Question

白磷（P₄）是磷的单质之一，易氧化，与卤素单质反应生成卤化磷。卤化磷通常有三卤化磷或五卤化磷，五卤化磷分子结构（以PCl₅为例）如右图所示。该结构中氯原子有两种不同位置。

1）6.20g白磷在足量氧气中完全燃烧生成氧化物，反应所消耗的氧气在标准状况下的体积为             L。

上述燃烧产物溶于水配成50.0mL磷酸（H₃PO₄）溶液，该磷酸溶液的物质的量浓度为                 mol·L^-1。

2）含0.300mol H₃PO₄的水溶液滴加到含0.500mol Ca(OH)₂的悬浮液中，反应恰好完全，生成l种难溶盐和16.2g H₂O。该难溶盐的化学式可表示为                    。

3）白磷和氯、溴反应，生成混合卤化磷（，且x为整数）。

如果某混合卤化磷共有3种不同结构（分子中溴原子位置不完全相同的结构），该混合卤化磷的相对分子质量为                                    。

4）磷腈化合物含有3种元素，且分子中原子总数小于20。0.10mol PCl₅和0.10mol NH₄Cl恰好完全反应，生成氯化氢和0.030mol磷腈化合物。推算磷腈化合物的相对分子质量（提示：M>300）。

Answer 1

【答案】1）5.6；4.00；2）Ca₅(PO₄)₃(OH)；3）297.5或342；4）348或464。

【解析】此题考查了元素化合物、化学计算知识。1）白磷燃烧生成五氧化二磷，白磷的相对分子质量为：128，则其6.20g的物质的量为：0.05mol，其完全燃烧消耗氧气0.25mol，标准状况下体积为5.6L；将这些白磷和水反应生成磷酸0.20mol，溶液体积为50mL，也就是0.05L，则磷酸溶液的物质的量浓度为4.00mol/L；2）根据该水溶液中含有溶质的物质的量和氢氧化钙悬浊液中溶质的物质的量，根据质量守恒，可知该物质中含有5个钙离子和3个磷酸根离子，结合电荷守恒，必还含有1个氢氧根离子，写作：Ca₅(PO₄)₃(OH)；3）根据题意x为整数，其可能为：PCl₄Br、PCl₃Br₂、PCl₂Br₃、PClBr₄四种，要是有三种不同结构的话，结合PCl₅的结构，其可能为：PCl₃Br₂或PCl₂Br₃，则其相对分子质量可能为：297.5或342；4）根据题意和质量守恒定律，可求出化合物提供的Cl原子的物质的量为：0.1mol×5+0.1mol×1=0.6mol；由于磷腈化合物中只含有三种元素，故必须将其中的氢原子全部除去；两物质提供的H原子的物质的量为：0.1mol×4=0.4mol，则生成的氯化氢的物质的量为：0.1mol×4=0.4mol；则磷腈化合物中含有的Cl原子为：0.2mol、P原子为：0.1mol、N原子为：0.1mol，则该化合物的最简式为：PNCl₂；假设其分子式为(PNCl₂)x，由其含有的碳原子总数小于20，则知：4x<20，故x<5；假设x=4，其分子式为： P₄N₄Cl₈，相对分子质量为464；假设x=3，其分子式为： P₃N₃Cl₆，相对分子质量为：348；假设x=2，其分子式为：P₂N₂Cl₄，相对分子质量<300 舍去。故其相对分子质量可能为：348或464。