Question

【题目】

磷及其化合物是生活生产中重要的组成部分，以下是一些常见的磷的化合物:

(1)与磷同主族、比磷多一个周期的元素基态原子的价层电子排布为___________.

(2)磷与同周期相邻的两种元素的第一电离能由大到小的顺序为__________。(用元素符号表示)。

(3)亚磷酸(H3PO3)是一种常见的无机酸，其与过量的NaOH溶液反应生成Na2HPO3,请画出亚磷酸的分子结构_______。亚磷酸可作还原剂将Cu2+还原为单质，得到的电子填充到________轨道。

(4)己知PBr5晶体中存在PBr4+，和Br-两种离子，则PBr4+，中心P原子杂化类型为___，该离子的几何构型为______。而PCl5晶体中存在PCl4+和另一种阴离子，该阴离子配位数为6，请写出该离子的化学式:______。PBr5晶体中不能形成与PCl5晶体一样的阴离子的原因可能是:_________。

(5)铝和白磷在一定条件下可以制备磷化铝(AlP)，磷化铝晶胞的结构如图，可以将其看做Si晶体的“广义等电子体”，可做半导体材料.

①根据“广义等电子原理”，下列物质中，可能是半导体的有____________.

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

②磷化铝中，Al原子的配位数为_______，若该晶胞密度为dg/cm3，用NA表示阿伏伽德罗常数，则该晶体的边长为_______。

Answer 1

【答案】 4s24p3 P＞S＞Si 3d、4s sp3杂化 正四面体形 PCl6- Br原子半径大，P原子周围无法容纳6个Br原子，排斥力太大，不稳定 ACE 4

【解析】试题分析：(1)与磷同主族、比磷多一个周期的元素是33号元素As；(2)同周期元素从左到右第一电离能逐渐增大，ⅤA族元素P轨道半充满，为稳定结构，第一电离能大于同周期ⅥA族元素；(3)亚磷酸(H3PO3)是一种常见的无机酸，其与过量的NaOH溶液反应生成Na2HPO3,所以H3PO3是二元酸；Cu2+的电子排布式是1s22s22p63s23p63d9，Cu的电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1；(4)PBr4+中P原子的价电子对数是 ；磷元素化合价为+5，配位数为6，另一种阴离子带的电荷数是-1；Br原子半径大，P原子周围无法容纳6个Br原子，排斥力太大，不稳定；(5) ①AlP价电子数为8；②根据晶胞示意图分析Al原子的配位数；②根据 计算晶胞边长。

解析：(1)与磷同主族、比磷多一个周期的元素是33号元素As，最外层有5个电子，基态原子的价层电子排布为4s24p3；(2)同周期元素从左到右第一电离能逐渐增大，ⅤA族元素P轨道半充满，为稳定结构，第一电离能大于同周期ⅥA族元素，所以磷与同周期相邻的两种元素的第一电离能由大到小的顺序为P＞S＞Si；(3)亚磷酸(H3PO3)是一种常见的无机酸，其与过量的NaOH溶液反应生成Na2HPO3,所以H3PO3是二元酸，含有2个羟基，H3PO3的结构式是；Cu2+的电子排布式是1s22s22p63s23p63d9，Cu的电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1，所以得到的电子填充到3d、4s轨道；(4)PBr4+中P原子的价电子对数是，所以P原子杂化类型为sp3；没有孤对电子，所以该离子的几何构型为正四面体形；磷元素化合价为+5，配位数为6，另一种阴离子带的电荷数是-1，该离子的化学式PCl6-；Br原子半径大，P原子周围无法容纳6个Br原子，排斥力太大，不稳定，所以PBr5晶体中不能形成与PCl5晶体一样的阴离子；(5) ①AlP价电子数为8；A. SiC价电子数为8； B.CaO2价电子数为14； C.GaAs价电子数为8； D.Si3N4价电子数为32； E.BN价电子数为8，所以可能是半导体的有ACE；②根据晶胞示意图，Al原子的配位数4；②根据均摊原则，每个晶胞含有Al原子数，每个晶胞含有P原子数4，所以晶胞的摩尔质量是232g/mol，设晶胞边长是a cm，则晶胞体积为 ， ，则a=。