题目内容

12．磷单质及其化合物在工业生产巾有着广泛的应用．向磷可用于制备高纯度的磷酸（磷酸结构简式如图1），三聚磷酸钠是常用的水处理剂，次磷酸钠（NaH2PO2）可用于化学镀镍等等．完成下列填空：
（1）磷元素原子核外最外层电子排布式为3S23P3．NaH2PO2中涉及到四种元素，它们的原子半径由小到大的顺序为H＜O＜P＜Na（填元素符号）．
（2）氧原子核外有3种不同能量的电子．
（3）海产品添加剂多聚磷酸钠是由Na+与多聚磷酸根离子组成的，某种多聚磷酸根的结构如图2．
①磷原子的杂化类型为sp3．②这种多聚磷酸钠的化学式为Nan+2PnO3n+1
（4）次磷酸钠（NaH2PO2）可用于化学镀镍．化学镀镍的溶液中含有Ni2+和H2PO2-，在一定条件下能发生如下反应生成Ni和H2PO3-，写出上述反应离子方程式H2O+Ni2++H2PO2-═Ni+H2PO3-+2H+．

分析 （1）根据磷原子核外电子排布写出最外层电子排布式；NaH2PO2中涉及到四种元素为Na、H、P和O，原子的电子层数越多，原子半径越大，若电子层相同，核电荷数越大，原子半径越小；
（2）根据氧原子核外含有的能级数进行判断；
（3）①根据价层电子对互斥理论确定其杂化方式；
②由给出的多聚磷酸根结构式知，含有n个多聚磷酸根离子，相当于是n个磷酸根离子中去掉了（n-1）氧原子，从而确定分子式；
（4）根据氧化还原反应中化合价变化及质量守恒定律判断反应物和生成物，并配平反应方程式、判断还原产物．

解答 解：（1）磷元素原子核外最外层5个电子，最外层电子排布式为：3S23P3；NaH2PO2中含有的元素中，H原子电子层最少，原子半径最小，其次是氧原子的原子半径，钠原子和磷原子都含有三个电子层，磷原子的核电荷数大于钠原子，所以磷原子的原子半径小于钠原子，所以它们的原子半径关系为H＜O＜P＜Na，
故答案为：3S23P3； H＜O＜P＜Na；
（2）共有1s 2s 2p 3个能级，所以氧原子共有3种能量不同的电子，故答案为：3；
（3）①磷原子形成了四个σ键，没有孤电子对，价电子对数为4，故呈sp3杂化，故答案为：sp3；
②由给出的多聚磷酸根结构式知，含有n个多聚磷酸根离子，相当于是n个磷酸根离子中去掉了（n-1）氧原子，所带电荷为-2×（3n+1）+5n=-（n+2），由化合价规则知磷酸钠的组成为Nan+2PnO3n+1，故答案为：Nan+2PnO3n+1；
（4）由氧化还原反应中化合价升降相等进行配平：镍元素的化合价降低了2价，磷元素的化合价升高的2价，所以根据原子守恒结合电荷守恒可得配平的方程式为：H2O+Ni2++H2PO2-═Ni+H2PO3-+2H+，故答案为：H2O+Ni2++H2PO2-═Ni+H2PO3-+2H+．

点评 本题考查了氧化还原反应的配平、粒子比较大小比较、同主族元素性质递变规律与原子结构的关系，题目难度中等，试题涉及的内容较多，题量较大，充分考查了学生对学生知识的掌握情况．

练习册系列答案
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20．下列各组比较中正确的是（　　）
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（4）a、d两种元素可形成多种化合物，其中化合物X的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的标志．X可与H2O在一定条件下反应生成化合物A，该反应的化学方程式为：CH2=CH2+H2O$\stackrel{一定条件}{→}$CH3CH2OH．
（5）航天技术中常使用a和g单质组成的燃料电池，该电池具有高能、轻便和不污染环境等优点．该电池反应为2H2+O2═2H2O．
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A．
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