Question

【題目】磷和砷是同主族的非金屬元素。

(1)砷(As)元素位于元素周期表第____列；As原子能量最高的3個軌道在空間相互____；1個黃砷(As4)分子中含有_____個As﹣As鍵，鍵角_____度．

(2)黑磷的結(jié)構(gòu)與石墨相似．最近中國科學(xué)家將黑磷“撕”成了二維結(jié)構(gòu)，硬度和導(dǎo)電能力都大大提高，這種二維結(jié)構(gòu)屬于____(選填編號)．

a．離子晶體 b．原子晶體 c．分子晶體 d．其它類型

(3)與硫元素的相關(guān)性質(zhì)比，以下不能說明P的非金屬性比S弱的是_____(選填編號)．

a．磷難以與氫氣直接化合 b．白磷易自燃 c．P﹣H的鍵能更小 d．H3PO4酸性更弱

(4)次磷酸鈉(NaH2PO2)可用于化學(xué)鍍鎳，即通過化學(xué)反應(yīng)在塑料鍍件表面沉積鎳﹣磷合金．

化學(xué)鍍鎳的溶液中含有Ni2+和H2PO2﹣，在酸性條件下發(fā)生以下鍍鎳反應(yīng)：

___ Ni2++___ H2PO2﹣+___H2O　→____Ni+____ H2PO3﹣+___H+　

①請配平上述化學(xué)方程式。

②上述反應(yīng)中，若生成1mol H2PO3﹣，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為______。

(5)NaH2PO4、Na2HPO4和Na3PO4可通過H3PO4與NaOH溶液反應(yīng)獲得，含磷各物種的分布分數(shù)(平衡時某物種的濃度占各物種濃度之和的分數(shù))與pH的關(guān)系如圖所示。

①pH=8時，溶液中主要含磷物種濃度大小關(guān)系為_________________。

②為獲得盡可能純的NaH2PO4，pH應(yīng)控制在______________________________。

Answer 1

【答案】15 垂直 6 60 d b 1 1 1 1 1 2 2mol c(HPO42﹣)＞c(H2PO4﹣) 4～5.5(介于此區(qū)間內(nèi)的任意值或區(qū)間均可)

【解析】

(1)砷（As）為第ⅤA族元素，As原子能量最高的3個軌道為4p，黃砷（As4）分子類似P4結(jié)構(gòu)，為正四面體；

(2)黑磷的結(jié)構(gòu)與石墨相似，硬度和導(dǎo)電能力都大大提高，則晶體類型與石墨相同；

(3)可利用與氫氣化合的難易程度、N-H和P-H的鍵能及最高價含氧酸的酸性等比較非金屬性；

(4)鎳元素的化合價降低了2價，磷元素的化合價升高的2價，根據(jù)原子守恒結(jié)合電荷守恒可得配平的方程式；

(5)為獲得盡可能純的NaH2PO4，pH應(yīng)控制從圖表中找出H2PO4-分布分數(shù)最大值所在區(qū)間；溶液中主要含磷物種濃度大小關(guān)系可由圖表得出。

(1)砷(As)為第ⅤA族元素，位于元素周期表第15列，As原子能量最高的3個軌道為4p，在空間相互垂直，黃砷(As4)分子類似P4結(jié)構(gòu)，為正四面體，有6個As﹣As鍵，鍵角為60度；

(2)黑磷的結(jié)構(gòu)與石墨相似，硬度和導(dǎo)電能力都大大提高，則晶體類型與石墨相同，存在共價鍵和分子間作用力，為混合型晶體，故答案為：d；

(3)可利用與氫氣化合的難易程度、N﹣H和P﹣H的鍵能及最高價含氧酸的酸性等比較非金屬性，a、c、d均可比較，而b不能，故答案為：b；

(4)①鎳元素的化合價降低了2價，磷元素的化合價升高了2價，由電子、電荷守恒及原子守恒可知，離子反應(yīng)為Ni2++H2PO2﹣+H2O═Ni+H2PO3﹣+2H+；

②1mol H2PO3﹣，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為1mol×(4﹣2)=2mol；

(5)①由圖可知，pH=8時，溶液中主要含磷物種濃度大小關(guān)系為c(HPO42﹣)＞c(H2PO4﹣)；

②為獲得盡可能純的NaH2PO4，pH應(yīng)控制從圖表中找出H2PO4﹣分布分數(shù)最大值所在區(qū)間，即4～5.5(介于此區(qū)間內(nèi)的任意值或區(qū)間均可)。