Question

【題目】磷元素生產和生活中有廣泛的應用。

(1)P原子價電子排布圖為____。

(2)四(三苯基磷)鈀分子結構如圖1。

P原子以正四面體的形態圍繞在鈀原子中心上，判斷該物質在水中溶解度并加以解釋：_________。該物質可用于圖2所示物質A的合成，物質A中碳原子雜化軌道類型為____；一個A分子中手性碳原子數目為____。

(3)在圖3中表示出四(三苯基磷)鈀分子中配位鍵____。

(4)PCl5是一種白色晶體，在恒容密閉容器中加熱可在148℃液化，形成一種能導電的熔體，測得其中含有一種正四面體形陽離子和一種正六面體形陰離子，熔體中P－Cl的鍵長只有198nm和206nm兩種，這兩種離子的化學式為____；正四面體形陽離子中鍵角大于PCl3的鍵角原因為_____。

(5)磷有三種含氧酸H3PO2、H3PO3、H3PO4，其中磷元素均以sp3雜化與相鄰原子形成四個σ鍵，則H3PO3的結構式是________，寫出H3PO2與足量氫氧化鈉溶液反應的化學方程式：____________________。磷的三種含氧酸H3PO2、H3PO3、H3PO4的酸性強弱順序為H3PO2<H3PO3<H3PO4，其原因是_____________________。

(6)磷化硼是一種受到高度關注的耐磨涂料，它可用作金屬的表面保護層。磷化硼可由三溴化硼和三溴化磷在氫氣中高溫反應合成。

①寫出合成磷化硼的化學反應方程式：____________________

②三溴化硼分子和三溴化磷分子的立體構型分別是________、________。

Answer 1

【答案】 不易溶于水，水為極性分子，四(三苯基膦)鈀分子為非極性分子，分子極性不相似，故不相溶 sp、sp2、sp3 3 PCl4＋和PCl6－ P原子沒有孤電子對，孤電子對對成鍵電子的排斥力大于成鍵電子對間的排斥力 NaOH＋H3PO2===NaH2PO2＋H2O H3PO2、H3PO3、H3PO4中磷元素的化合價依次為＋1、＋3和＋5價，中心磷原子的正電荷依次升高，導致P—O—H中氧原子的電子更易向P原子偏移，因而H3PO2→H3PO3→H3PO4越來越易電離出氫離子，酸性越來越強 BBr3＋PBr3＋3H2BP＋6HBr 平面三角形 三角錐形

【解析】（1）考查價電子以及排布圖的書寫，P屬于主族元素，P的價電子指最外層電子，價電子排布圖為；（2）考查分子的溶解度和雜化類型的判斷，水分子是極性分子，四(三苯基磷)鈀空間構型為正四面體，屬于非極性分子，根據相似相溶，因此四(三苯基磷)鈀不溶于水；碳碳雙鍵中有3個σ鍵，無孤電子對，因此是sp2雜化，甲基、亞甲基等中的碳原子有4個σ鍵，無孤電子對，是sp3雜化，碳碳叁鍵上的碳原子有2個σ鍵，無孤電子對，是sp雜化；手性碳原子是連有四個不同的原子或原子團的碳原子，根據結構簡式，1分子A中含有3個手性碳原子；（3）考查配位鍵，P最外層有5個電子，能形成3個共價鍵，根據結構，屬于配位鍵的是；（4）本題考查孤電子對的計算，因為形成一種是正四面體的陽離子和一種是正六面體形的陰離子，且P－Cl只有兩種鍵長，因此為PCl4＋和PCl6－，PCl4＋中中性原子P含有孤電子對數為(5－1－4)/2=0，PCl3中中性原子O含有孤電子對數為(5－3)/2=1，孤電子對與成鍵電子對之間的斥力大于成鍵電子對之間的斥力，因此PCl4＋的鍵角大于PCl3；（5）本題考查含氧酸，含氧酸中的氫原子一種是與中性原子直接相連，一種與氧構成羥基，含氧酸電離出的H＋是由羥基上的氫電離產生，如果H3PO3是三元酸，則中性P有三個羥基，無孤電子對，應是sp2雜化，不符合信息，應是2個羥基，即結構式為，根據上述分析，H3PO2有1個羥基，屬于一元酸，與氫氧化鈉反應的方程式為H3PO2＋NaOH=NaH2PO2＋H2O，H3PO4中含有三個羥基，可以寫成(HO)nPOm，三種含氧酸的化合價依次為＋1、＋3、＋5價，中性P原子的正電荷依次升高，使得P－O－H中氧原子的電子移向P原子，越容易電離出H＋，即酸性越強；（6）①根據信息，得出反應方程式為BBr3＋PBr3＋3H2BP＋6HBr；三溴化硼中中性原子是B，含有3個σ鍵，孤電子對數(3－3)/2=0，因此價層電子對數為3，空間構型平面三角形，三溴化磷中性原子為P，有3個σ鍵，孤電子對數為(5－3)/2=1，空間構型為三角錐形。