磷是生物体中不可缺少的元素之一，它能形成多种化合物．（1）磷元素位于周期表的区，基态磷原子中电子占据的最高能层符号为，该能层具有的原子轨道数为．（2）第三周期中第

Question

磷是生物体中不可缺少的元素之一，它能形成多种化合物．

（1）磷元素位于周期表的___区，基态磷原子中电子占据的最高能层符号为___，该能层具有的原子轨道数为___．
（2）第三周期中第一电离能位于铝元素和磷元素之间的有___种．
（3）白磷（P₄）分子是正四面体结构，其键角为___，磷原子杂化方式为___，3.1g白磷中σ键的数目为___．P₄易溶于二氧化碳，难溶于水，原因是___．
（4）磷酸与Fe³⁺ 可形成H₃[Fe（PO₄）₂]，基态Fe³⁺的核外电子排布式为___，Fe、P、O电负性由大到小的顺序是___．
（5）磷化硼是一种超硬耐磨涂层材料，如图为其晶胞，晶胞边长为apm，阿伏伽德罗常数为N_A，则磷化硼晶体的密度为___g/cm³（列出计算式即可）．

Answer 1

（1）P原子核外有15个电子，分三层排布，即有三个能层，所以电子占据的最高能层符号为M；最外层为3s²p³，则磷元素位于周期表的p区，s能级有1个轨道，p能级有3个轨道，所以M能层具有的原子轨道数为4个；故答案为：p；M；4；
（2）同一周期元素自左而右第一电离能呈增大趋势，但P元素原子3p能级是半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，故铝到磷元素的第一电离能P>S>Si>Al，所以第三周期中第一电离能位于铝元素和磷元素之间的有2种，故答案为：2；
（3）P₄分子为正四面体构型，键角为60°，P₄分子中每个P原子与相邻的3个P原子形成3个σ键、含有1对孤对电子，杂化轨道数目为4，则P原子采取sp³杂化；
因为P₄分子中每个P原子与相邻的3个P原子形成3个σ键，则平均每个P原子形成1.5个σ键，所以3.1g白磷中σ键的数目为(3.1g)/(31g/mol)×1.5=0.15mol；
相似相溶原理是指由于极性分子间的电性作用，使得极性分子组成的溶质易溶于极性分子组成的溶剂，难溶于非极性分子组成的溶剂；非极性分子组成的溶质易溶于非极性分子组成的溶剂，难溶于极性分子组成的溶剂，P₄和CO₂是非极性分子，H₂O是极性分子，根据相似相溶的原理，P₄易溶于CO₂，难溶于水，
故答案为：60°；sp³；0.15mol；P₄和CO₂是非极性分子，H₂O是极性分子，根据相似相溶的原理，P₄易溶于CO₂，难溶于水；
（4）Fe原子核外有26个电子，核外电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，Fe原子失去4s能级2个电子、3d能级1个电子形成Fe³⁺，Fe³⁺电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵；同周期元素从左到右元素的电负性逐渐增强，则电负性：S>P，同主族元素从上到下电负性逐渐减弱，则电负性：O>S，所以电负性O>P，又Fe为金属元素，则电负性由大到小的顺序是O>P>Fe，故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵；O>P>Fe；
（5）该晶胞中P原子个数=8×(1)/(8)+6×(1)/(2)=4，B原子个数为4，晶胞边长=a×10^-10cm，体积V=（a×10^-10cm）³，ρ=(m)/(V)=((4)/(NA)×42)/((a×10-10)3)g•cm³=(168)/((a×10-10)3NA)g•cm³，
故答案为：(168)/((a×10-10)3NA)g•cm³．