Question

磷存在于人体所有细胞中，是维持骨骼和牙齿的必要物质，也是重要的非金属元素。

回答下列问题：

(1)基态磷原子的价电子排布式为________________。

(2)N和P同主族且相邻,PF₃和NH₃都能与许多过渡金属形成配合物,但NF₃却不能与过渡金属形成配合物,其原因是____________________________________________。

(3)磷酸为三元酸,其结构式为。PO₄^3-的空间构型为____________；写出一种与PO₄^3-互为等电子体且属于非极性分子的化学式：____________________。

(4)将磷酸加热可发生分子间脱水生成焦磷酸(H₄P₂O₇)、三磷酸以及高聚磷酸，焦磷酸的酸性强于磷酸的原因是______________________________________________________。

(5)磷化硼(BP)是受到高度关注的耐磨涂料。BP中B和P原子均形成共价键，其中存在配位键,配位键中提供孤电子对的是____________(填元素符号)原子;磷化硼的晶体类型是____________，其中B原子的杂化方式是____________杂化,1mol BP 中含有____________molB-P键。

(6)Cu₃P的晶胞结构如图所示,P^3-的配位数为____________,Cu⁺的半径为a pm,P^3- 的半径为bpm,阿伏加德罗常数的值为N_A,则CuP晶体的密度为____________g·cm^-3(用含a、b、N_A的代数式表示)。

Answer

3s23p3 F原子电负性强，吸引N原子的电子,使其难以给出电子对形成配位键 正四面体形 CCl4(或SiF4) 焦磷酸中非羟基氧的数目比磷酸中非羟基氧的数目多 P 原子晶体 sp3 4 6 g/ cm3

【解析】(1)磷为15号元素，基态磷原子核外有15个电子，最外层电子数为5，故基态磷原子的价电子排布式为3s23p3；(2)N和P同主族且相邻,PF3和NH3都能与许多过渡金属形成配合物,但NF3却不能与过渡金属形成配合物,其原因是F原子电负性强，吸引N原子的电子,使其难以给出电子对形成配位键；(3) PO43-的空间构型为正四面体形；等电子体是指价电子数和原子数（氢等轻原子不计在内）相同的分子、离子或原子团，与PO43-互为等电子体且属于非极性分子的化学式有CCl4或SiF4；(4)将磷酸加热可发生分子间脱水生成焦磷酸(H4P2O7)、三磷酸以及高聚磷酸，焦磷酸的酸性强于磷酸的原因是焦磷酸中非羟基氧的数目比磷酸中非羟基氧的数目多；(5) BP中B和P原子均形成共价键，其中存在配位键,配位键中提供孤电子对的是P原子; （3）由于BP属于耐磨涂料，所以形成的晶体应该是原子晶体。B原子形成4个共价键，所以每生成1molBP，共形成4molB-P键，其中B原子的杂化方式是sp3杂化；(6)根据Cu3P的晶胞结构可知，P3-在晶胞的顶点，故配位数为6；根据原子均摊法计算，每个晶胞中有个P3-，12个Cu+，晶胞边长为2（a+b）pm,体积为8（a+b）3pm3=8（a+b）3cm3，则密度为=g/ cm3。