Question

【题目】【化学一选修3:物质结构与性质】

磷及其化合物在工农业生产上应用非常广泛。

(1)磷元素位于周期表的_______区，基态磷原子价层电子排布图________，最高能层符号________。

(2)磷的三种同素异形体的结构如下图所示。

①三种同素异形体中能导电的是_______(填名称)。

②白磷易溶于CS2,其原因是___________。

(3)磷酸与Fe3+可形成H3[Fe(PO4)2]，Fe、P、O电负性由大到小的顺序是________。与PO43-空间构型相同的分子和阴离子分别是________(各举1例)。

(4)噻替哌的结构简式如右图所示，其中氮原子的杂化轨道类型为_______，1mol噻替哌中含有的σ键数目为______。

(5)磷化铟(InP)是一种半导体材料，可用于光纤通信技术，其晶胞结构如图所示。

①结构化学上常用原子坐标参数表示晶胞内部各原子的相对位置，晶胞中P原子的坐标参数分别有:P(0，0，0)，P(，0， )；P（0， ， ）等，则距离上述三个P原子最近且等离的In原子的坐标参数为_____。

②已知晶胞参数a=0.587m，则InP晶体的密度为______g/cm3。

Answer 1

【答案】 p M 黑磷 P4和 CS2是非极性分子,根据相似相溶的原理,P4易溶于 CS2 O>P>Fe CCl4(或SiCl4等)和SO42- (或ClO4-等) sp3 25NA (1/4， 1/4， 1/4) 4.8

【解析】(1)P原子核外有15个电子，核外电子排布为1s22s22p63s23p3, 最外层为3s23p3,则磷元素位于周期表的p区；分三层排布，即有三个能层，所以电子占据的最高能层符号为M；基态磷原子价层电子排布图 ；正确答案： p ； ； M 。

(2) ①磷结构与石墨相似，黑磷能导电，正确答案：黑磷。

②相似相溶原理是指因为极性分子间的电性作用，使得极性分子组成的溶质易溶于极性分子组成的溶剂，难溶于非极性分子组成的溶剂，非极性分子组成的溶质易溶于非极性分子组成的溶剂，难溶于极性分子组成的溶剂；和是非极性分子，根据相似相溶的原理，易溶于；正确答案: P4和 CS2是非极性分子,根据相似相溶的原理,P4易溶于 CS2。

(3) 同周期元素，从左到右电负性逐渐增大，同主族元素从下到上，电负性逐渐增大，所以Fe、P、O电负性由大到小的顺序O>P>Fe；P原子的价层电子对，且不含孤电子对，所以其空间构型正四面体，与空间构型相同的分子和阴离子分别是(或等)和(或、)；正确答案：O>P>Fe ；CCl4(或SiCl4等)和SO42- (或ClO4-等)。

(4)噻替哌分子中，N原子含有3个键和一个孤电子对，所以采取杂化，环上的C原子含有4个键，一个噻替哌分子中含有25个键，所以噻替哌分子中键为数目为25NA ,正确答案: sp3 ；25NA。

(5) ①将左下角的P原子理解为（0,0,0），由图可知距离上述三个P原子最近且等离的In原子的坐标参数为(1/4，1/4，1/4) ；正确答案：(1/4， 1/4， 1/4)。

②磷化铟InP中P原子数目为，In原子数目为4，晶胞质量，晶胞体积=（0.587×10-7）3cm3；晶体的密度密度ρ=m/V=/（0.587×10-7）3=4.8 g/cm3；正确答案：4.8。