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PCl_5-xBr_x（1≤x≤4，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）根据白磷燃烧的化学反应方程式来计算消耗氧气的量，再利用五磷原子守恒来计算磷酸的物质的量，然后计算磷酸溶液的物质的量浓度；
2）根据H3PO4的物质的量和氢氧化钙悬浊液中溶质的物质的量及生成水的物质的量，由反应恰好完全则利用质量守恒来推断难溶盐的化学式；
3）根据x的取值及混合卤化磷共有3种不同结构来分析混合卤化磷，然后利用相对原子质量来计算相对分子质量；
4）根据反应物与生成物的物质的量，利用质量守恒定律来推断磷腈化合物的化学式，然后利用相对原子质量来计算相对分子质量．
【解析】
1）由白磷的相对分子质量为31×4=128，则白磷的物质的量为=0.05mol，
设白磷完全燃烧生成五氧化二磷消耗氧气的物质的量为x，
则     P4+5O22P2O5，
       1   5
  0.05mol  x
，解得x=0.25mol，则标准状况下体积为0.25mol×22.4L/mol=5.6L，
由磷原子守恒可知P4～4H3PO4，则生成磷酸的物质的量为0.05mol×4=0.20mol，
由溶液体积为50mL=0.05L，则磷酸溶液的物质的量浓度为=4.00mol/L，
故答案为：5.6；4.00；
2）16.2gH2O的物质的量为=0.09mol，0.300molH3PO4与0.500molCa（OH）2生成盐和水，
则设盐的化学式为X，则3H3PO4+5Ca（OH）2═X+9H2O，根据质量守恒可知该物质中含有5个钙离子
和3个磷酸根离子及含有1个氢氧根离子，则盐的化学式写作Ca5（PO4）3（OH），
故答案为：Ca5（PO4）3（OH）；
3）根据题意x为整数，则可能有PCl4Br、PCl3Br2、PCl2Br3、PClBr4四种，再由混合卤化磷有三种不同结构，
根据PCl5的结构可知氯原子有两种不同位置，则混合卤化磷可能为PCl3Br2或PCl2Br3，
若为PCl3Br2，则其相对分子质量可能为31+35.5×3+80×2=297.5，
若为PCl2Br3，则其相对分子质量可能为31+35.5×2+80×3=342，
故答案为：297.5或342；
4）由0.10molPCl5和0.10molNH4Cl恰好完全反应，生成氯化氢和0.030mol磷腈化合物，
根据质量守恒定律，则化合物提供的Cl原子的物质的量为0.1mol×5+0.1mol×1=0.6mol，
又磷腈化合物中只含有三种元素，则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，由氢原子守恒则生成的氯化氢的物质的量为0.4mol，
则磷腈化合物中含有的Cl原子为0.6mol-0.4mol=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；设磷腈化合物的分子式为（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31×4+14×4+35.5×8=464；
假设x=3，其分子式为P3N3Cl6，相对分子质量为31×3+14×3+35.5×6=348；
假设x=2，其分子式为P2N2Cl4，相对分子质量为31×2+14×2+35.5×4=232＜300，则不符合题意应舍去，
答：磷腈化合物的相对分子质量可能为348或464．