Question

磷元素生产和生活中有广泛的应用。

(1)P原子价电子排布图为____。

(2)四(三苯基磷)钯分子结构如图1。

P原子以正四面体的形态围绕在钯原子中心上，判断该物质在水中溶解度并加以解释：_________。该物质可用于图2所示物质A的合成，物质A中碳原子杂化轨道类型为____；一个A分子中手性碳原子数目为____。

(3)在图3中表示出四(三苯基磷)钯分子中配位键____。

(4)PCl₅是一种白色晶体，在恒容密闭容器中加热可在148℃液化，形成一种能导电的熔体，测得其中含有一种正四面体形阳离子和一种正六面体形阴离子，熔体中P－Cl的键长只有198nm和206nm两种，这两种离子的化学式为____；正四面体形阳离子中键角大于PCl₃的键角原因为_____。

(5)磷有三种含氧酸H₃PO₂、H₃PO₃、H₃PO₄，其中磷元素均以sp³杂化与相邻原子形成四个σ键，则H₃PO₃的结构式是________，写出H₃PO₂与足量氢氧化钠溶液反应的化学方程式：____________________。磷的三种含氧酸H₃PO₂、H₃PO₃、H₃PO₄的酸性强弱顺序为H₃PO₂<H₃PO₃<H₃PO₄，其原因是_____________________。

(6)磷化硼是一种受到高度关注的耐磨涂料，它可用作金属的表面保护层。磷化硼可由三溴化硼和三溴化磷在氢气中高温反应合成。

①写出合成磷化硼的化学反应方程式：____________________

②三溴化硼分子和三溴化磷分子的立体构型分别是________、________。

Answer

不易溶于水，水为极性分子，四(三苯基膦)钯分子为非极性分子，分子极性不相似，故不相溶 sp、sp2、sp3 3 PCl4＋和PCl6－ P原子没有孤电子对，孤电子对对成键电子的排斥力大于成键电子对间的排斥力 NaOH＋H3PO2===NaH2PO2＋H2O H3PO2、H3PO3、H3PO4中磷元素的化合价依次为＋1、＋3和＋5价，中心磷原子的正电荷依次升高，导致P—O—H中氧原子的电子更易向P原子偏移，因而H3PO2→H3PO3→H3PO4越来越易电离出氢离子，酸性越来越强 BBr3＋PBr3＋3H2BP＋6HBr 平面三角形 三角锥形

【解析】（1）考查价电子以及排布图的书写，P属于主族元素，P的价电子指最外层电子，价电子排布图为；（2）考查分子的溶解度和杂化类型的判断，水分子是极性分子，四(三苯基磷)钯空间构型为正四面体，属于非极性分子，根据相似相溶，因此四(三苯基磷)钯不溶于水；碳碳双键中有3个σ键，无孤电子对，因此是sp2杂化，甲基、亚甲基等中的碳原子有4个σ键，无孤电子对，是sp3杂化，碳碳叁键上的碳原子有2个σ键，无孤电子对，是sp杂化；手性碳原子是连有四个不同的原子或原子团的碳原子，根据结构简式，1分子A中含有3个手性碳原子；（3）考查配位键，P最外层有5个电子，能形成3个共价键，根据结构，属于配位键的是；（4）本题考查孤电子对的计算，因为形成一种是正四面体的阳离子和一种是正六面体形的阴离子，且P－Cl只有两种键长，因此为PCl4＋和PCl6－，PCl4＋中中性原子P含有孤电子对数为(5－1－4)/2=0，PCl3中中性原子O含有孤电子对数为(5－3)/2=1，孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力，因此PCl4＋的键角大于PCl3；（5）本题考查含氧酸，含氧酸中的氢原子一种是与中性原子直接相连，一种与氧构成羟基，含氧酸电离出的H＋是由羟基上的氢电离产生，如果H3PO3是三元酸，则中性P有三个羟基，无孤电子对，应是sp2杂化，不符合信息，应是2个羟基，即结构式为，根据上述分析，H3PO2有1个羟基，属于一元酸，与氢氧化钠反应的方程式为H3PO2＋NaOH=NaH2PO2＋H2O，H3PO4中含有三个羟基，可以写成(HO)nPOm，三种含氧酸的化合价依次为＋1、＋3、＋5价，中性P原子的正电荷依次升高，使得P－O－H中氧原子的电子移向P原子，越容易电离出H＋，即酸性越强；（6）①根据信息，得出反应方程式为BBr3＋PBr3＋3H2BP＋6HBr；三溴化硼中中性原子是B，含有3个σ键，孤电子对数(3－3)/2=0，因此价层电子对数为3，空间构型平面三角形，三溴化磷中性原子为P，有3个σ键，孤电子对数为(5－3)/2=1，空间构型为三角锥形。

点睛：本题易错点是含酸酸性比较，主要存在叙述不完整，应从含氧酸的通式上入手，先判断含有羟基的数目，然后写出(HO)nPOm，m值越大，P的正电性越高，导致P－O－H中O的电子向P偏移，越容易电离出H＋，即酸性越强。