析：（1）基態(tài)磷原子中，共3個電子層，電子排布式為1s22s22p63s2s3p3，因此有3個未成對電子；

（2）磷的一種同素異形體——白磷（P4）的立體構型為正四面體形，其鍵角為 60。白磷是非極性分子，CS2也是非極性分子，水是極性分子，則根據(jù)相似相容原理可推測其在CS2中的溶解度大于在水中的溶解度。

（3）由于電負性N強于P，中心原子的電負性越大，成鍵電子對離中心原子越近，成鍵電子對之間距離越小，成鍵電子對之間的排斥力增大，因此鍵角變大。

（4）常溫下PCl5是一種白色晶體，由A、B兩種微粒構成。將其加熱至148℃熔化，形成一種能導電的熔體，這說明形成的是分子晶體。已知A、B兩種微粒分別與CCl4、SF6互為等電子體，由于原子數(shù)和價電子數(shù)分別都相等的是等電子體，則A為PCl4+，P原子的價層電子對數(shù)是4，且不存在孤對電子，因此其中心原子雜化軌道類型為sp3，B為PCl6-。

（5）磷化硼（BP）是一種超硬耐磨涂層材料，這說明形成的晶體是原子晶體。由于B和P原子半徑均大于碳原子半徑，所以其熔點低于金剛石熔點。根據(jù)均攤原則，每個晶胞含有4個P原子、4個B原子；已知其B—P鍵長均為x cm，則晶胞的體積為，因此磷化硼晶體的密度為g﹒cm-3。