Question

2014年3月9日凌晨，一辆拖挂车装载150桶约30吨白磷驶往山东，在雅西高速西昌收费站附近发生侧翻，车上白磷泄漏燃烧，大量白色烟雾飘进西昌城区．
（1）工业上用磷酸钙，木炭和二氧化硅混合高温制取白磷，并生成常见气体和硅酸盐．其化学方程式为：

 

；
（2）已知白磷（P₄）为正四面体分子，其燃烧产物分子结构相当于P₄分子中每最近两个磷原子之间镶入一个氧原子，且每个磷原子另与一个氧原子成键，则该燃烧产物分子式为

 

，消防队员喷水将其吸收，所得产物中所含化学键类型为

 

；
（3）磷元素的简单氢化物分子空间构型为，它可以在在空气中燃烧，但燃烧后残余少量P₂H₄分子，该分子电子式为

 

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（4）白磷（P₄）易被卤素单质氧化成卤化磷，卤化磷通常有三卤化磷或五卤化磷．PCl₅分子结构如图所示，它与水反应的化学方程式为：

 

；
（5）白磷和氯、溴反应，生成混合卤化磷PCl_5-xBr_x（1≤x≤4，且x为整数）．若某混合卤化磷共有3种不同结构，该混合卤化磷的分子式为

 

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Answer 1

考点：磷

专题：氮族元素

分析：（1）在反应中，磷元素被还原，碳元素被氧化，据此写出反应．
（2）根据P₄分子中每最近两个磷原子之间镶入一个氧原子，且每个磷原子另与一个氧原子成键，即可得出燃烧产物，喷水吸收，得产物H₃PO₄，即可得出化学键的类型．
（3）根据磷元素的简单氢化物为PH₃来解答．
（4）PCl₅与足量水充分反应，最终生成两种酸磷酸和盐酸．
（5）根据x的取值及混合卤化磷共有3种不同结构来分析混合卤化磷，然后确定分子式；

解答： 解：（1）磷酸钙，木炭和二氧化硅混合高温制取白磷，并生成常见气体和硅酸盐．据此可知磷元素被还原为P₄，则碳元素被氧化为CO₂，故反应化学方程式：2Ca₃（PO₄）₂+5C+6SiO₂=P₄+5CO₂↑+6CaSiO₃，故答案为：2Ca₃（PO₄）₂+5C+6SiO₂=P₄+5CO₂↑+6CaSiO₃
（2）已知白磷的结构为正四面体结构，若将1分子白磷中所有P-P键打开并各插入一个氧原子（即1分子中可插入6个O原子），每个磷原子另与一个氧原子成键（又结合4个O原子），故所得氧化物的分子式为P₄O₁₀，喷水吸收，生成H₃PO₄，为共价化合物，化学键类型为共价键．故答案为：P₄O₁₀；共价键；
（3）该分子的中心原子为磷原子．磷原子形成了3个σ键，另外还有1个未成键价电子对，其价层电子对的总数是4，需要形成4个杂化轨道，采用sp³杂化．4个sp³杂化轨道中填充了3个σ键的成键电子对和1个未成键价电子对，使得分子的空间构型为三角锥形．P₂H₄为共价化合物，电子式为：
；
故答案为：三角锥形，；
（4）PCl₅与足量水充分反应，最终生成两种酸磷酸和盐酸，依据原子守恒写出化学方程式为：PCl₅+4H₂O=H₃PO₄+5HCl；
故答案为：PCl₅+4H₂O=H₃PO₄+5HCl；
（5）根据题意x为整数，则可能有PCl₄Br、PCl₃Br₂、PCl₂Br₃、PClBr₄四种，再由混合卤化磷有三种不同结构，
根据PCl₅的结构可知氯原子有两种不同位置，则混合卤化磷可能为PCl₃Br₂或PCl₂Br₃，
故答案为：PCl₃Br₂或PCl₂Br₃；

点评：本题综合考查磷及其化合物的有关性质，综合性较强，难度较大．