Question

【題目】

磷及其化合物是生活生產(chǎn)中重要的組成部分，以下是一些常見的磷的化合物:

(1)與磷同主族、比磷多一個周期的元素基態(tài)原子的價層電子排布為___________.

(2)磷與同周期相鄰的兩種元素的第一電離能由大到小的順序為__________。(用元素符號表示)。

(3)亞磷酸(H3PO3)是一種常見的無機(jī)酸，其與過量的NaOH溶液反應(yīng)生成Na2HPO3,請畫出亞磷酸的分子結(jié)構(gòu)_______。亞磷酸可作還原劑將Cu2+還原為單質(zhì)，得到的電子填充到________軌道。

(4)己知PBr5晶體中存在PBr4+，和Br-兩種離子，則PBr4+，中心P原子雜化類型為___，該離子的幾何構(gòu)型為______。而PCl5晶體中存在PCl4+和另一種陰離子，該陰離子配位數(shù)為6，請寫出該離子的化學(xué)式:______。PBr5晶體中不能形成與PCl5晶體一樣的陰離子的原因可能是:_________。

(5)鋁和白磷在一定條件下可以制備磷化鋁(AlP)，磷化鋁晶胞的結(jié)構(gòu)如圖，可以將其看做Si晶體的“廣義等電子體”，可做半導(dǎo)體材料.

①根據(jù)“廣義等電子原理”，下列物質(zhì)中，可能是半導(dǎo)體的有____________.

A. SiC B.CaO2 C. GaAs D.Si3N4 E.BN

②磷化鋁中，Al原子的配位數(shù)為_______，若該晶胞密度為dg/cm3，用NA表示阿伏伽德羅常數(shù)，則該晶體的邊長為_______。

Answer 1

【答案】 4s24p3 P＞S＞Si 3d、4s sp3雜化 正四面體形 PCl6- Br原子半徑大，P原子周圍無法容納6個Br原子，排斥力太大，不穩(wěn)定 ACE 4

【解析】試題分析：(1)與磷同主族、比磷多一個周期的元素是33號元素As；(2)同周期元素從左到右第一電離能逐漸增大，ⅤA族元素P軌道半充滿，為穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，第一電離能大于同周期ⅥA族元素；(3)亞磷酸(H3PO3)是一種常見的無機(jī)酸，其與過量的NaOH溶液反應(yīng)生成Na2HPO3,所以H3PO3是二元酸；Cu2+的電子排布式是1s22s22p63s23p63d9，Cu的電子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1；(4)PBr4+中P原子的價電子對數(shù)是 ；磷元素化合價為+5，配位數(shù)為6，另一種陰離子帶的電荷數(shù)是-1；Br原子半徑大，P原子周圍無法容納6個Br原子，排斥力太大，不穩(wěn)定；(5) ①AlP價電子數(shù)為8；②根據(jù)晶胞示意圖分析Al原子的配位數(shù)；②根據(jù) 計算晶胞邊長。

解析：(1)與磷同主族、比磷多一個周期的元素是33號元素As，最外層有5個電子，基態(tài)原子的價層電子排布為4s24p3；(2)同周期元素從左到右第一電離能逐漸增大，ⅤA族元素P軌道半充滿，為穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，第一電離能大于同周期ⅥA族元素，所以磷與同周期相鄰的兩種元素的第一電離能由大到小的順序為P＞S＞Si；(3)亞磷酸(H3PO3)是一種常見的無機(jī)酸，其與過量的NaOH溶液反應(yīng)生成Na2HPO3,所以H3PO3是二元酸，含有2個羥基，H3PO3的結(jié)構(gòu)式是；Cu2+的電子排布式是1s22s22p63s23p63d9，Cu的電子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1，所以得到的電子填充到3d、4s軌道；(4)PBr4+中P原子的價電子對數(shù)是，所以P原子雜化類型為sp3；沒有孤對電子，所以該離子的幾何構(gòu)型為正四面體形；磷元素化合價為+5，配位數(shù)為6，另一種陰離子帶的電荷數(shù)是-1，該離子的化學(xué)式PCl6-；Br原子半徑大，P原子周圍無法容納6個Br原子，排斥力太大，不穩(wěn)定，所以PBr5晶體中不能形成與PCl5晶體一樣的陰離子；(5) ①AlP價電子數(shù)為8；A. SiC價電子數(shù)為8； B.CaO2價電子數(shù)為14； C.GaAs價電子數(shù)為8； D.Si3N4價電子數(shù)為32； E.BN價電子數(shù)為8，所以可能是半導(dǎo)體的有ACE；②根據(jù)晶胞示意圖，Al原子的配位數(shù)4；②根據(jù)均攤原則，每個晶胞含有Al原子數(shù)，每個晶胞含有P原子數(shù)4，所以晶胞的摩爾質(zhì)量是232g/mol，設(shè)晶胞邊長是a cm，則晶胞體積為 ， ，則a=。