Question

【題目】磷元素在生產(chǎn)和生活中有廣泛的應(yīng)用

（1）P原子價(jià)電子排布圖為_________。

（2）四(三苯基膦)鈀分子結(jié)構(gòu)如下圖1:

P原子以正四面體的形態(tài)圍繞在鈀原子中心上，鈀原子的雜化軌道類型為_________；判斷該物質(zhì)在水中溶解度并加以解釋_________，該物質(zhì)可用于圖2所示物質(zhì)A的合成：

物質(zhì)A中碳原子雜化軌道類型為 _________；一個(gè)A分子中手性碳原子數(shù)目為 _________。

（3）在圖3中表示出四(三苯基膦)鈀分子中配位鍵：

（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(dǎo)電的熔體，測(cè)得其中含有一種正四面體形陽(yáng)離子和一種正六面體形陰離子，熔體中P-Cl的鍵長(zhǎng)只有198nm和206nm兩種，這兩種離子的化學(xué)式為_________；正四面體形陽(yáng)離子中鍵角小于PCl3的鍵角原因?yàn)?/span>_________；該晶體的晶胞如右圖4所示，立方體的晶胞邊長(zhǎng)為apm，NA為阿伏伽德羅常數(shù)的值，則該晶體的密度為_________g/cm3．

（5）PBr5氣態(tài)分子的結(jié)構(gòu)與PCl5相似，它的熔體也能導(dǎo)電，經(jīng)測(cè)定知其中只存在一種P-Br鍵長(zhǎng)，試用電離方程式解釋PBr5熔體能導(dǎo)電的原因_________。

Answer 1

【答案】（1）；（2）sp3；不易溶于水，水為極性分子，四(三苯基膦)鈀分子為非極性分子，分子極性不相似，故不相溶；sp、sp2、sp3；3；

（3）；（4）PCl4+和PCl6-；兩分子中P原子雜化方式均為sp3雜化，PCl3分子中P原子有一對(duì)孤電子對(duì)，PCl4+中P沒(méi)有孤電子對(duì)．孤電子對(duì)對(duì)成鍵電子的排斥力大于成鍵電子對(duì)間的排斥力；；（5）PBr5=PBr4++Br-

【解析】

試題分析：（1）磷是15號(hào)元素，其原子核外有15個(gè)電子，P元素基態(tài)原子電子排布為1s22s22p63s23P3，P的最外層3p電子3個(gè)電子自旋方向相同，為，故答案為：；

（2）P原子以正四面體的形態(tài)圍繞在鈀原子中心上，鈀原子與P原子成4個(gè)單鍵，雜化軌道數(shù)為4，為sp3雜化，水為極性分子，四(三苯基膦)鈀分子為非極性分子，分子極性不相似，故不相溶，所以四(三苯基膦)鈀分子在水中難溶，物質(zhì)A中甲基上的C采取sp3雜化類型，C≡N為SP雜化，碳碳雙鍵為sp2雜化，連接4個(gè)不同原子或原子團(tuán)的碳原子為手性碳原子，如圖：，所以一個(gè)A分子中手性碳原子數(shù)目為3個(gè)，故答案為：sp3；不易溶于水，水為極性分子，四(三苯基膦)鈀分子為非極性分子，分子極性不相似，故不相溶；sp、sp2、sp3；3；

（3）配位鍵由含有孤電子對(duì)的原子指向含有空軌道的原子，Pd含有空軌道、P原子含有孤電子對(duì)，所以配位鍵由P原子指向Pd原子，如圖：，故答案為：；

（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(dǎo)電的熔體，說(shuō)明生成自由移動(dòng)的陰陽(yáng)離子，一種正四面體形陽(yáng)離子是PCl4+和一種正六面體形陰離子是PCl6-，即發(fā)生反應(yīng)為：2PCl5=PCl4++PCl6-，PCl3中價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=σ鍵個(gè)數(shù)+孤電子對(duì)個(gè)數(shù)=3+=4，所以原子雜化方式是sp3，PCl5中價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=σ鍵個(gè)數(shù)+孤電子對(duì)個(gè)數(shù)=5+（55×1）=4，所以原子雜化方式是sp3，PCl3分子中P原子有一對(duì)孤電子對(duì)，PCl4+中P沒(méi)有孤電子對(duì)．孤電子對(duì)對(duì)成鍵電子的排斥力大于成鍵電子對(duì)間的排斥力，所以PCl5中正四面體形陽(yáng)離子中鍵角小于PCl3的鍵角，晶胞中PCl5位于頂點(diǎn)8×=1，1個(gè)PCl5分子位于晶胞內(nèi)部，立方體的晶胞邊長(zhǎng)為a pm，所以密度為：ρ==，故答案為：PCl4+和PCl6-；兩分子中P原子雜化方式均為sp3雜化，PCl3分子中P原子有一對(duì)孤電子對(duì)，PCl4+中P沒(méi)有孤電子對(duì)．孤電子對(duì)對(duì)成鍵電子的排斥力大于成鍵電子對(duì)間的排斥力；；

（5）PBr5氣態(tài)分子的結(jié)構(gòu)與PCl5相似，說(shuō)明PBr5也能電離出能導(dǎo)電的陰陽(yáng)離子，而產(chǎn)物中只存在一種P-Br鍵長(zhǎng)，所以發(fā)生這樣電離PBr5═PBr4++Br-，故答案為：PBr5=PBr4++Br-。