Question

已知纯水中存在2H₂OH₃O⁺+OH^-。液氨中存在2NH₃（液）+，PCl₅是一种白色固体。某同学对其进行以下实验：将其加热至160 ℃升华，测得150 ℃时蒸气密度（折合成标准状况）为9.3 g·L^-1，且为非极性分子，同时测得P—Cl键长204 pm和211 pm两种。若将PCl₅蒸气加热到250 ℃时测得压强为初始的2倍。将PCl₅在加压时在148 ℃液化，形成的熔融体能导电，测得P—Cl键键长有198 pm和206 pm两种。由以上数据和事实分析下列问题：

(1)在180 ℃时，PCl₅蒸气中可能存在什么分子？试写出分子式和结构式，并指出立体构型。

(2)在250 ℃时，PCl₅蒸气中可能存在什么分子？试写出分子式和结构式，并指出立体构型。

(3)PCl₅是共价型分子化合物，熔融时为什么能导电？解释有两种P—Cl键键长的原因。

Answer 1

解析：（1）M=9.3×22.4 =208.3,与PCl₅相对分子质量208.5接近，故为PCl₅。其为三角双锥形，对称结构且没有极性，有两种键长。（2）压强比等于物质的量比，故反应后有2 mol气体。（3）为正四面体，为八面体，故前者键长198 pm，后者为206 pm。

答案：（1）PCl₅      三角双锥形

（2）PCl₃、Cl₂；，三角锥形；Cl—Cl，直线形 

（3）2PCl₅?相当于+，所以能导电；为正四面体形，为三角双锥形，故为两种键长。