Question

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^-+

 

→

 

Ni+

 

 H₂PO₃^-+

 

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?jǐn)?shù)（平衡時某物種的濃度占各物種濃度之和的分?jǐn)?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

考點(diǎn)：元素周期表的結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用,物質(zhì)的量濃度的相關(guān)計算,元素周期律的作用,不同晶體的結(jié)構(gòu)微粒及微粒間作用力的區(qū)別,氧化還原反應(yīng)方程式的配平

專題：計算題,元素周期律與元素周期表專題,化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：（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?jǐn)?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．

解答： 解：（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，
故答案為：15；垂直；6；60；
（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的2價，由電子、電荷守恒及原子守恒可知，離子反應(yīng)為Ni²⁺+H₂PO₂^-+1H₂O═Ni+1H₂PO₃^-+2H⁺，
故答案為：1；1；1H₂O；1；1；2H⁺；
②1mol H₂PO₃^-，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為1mol×（4-2）=2mol，故答案為：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（HPO₄^2-）＞c（H₂PO₄^-），故答案為：c（HPO₄^2-）＞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?jǐn)?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），故答案為：4～5.5（介于此區(qū)間內(nèi)的任意值或區(qū)間均可）．

點(diǎn)評：本題考查較綜合，涉及元素在周期表的位置、晶體類型、氧化還原反應(yīng)及圖象分析等，綜合考查學(xué)生分析問題、解決問題的能力，綜合性較強(qiáng)，題目難度中等，注意類推法及信息的處理．