Question

7．白磷（P₄）在氯氣中燃燒有白色的煙霧生成，其產(chǎn)物為PCl₃和PCl₅的混合物，試回答下列問(wèn)題．
（1）P元素基態(tài)原子3P能級(jí)上電子排布圖為；
（2）P₄分子的空間結(jié)構(gòu)是正四面體形，每個(gè)分子中含6個(gè)σ鍵，鍵角為60^○；
（3）PCl₃分子中P原子的雜化類(lèi)型為sp³；
（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(dǎo)電的熔體，測(cè)得其中含有一種正四面體形陽(yáng)離子和一種正六面體形陰離子，熔體中P-Cl的鍵長(zhǎng)只有198nm和206nm兩種，這兩種離子的化學(xué)式為PCl₄⁺和PCl₆^-；
（5）PBr₅氣態(tài)分子的結(jié)構(gòu)與PCl₅相似，它的熔體也能導(dǎo)電，經(jīng)測(cè)定知其中只存在一種P-Br鍵長(zhǎng)，試用電離方程式解釋PBr₅熔體能導(dǎo)電的原因PBr₅═PBr₄⁺+Br^-．

Answer 1

分析 （1）P元素基態(tài)原子電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3P³，所以3P能級(jí)上電子排布圖為；
（2）在白磷分子（P₄）中，P原子在由4個(gè)P原子構(gòu)成的正四面體上，形成6個(gè)P-P單鍵，所以鍵角為60°；
（3）根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論確定分子或離子中中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)，再判斷雜化類(lèi)型；
（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(dǎo)電的熔體，說(shuō)明生成自由移動(dòng)的陰陽(yáng)離子，一種正四面體形陽(yáng)離子是PCl₄⁺和一種正六面體形陰離子是PCl₆^-，即發(fā)生反應(yīng)為：2PCl₅=PCl₄⁺+PCl₆^-；
（5）PBr₅氣態(tài)分子的結(jié)構(gòu)與PCl₅相似，說(shuō)明PBr₅也能電離出能導(dǎo)電的陰陽(yáng)離子，而產(chǎn)物中只存在一種P-Br鍵長(zhǎng)，所以發(fā)生這樣電離PBr₅═PBr₄⁺+Br^-．

解答 解：（1）P元素基態(tài)原子電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3P³，所以3P能級(jí)上電子排布圖為，故答案為：；
（2）在白磷分子（P₄）中，P原子在由4個(gè)P原子構(gòu)成的正四面體上，形成6個(gè)P-P單鍵，所以每個(gè)分子中含6個(gè)σ鍵，鍵角為60°，故答案為：6；60^○；
（3）PCl₃分子中P的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=3+$\frac{1}{2}$（5-3×1）=4，屬于sp³雜化，故答案為：sp³；
（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(dǎo)電的熔體，說(shuō)明生成自由移動(dòng)的陰陽(yáng)離子，一種正四面體形陽(yáng)離子是PCl₄⁺和一種正六面體形陰離子是PCl₆^-，即發(fā)生反應(yīng)為：2PCl₅=PCl₄⁺+PCl₆^-，故答案為：PCl₄⁺和PCl₆^-；
（5）PBr₅氣態(tài)分子的結(jié)構(gòu)與PCl₅相似，說(shuō)明PBr₅也能電離出能導(dǎo)電的陰陽(yáng)離子，而產(chǎn)物中只存在一種P-Br鍵長(zhǎng)，所以發(fā)生這樣電離PBr₅═PBr₄⁺+Br^-，故答案為：PBr₅═PBr₄⁺+Br^-．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，涉及電子排布圖、雜化方式的判斷、電離方式和微粒結(jié)構(gòu)等，側(cè)重于基礎(chǔ)知識(shí)的綜合應(yīng)用的考查，題目難度中等．