题目内容
【题目】磷是生物体中不可缺少的元素之一,它能形成多种化合物.
(1)基态磷原子中,电子占据的最高能层符号为;该能层中电子占据的能量最高的电子云在空间有个伸展方向,原子轨道呈形.
(2)磷元素与同周期相邻两元素相比,第一电离能由大到小的顺序为 .
(3)单质磷与Cl2反应,可以生成PCl3和PCl5 . 其中各原子均满足8电子稳定结构的化合物中,P原子的杂化轨道类型为 , 其分子的空间构型为 .
(4)磷化硼(BP)是一种超硬耐磨涂层材料,如图1为其晶胞,硼原子与磷原子最近的距离为acm.用Mg/mol表示磷化硼的摩尔质量,NA表示阿伏加德罗常数的值,则磷化硼晶体的密度为 .
(5)H3PO4为三元中强酸,与Fe3+形成H3[Fe(PO4)2],此性质常用于掩蔽溶液中的Fe3+ . 基态Fe3+的核外电子排布式为;PO43﹣作为为Fe提供 .
(6)磷酸盐分为直链多磷酸盐、支链状超磷酸盐和环状聚偏磷酸盐三类.某直链多磷酸钠的阴离子呈如图2所示的无限单链状结构,其中磷氧四面体通过共用顶角氧原子相连.则该多磷酸钠的化学式为 .
【答案】
(1)M;3;哑铃
(2)P>S>Si
(3)sp3;三角锥型
(4)
(5)1s22s22p63s23p63d5;PO43﹣;孤对电子
(6)NaPO3
【解析】解:(1)P原子核外有15个电子,分三层排布,即有三个能层,所以电子占据的最高能层符号为M;最外层为3s2p3 , p轨道的电子云在三维空间中沿着x、y、z轴3个方向延伸,p原子轨道为哑铃形; 所以答案是:M;3;哑铃;(2)C、N、O元素是同一周期相邻元素,同一周期元素自左而右第一电离能呈增大趋势,但P元素原子3p能级是半满稳定状态,能量较低,第一电离能高于同周期相邻元素,故第一电离能P>S>Si,
所以答案是:P>S>Si;(3)单质磷与Cl2反应,可以生成PCl3和PCl5 , PCl3中P、Cl均满足8电子稳定结构,PCl3中P原子的价层电子对数为3+ (5﹣1×3)=4,P原子的杂化轨道类型为sp3 , 所以分子的空间构型为三角锥型;
所以答案是:sp3;三角锥型;(4)AB、AC、AD、BC、BD、CD的边长相等,AF、BF的长相等为a,F位于体心上,O位于正三角形BCD的重心上,在正三角形BCD中,BE为三角形BCD的高,则CE为BC的一半,如图 ,
设正四面体的边长为x,CE的长为0.5x,BE= =
x,BO与OE的长之比为2:1,则BO的长为=
×
=
x,在三角形ABO中,AO的长=
=
,在三角形BFO中,OF的长=
﹣a=
,x=
,因正四面体的边长为x,对角线长2x,晶胞的棱长为2x×
=
x=
,
一个晶胞中含有P原子:8× +6×
=4个,B原子在内部,共4个,即一个晶胞中含有4个BP,密度的表达式ρ=
=
=
;
所以答案是: ;(5)铁是26号元素,其原子核外有26个电子,根据构造原理其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2 , 则基态Fe3+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5;H3[Fe(PO4)3]中PO43﹣为配体,Fe3+为中心离子,中心离子提供空轨道,配体提供孤对电子;
所以答案是:1s22s22p63s23p63d5;PO43﹣;孤对电子;(6)由链状结构可知每个P与3个O形成阴离子,且P的化合价为+5价,则形成的化合物化学式为NaPO3 , 所以答案是:NaPO3 .
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