Question

氮、磷化合物用途非常广泛，如：磷化硼(BP)、磷青铜(Cu₃SnP)等。回答问题：

(1)锡(Sn)是第五周期ⅣA元素。基态锡原子的价电子排布式为_____。

(2)PH₃分子的空间构型为______。PH₃的键角小于NH₃的原因是_____。

(3)羟基磷灰石[Ca₅(PO₄)₃OH]是牙齿中的重要矿物质，其中羟基(-OH)中氧原子的杂化方式为_____，该化合物所含元素中电负性最大的是_______。

(4)磷酸和亚磷酸(H₃PO₃)是磷元素的两种含氧酸。亚磷酸与NaOH反应只生成Na₂HPO₃和NaH₂PO₃两种盐，则H₃PO₃的结构式为______，其为_____元酸，原因是_____。

(5)磷化硼(BP)是倍受关注的耐磨材料，可用作金属表面的保护层，其结构与金刚石类似，晶胞结构如图所示。

①磷化硼晶胞沿z轴在平面的投影图中，B原子构成的几何形状是_______。

②已知晶胞边长a pm，阿伏加德罗常数为N_A。则磷化硼晶体的密度为_____g/cm³。

Answer

5s25p2 三角锥形 元素的电负性N>P，成键电子对离中心原子越近，成键电子对之间的排斥力越大，键角越大 sp3杂化 O 二 酸的元数与其形成的盐种类数目相同 正方形

【解析】

(1)Sn是50号元素，位于元素周期表第五周期第IVA族，根据构造原理书写基态锡原子的价电子排布式；

(2)PH3与NH3空间构型相同，结合P、N元素的电负性及电子对之间的排斥力大小比较；

(3)根据价层电子对数判断O原子杂化轨道类型；根据元素的非金属性越强，其电负性越大分析判断；

(4)只有羟基(-OH)氢能够与NaOH发生中和反应，酸是几元酸，就可形成几种盐据此分析判断；

(5)①该BP晶体在Z轴上投影，构成的是平面正方形结构；

②根据晶体密度ρ=计算；

(1)Sn是50号元素，位于元素周期表第五周期第IVA族，价层电子排布式是5s25p2；

(2) P原子价层电子对数为3+ =4，VSEPR构型为正四面体形，由于P原子上有1对孤对电子占据四面体的一个顶点，所以PH3呈三角锥形；由于元素的电负性：N>P，键合电子对偏向N，成键电子对之间的斥力大增大，电子对离中心原子更近，成键电子对之间的排斥力越大，键角越大，所以键角NH3比PH3的大；

(3)在-OH中O原子价层电子对数为4，因此杂化轨道类型为sp3杂化；在羟基磷灰石[Ca5(PO4)3OH]中含有的元素有Ca、P、O、H四种，由于元素的非金属性最强的元素是O元素，元素的非金属性越强，其电负性越大，因此物质所含元素电负性最大的是O元素；

(4)由于酸的元数与其和碱反应产生的盐种类数目相同，亚磷酸与NaOH反应只能生成Na2HPO3和NaH2PO3两种盐，说明H3PO3是二元酸，分子中含有2个与P原子连接的-OH，其结构式为；

(5)①根据磷化硼(BP)晶胞结构可知B原子在Z轴上投影，形成的是平面正方形结构；

②在1个晶胞中，含有P原子数目为8×+6×=4，4个B原子在晶胞内，所以含有B原子数目为4个，则该晶胞的密度ρ= g/cm3。