Question

【題目】【化學一選修3:物質結構與性質】

磷及其化合物在工農業生產上應用非常廣泛。

(1)磷元素位于周期表的_______區，基態磷原子價層電子排布圖________，最高能層符號________。

(2)磷的三種同素異形體的結構如下圖所示。

①三種同素異形體中能導電的是_______(填名稱)。

②白磷易溶于CS2,其原因是___________。

(3)磷酸與Fe3+可形成H3[Fe(PO4)2]，Fe、P、O電負性由大到小的順序是________。與PO43-空間構型相同的分子和陰離子分別是________(各舉1例)。

(4)噻替哌的結構簡式如右圖所示，其中氮原子的雜化軌道類型為_______，1mol噻替哌中含有的σ鍵數目為______。

(5)磷化銦(InP)是一種半導體材料，可用于光纖通信技術，其晶胞結構如圖所示。

①結構化學上常用原子坐標參數表示晶胞內部各原子的相對位置，晶胞中P原子的坐標參數分別有:P(0，0，0)，P(，0， )；P（0， ， ）等，則距離上述三個P原子最近且等離的In原子的坐標參數為_____。

②已知晶胞參數a=0.587m，則InP晶體的密度為______g/cm3。

Answer 1

【答案】 p M 黑磷 P4和 CS2是非極性分子,根據相似相溶的原理,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個電子，核外電子排布為1s22s22p63s23p3, 最外層為3s23p3,則磷元素位于周期表的p區；分三層排布，即有三個能層，所以電子占據的最高能層符號為M；基態磷原子價層電子排布圖 ；正確答案： p ； ； M 。

(2) ①磷結構與石墨相似，黑磷能導電，正確答案：黑磷。

②相似相溶原理是指因為極性分子間的電性作用，使得極性分子組成的溶質易溶于極性分子組成的溶劑，難溶于非極性分子組成的溶劑，非極性分子組成的溶質易溶于非極性分子組成的溶劑，難溶于極性分子組成的溶劑；和是非極性分子，根據相似相溶的原理，易溶于；正確答案: P4和 CS2是非極性分子,根據相似相溶的原理,P4易溶于 CS2。

(3) 同周期元素，從左到右電負性逐漸增大，同主族元素從下到上，電負性逐漸增大，所以Fe、P、O電負性由大到小的順序O>P>Fe；P原子的價層電子對，且不含孤電子對，所以其空間構型正四面體，與空間構型相同的分子和陰離子分別是(或等)和(或、)；正確答案：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個鍵和一個孤電子對，所以采取雜化，環上的C原子含有4個鍵，一個噻替哌分子中含有25個鍵，所以噻替哌分子中鍵為數目為25NA ,正確答案: sp3 ；25NA。

(5) ①將左下角的P原子理解為（0,0,0），由圖可知距離上述三個P原子最近且等離的In原子的坐標參數為(1/4，1/4，1/4) ；正確答案：(1/4， 1/4， 1/4)。

②磷化銦InP中P原子數目為，In原子數目為4，晶胞質量，晶胞體積=（0.587×10-7）3cm3；晶體的密度密度ρ=m/V=/（0.587×10-7）3=4.8 g/cm3；正確答案：4.8。