Question

【題目】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一一白磷(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，上圖為其立方晶胞，其中的每個原子均測是8電子穩定結構，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xcm，則其密度為___________g·cm－3(列出計算式即可)。

Answer 1

【答案】1s22s22p63s23p3 3 正四面體 60° 大于 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，成鍵電子對之間的斥力增大，鍵角變大 PCl4+ sp3 PCl6- 低于 或

【解析】

(1)根據元素符號，判斷元素原子的核外電子數，再根據核外電子排布規律來寫；

(2)白磷分子是正四面體結構，四個P原子位于正四面體頂點上，物質溶解性遵循相似相溶原理；

(3)NH3中N原子成3個σ鍵，有一對未成鍵的孤對電子，雜化軌道數為4，采取sp3型雜化，孤對電子對成鍵電子的排斥作用較強，氨氣分子空間構型是三角錐形，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；

(4)PCl5是一種白色晶體，在恒容密閉容器中加熱可在148℃液化，形成一種能導電的熔體，說明生成自由移動的陰陽離子，一種正四面體形陽離子是PCl4+和一種正六面體形陰離子是PCl6-，即發生反應為：2PCl5=PCl4++PCl6-；

(5)晶胞中：P位于頂點和面心，數目為8×+6×=4，B位于晶胞內，數目為4，則磷化硼晶體的化學式為BP，由于磷化硼是一種超硬耐磨涂層材料，屬于原子晶體，B-P鍵和C-C鍵相比，鍵長大，則熔點低于金剛石；再根據ρ=計算密度。

(1)P元素為15號元素，原子核外有15個電子，所以核外電子排布式為：1s22s22p63s23p3，p軌道上是三個自旋方向相同的三個未成對電子；

故答案為：1s22s22p63s23p3；3；

(2)白磷分子是正四面體結構，四個P原子位于正四面體頂點上，所以鍵角是60°，為非極性分子，相似相容原理可知，易溶于非極性溶劑中，二硫化碳為非極性溶劑，所以白磷在CS2中的溶解度大于在水中的溶解度；

故答案為：正四面體形；60°；大于；

(3)NH3中N原子成3個σ鍵，有一對未成鍵的孤對電子，雜化軌道數為4，采取sp3型雜化雜化，孤對電子對成鍵電子的排斥作用較強，N-H之間的鍵角小于109°28′，所以氨氣分子空間構型是三角錐形，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，PH3的鍵角小于NH3的鍵角；

故答案為：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；

(4)PCl5是一種白色晶體，在恒容密閉容器中加熱可在148℃液化，形成一種能導電的熔體，說明生成自由移動的陰陽離子，一種正四面體形陽離子是PCl4+和一種正六面體形陰離子是PCl6-，即發生反應為：2PCl5=PCl4++PCl6-，已知A、B兩種微粒分別與CCl4、SF6互為等電子體，則A為：PCl4+，PCl4+中P沒有孤電子對。含四個σ鍵，所以原子雜化方式是sp3，B為：PCl6-；

故答案為：PCl4+；sp3；PCl6-；

(5)磷化硼(BP)與金剛石對比，B、P的原子半徑大于C，則磷化硼(BP)中的鍵長大于金剛石，鍵能小于金剛石，故其熔點低于金剛石的熔點；根據磷化硼晶胞模型可知，1個晶胞中含有4個硼原子，P=8×+6×=4，則1mol晶胞中含有4molBP，晶胞的棱長=2xsin54°44’，則體積為=（2xsin54°44’）3，ρ==或；

故答案是：低于；或。