试依次回答下列相关问题:(1)磷有两种氧化物P4O6和P4O10.其球棍模型结构如图1所示.其中磷元素的杂化类型分别是sp3.sp3．(2)磷有三种含氧酸H3PO2.H3PO3.H3PO4.其中磷元素均以sp3杂化与相邻原子形成四个σ键.则H3PO3的结构式是.写出H3PO2与足量氢氧化钠溶液反应的化学方程式NaOH+H3PO2=Na H2PO2+H2O．� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

11．试依次回答下列相关问题：
（1）磷有两种氧化物P₄O₆和P₄O₁₀，其球棍模型结构如图1所示，其中磷元素的杂化类型分别是sp³、sp³．

（2）磷有三种含氧酸H₃PO₂、H₃PO₃、H₃PO₄，其中磷元素均以sp³杂化与相邻原子形成四个σ键，则H₃PO₃的结构式是

，写出H₃PO₂与足量氢氧化钠溶液反应的化学方程式NaOH+H₃PO₂=Na H₂PO₂+H₂O．磷的三种含氧酸H₃PO₂、H₃PO₃、H₃PO₄的酸性强弱顺序为H₃PO₂＜H₃PO₃＜H₃PO₄，其原因是H₃PO₂、H₃PO₃、H₃PO₄中磷元素的化合价依次为+1，+3和+5价，中心磷原子的正电荷依次升高，导致P-O-H中O的电子更易向P偏移，因而H₃PO₂、H₃PO₃、H₃PO₄越易电离出氢离子，酸性越来越强．
（3）磷的一种化合物磷化硼是一种受到高度关注的耐磨涂料，它可用作金属的表面保护层．磷化硼可由三溴化硼和三溴化磷在氢气中高温反应合成．三溴化硼分子和三溴化磷分子的立体构型分别是平面三角形、三角锥．
（4）今有金属钼（Mo）与氯形成的配合物A，在水溶液中完全电离，生成一种简单阴离子和一种阳离子，个数比为4：1．其中阳离子结构呈立方体，十分对称，任意两个相离最远的氯原子的连线为此离子的三重轴，任意两个相离最远的Mo原子的连线为此离子的四重轴（n重轴表示某物质绕此轴旋转360°/n的角度，不能察觉其是否旋转过）．
①写出配合物A的化学式[Mo₆Cl₈]Cl₄．
②在图2中画出A溶液中阳离子的结构：
③把一种常见含氯的二元化合物的晶胞去掉所有的氯原子，发现剩余部分与A中阳离子的结构竟十分相似．这种常见二元化合物是NaCl．

分析（1）根据鲍林（Pauling）的杂化轨道理论：价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数，σ键个数=配原子个数，据此判断磷原子的杂化方式；
（2）根据磷元素均以sp³杂化与相邻原子形成四个σ键判断，进而画出分子的结构式，H₃PO₂为一元弱酸，磷的三种含氧酸H₃PO₂、H₃PO₃、H₃PO₄的中心磷原子的正电荷依次升高，导致P-O-H中O的电子更易向P偏移，影响其酸性强弱；
（3）根据杂化轨道理论分析硼原子和磷原子的价层电子对数判断分子构型；
（4）配合物中內界原子不能发生电离，外界离子在水溶液里能发生电离，金属钼（Mo）与氯形成的配合物A，在水溶液中完全电离，生成一种简单阴离子和一种阳离子，个数比为4：1，则配离子和外界离子之比为1：4，阳离子结构呈立方体，十分对称，任意两个相离最远的氯原子的连线为此离子的三重轴，任意两个相离最远的Mo原子的连线为此离子的四重轴，含有8个Cl，六个面含有Mo，把一种常见含氯的二元化合物的晶胞去掉所有的氯原子，剩余部分与A中阳离子的结构竟十分相似，为氯化钠结构，据此分析．

解答解：（1）球棍模型结构中红球代表磷原子，黄球代表氧原子，P₄O₆分子中每个磷原子形成3个σ键，1孤电子对，所以磷原子的杂化方式为sp³，P=O双键中有一σ键，P₄O₁₀分子中每个磷原子形成4个σ键，无孤电子对，所以磷原子的杂化方式为sp³，
故答案为：sp³； sp³；
（2）H₃PO₃其中磷元素与相邻原子形成四个σ键，以sp³杂化，含有两个-OH，所以磷和氧形成一个单键，一个双键，所以H₃PO₃的结构式是，亚磷酸是二元酸，亚磷酸的电离为：H₃PO₃?H⁺+H₂PO₃^-，H₂PO₃^-?H⁺+HPO₃^2-，亚磷酸与足量NaOH溶液反应，生成Na₂HPO₃，该反应方程式为：NaOH+H₃PO₂=Na H₂PO₂+H₂O，H₃PO₂、H₃PO₃、H₃PO₄中磷元素的化合价依次为+1，+3和+5价，中心磷原子的正电荷依次升高，导致P-O-H中O的电子更易向P偏移，因而H₃PO₂、H₃PO₃、H₃PO₄越易电离出氢离子，酸性越来越强，
故答案为：； NaOH+H₃PO₂=Na H₂PO₂+H₂O；H₃PO₂、H₃PO₃、H₃PO₄中磷元素的化合价依次为+1，+3和+5价，中心磷原子的正电荷依次升高，导致P-O-H中O的电子更易向P偏移，因而H₃PO₂、H₃PO₃、H₃PO₄越易电离出氢离子，酸性越来越强；
（3）三溴化硼分子中硼原子的价层电子对数为$\frac{3+3}{2}$=3，B原子按sp²方式杂化，没有孤电子对，所以分子空间构型为平面三角形，结构式为，三溴化磷分子中磷原子的价层电子对数为$\frac{5+3}{2}$=4，P原子按sp³方式杂化，有一对孤电子对，所以分子空间构型为三角锥形，结构式为，
故答案为：平面三角形；三角锥；
（4）①配合物中內界原子不能发生电离，外界离子在水溶液里能发生电离，金属钼（Mo）与氯形成的配合物A，在水溶液中完全电离，生成一种简单阴离子和一种阳离子，个数比为4：1，则配离子和外界离子之比为1：4，阳离子结构呈立方体，十分对称，任意两个相离最远的氯原子的连线为此离子的三重轴，任意两个相离最远的Mo原子的连线为此离子的四重轴，含有8个Cl，六个面含有Mo，所以配合物A的化学式为：[Mo₆Cl₈]Cl₄，
故答案为：[Mo₆Cl₈]Cl₄；
②A溶液中阳离子为：[Mo₆Cl₈]⁴⁺，含有8个Cl，在立方体的8个顶点，含有6个Mo，在六个面的中心，所以阳离子的结构为：，
故答案为：；
③氯化钠晶胞结构为：，沿X、Y、Z三轴切割的方法知，X轴上有2个氯离子，Y轴上有2个氯离子，Z轴上有2个氯离子，钠离子的配位数是6，去掉所有的氯原子，剩余部分与A中阳离子的结构相似，
故答案为：NaCl．

点评本题考查了物质结构的综合性知识，分子的空间构型、杂化等知识点是高考的热点，应重点掌握，根据题干信息结合相关知识是解答关键，题目难度中等．

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（1）加入Na₂CO₃溶液时，确认Ni²⁺已经完全沉淀的实验方法是静置，在上层清液中继续滴加1～2滴Na₂CO₃溶液，无沉淀生成．
（2）已知K_sp[Ni（OH）₂]=2×10^-15，欲使NiSO₄溶液中残留c（Ni²⁺）≤2×10^-5 mol•L^-1，调节pH的范围是pH≥9．
（3）写出在空气中加热Ni（OH）₂制取NiOOH的化学方程式：4Ni（OH）₂+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4NiOOH+2H₂O．
（4）若加热不充分，制得的NiOOH中会混有Ni（OH）₂，其组成可表示为xNiOOH•yNi（OH）₂．现称取9.18g样品溶于稀硫酸，加入100mL 1.0mol•L^-1 Fe²⁺标准溶液，搅拌至溶液清亮，定容至200mL．取出20.00mL，用0.010mol•L^-1 KMnO₄标准溶液滴定，用去KMnO₄标准溶液20.00mL，试通过计算确定x、y的值（写出计算过程）．涉及反应如下（均未配平）：
NiOOH+Fe²⁺+H⁺═Ni²⁺+Fe³⁺+H₂O Fe²⁺+MnO₄^-+H⁺═Fe³⁺+Mn²⁺+H₂O．

12．铬铁矿的主要成分可表示为FeO•Cr₂O₃，还含有SiO₂、Al₂O₃等杂质，以铬铁矿为原料制备重铬酸钠（Na₂Cr₂O₇）的过程如图所示：

已知：
①NaFeO₂在水溶液中强烈水解生成对应的氢氧化物．
②2CrO₄^2-+2H⁺?Cr₂O₇^2-+H₂O
（1）完成煅烧过程中铬铁矿发生的主要反应的化学方程式：4FeO•Cr₂O₃+7O₂+10Na₂CO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$8Na₂CrO₄+4NaFeO₂+10CO₂上述反应中每熔化1mol FeO•Cr₂O₃，转移的电子数为4.214×10²⁴
（2）浸出液的成分除Na₂CrO₄、NaOH外，还含有NaAlO₂、Na₂SiO₃（写化学式，下同），滤渣1的成分是Fe（OH）₃．
（3）调节浸出液pH所加的试剂a是H₂SO₄（写化学式）．
（4）该流程中用了两步调节pH，若合并成一步调pH，酸性过强，产品Na₂Cr₂O₇晶体中可能含有较多杂质，用离子方程式说明引入该杂质的原因AlO₂^-+4H⁺=Al³⁺+2H₂O或AlO₂^-+H⁺+H₂O=Al（OH）₃，Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O．
（5）100kg铬铁矿（含FeO•Cr₂O₃ 89.6%）最多可获得Na₂Cr₂O₇•2H₂O的质量为119.2kg．
（6）用铁作阳极，碳棒作阴极电解重铬酸钠溶液，阳极电极反应式为Fe-2e^-=Fe²⁺．

9．常温下，通常用广泛PH试纸来测试溶液的酸碱性，如果被测试溶液的PH=4，则PH试纸显（　　）色．

6．“侯氏制碱法”以氯化钠为原料制备纯碱，部分工艺流程如图1：

已知NaHCO₃在低温下溶解度较小．反应Ⅰ为：NaCl+CO₂+NH₃+H₂O$\frac{\underline{\;低温\;}}{\;}$NaHCO₃↓+NH₄Cl，NH₄Cl和浓碱液反应可产生NH₃：
（1）上述工艺流程中可以循环利用的物质是CO₂、NH₃．
（2）反应Ⅱ的化学方程式为2NaHCO₃$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$Na₂CO₃+C0₂↑+H₂O．
（3）若在Ⅱ中灼烧的时间较短，NaHCO₃将分解不完全，该小组对一份加热了t₁min的NaHCO₃样品的组成进行了以下探究．如图2所示，取加热了t₁min的NaHCO₃样品加在大试管的底部，另取等质量NaHCO₃粉末加在小试管底部．预热后在大试管底部加热．开始加热一段时间后，若试管A（填“A”或“B”）中会出现浑浊现象，说明Ⅱ中灼烧的分解不完全；若开始时两试管中加入的固体质量相等，充分加热后，B试管中产生的沉淀的质量是A中的2倍（假设澄清石灰水足量），则反应Ⅱ中NaHCO₃的分解率为61.4%．（分解率=已分解的质量/原物质的总质量）

16．下列混合溶液中，各离子浓度的大小顺序正确的是（　　）

	A．	10 mL 0.1 mol/L氨水与10 mL 0.1 mol/L盐酸混合：c（Cl^-＞c（NH₄⁺）＞c（OH^-）＞c（H⁺）
	B．	10 mL 0.1 mol/L NH₄Cl溶液与5mL 0.2 mol/L NaOH溶液混合：c（Na⁺）=c（Cl^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）
	C．	10 mL 0.1 mol/L CH₃COOH溶液与5 mL 0.2 mol/L NaOH溶液混合：c（Na⁺）=c（CH₃COO^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）
	D．	10 mL 0.5 mol/L CH₃COONa溶液与6 mL 1 mol/L盐酸混合：c（Cl^-）＞c（Na⁺）＞c（OH^-）＞c（H⁺）

3．根据表中的信息判断下列说法错误的是（　　）

物质	外观	熔点	燃烧热/（kJ•mol^-1）
金刚石	无色，透明固体	？	395.4
石墨	灰黑，不透明固体	？	393.5

	A．	由表中信息可得如右图所示的图象
	B．	由表中信息知C（石墨，s）=C（金刚石，s）△H=+1.9kJ/mol
	C．	由表中信息可推知相同条件下金刚石的熔点低于石墨的熔点
	D．	表示石墨燃烧热的热化学方程式为C（石墨，s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=CO（g）△H=-393.5kJ/mol

20．下列化学用语正确的是（　　）

	A．	硫酸铝的电离方程式：Al₂（SO₄）₃═Al³⁺+SO₄^2-
	B．	氯化钠的电子式：
	C．	甲烷的结构简式：CH₄
	D．	¹⁴C的原子结构示意图：

1．净水丸能对饮用水进行快速的杀菌消毒，药丸通常分内外两层．外层的优氯净Cl₂Na（NCO）₃先与水反应，生成次氯酸起杀菌消毒作用；几分钟后，内层的亚硫酸钠（Na₂SO₃）溶出，可将水中的余氯（次氯酸等）除去．
①优氯净中氯元素的化合价为+1．
②亚硫酸钠将水中多余次氯酸除去的化学反应方程式为Na₂SO₃+HClO═Na₂SO₄+HCl（或Na₂SO₃+HClO═NaHSO₄+NaCl）．

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