磷元素常用于光電子應(yīng)用及光催化劑材料?;卮鹣铝袉栴}:
(1)白磷(P
4)在氯氣中燃燒生成PCl
3和PCl
5,產(chǎn)生大量白色煙霧。
①形成PCl
5時(shí),P原子的一個(gè)3s電子激發(fā)入3d軌道后參與成鍵,該激發(fā)態(tài)原子的價(jià)層電子軌道表示式為
。
②一種理論認(rèn)為PCl
5是共價(jià)化合物,其分子的空間結(jié)構(gòu)為
三角雙錐形
三角雙錐形
。但研究表明,PCl
5加壓下于148℃液化能發(fā)生與水類似的自耦電離,形成一種能導(dǎo)電的熔體,該熔體中陽離子的電子式為
;N和P都有+5價(jià),PCl
5能形成離子型晶體,但NCl
5不存在,從原子結(jié)構(gòu)的角度分析其原因是
N原子最外層沒有可成鍵的d軌道
N原子最外層沒有可成鍵的d軌道
。
(2)黑磷的正交晶系晶體結(jié)構(gòu)如圖A所示,結(jié)構(gòu)中只有一種等效的三配位P,所有P原子的成鍵環(huán)境一樣,晶胞參數(shù)a=0.3310nm,b=0.4370nm,c=1.0480nm,α=β=r=90°,編號為I的P原子的晶胞內(nèi)坐標(biāo)為(0.500,0.090,0.598)。黑磷烯的結(jié)構(gòu)如圖B所示,是與石墨烯結(jié)構(gòu)相似的二維的單層黑磷,其中P的配位數(shù)為3。
①黑磷中P原子雜化類型是
sp3雜化
sp3雜化
。黑磷中不存在
C
C
(填標(biāo)號)。
A.共價(jià)鍵
B.σ鍵
C.π鍵
D.范德華力
②圖A中編號為Ⅱ的P原子的坐標(biāo)為
(0.500,0.910,0.402)或(0.500,-0.910,0.402)
(0.500,0.910,0.402)或(0.500,-0.910,0.402)
,黑磷的晶胞中含有
8
8
個(gè)P原子,以N
A為阿伏加德羅常數(shù)的值,則黑磷晶體的密度ρ=
g?cm
-3。(列出計(jì)算式)