Question

12．磷單質(zhì)及其化合物在工業(yè)生產(chǎn)巾有著廣泛的應用．向磷可用于制備高純度的磷酸（磷酸結(jié)構(gòu)簡式如圖1），三聚磷酸鈉是常用的水處理劑，次磷酸鈉（NaH₂PO₂）可用于化學鍍鎳等等．完成下列填空：
（1）磷元素原子核外最外層電子排布式為3S²3P³．NaH₂PO₂中涉及到四種元素，它們的原子半徑由小到大的順序為H＜O＜P＜Na（填元素符號）．
（2）氧原子核外有3種不同能量的電子．
（3）海產(chǎn)品添加劑多聚磷酸鈉是由Na⁺與多聚磷酸根離子組成的，某種多聚磷酸根的結(jié)構(gòu)如圖2．
①磷原子的雜化類型為sp³．②這種多聚磷酸鈉的化學式為Na_n+2P_nO_3n+1
（4）次磷酸鈉（NaH₂PO₂）可用于化學鍍鎳．化學鍍鎳的溶液中含有Ni²⁺和H₂PO₂^-，在一定條件下能發(fā)生如下反應生成Ni和H₂PO₃^-，寫出上述反應離子方程式H₂O+Ni²⁺+H₂PO₂^-═Ni+H₂PO₃^-+2H⁺．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)磷原子核外電子排布寫出最外層電子排布式；NaH₂PO₂中涉及到四種元素為Na、H、P和O，原子的電子層數(shù)越多，原子半徑越大，若電子層相同，核電荷數(shù)越大，原子半徑越�。�
（2）根據(jù)氧原子核外含有的能級數(shù)進行判斷；
（3）①根據(jù)價層電子對互斥理論確定其雜化方式；
②由給出的多聚磷酸根結(jié)構(gòu)式知，含有n個多聚磷酸根離子，相當于是n個磷酸根離子中去掉了（n-1）氧原子，從而確定分子式；
（4）根據(jù)氧化還原反應中化合價變化及質(zhì)量守恒定律判斷反應物和生成物，并配平反應方程式、判斷還原產(chǎn)物．

解答 解：（1）磷元素原子核外最外層5個電子，最外層電子排布式為：3S²3P³；NaH₂PO₂中含有的元素中，H原子電子層最少，原子半徑最小，其次是氧原子的原子半徑，鈉原子和磷原子都含有三個電子層，磷原子的核電荷數(shù)大于鈉原子，所以磷原子的原子半徑小于鈉原子，所以它們的原子半徑關(guān)系為H＜O＜P＜Na，
故答案為：3S²3P³； H＜O＜P＜Na；
（2）共有1s 2s 2p 3個能級，所以氧原子共有3種能量不同的電子，故答案為：3；
（3）①磷原子形成了四個σ鍵，沒有孤電子對，價電子對數(shù)為4，故呈sp³雜化，故答案為：sp³；
②由給出的多聚磷酸根結(jié)構(gòu)式知，含有n個多聚磷酸根離子，相當于是n個磷酸根離子中去掉了（n-1）氧原子，所帶電荷為-2×（3n+1）+5n=-（n+2），由化合價規(guī)則知磷酸鈉的組成為Na_n+2P_nO_3n+1，故答案為：Na_n+2P_nO_3n+1；
（4）由氧化還原反應中化合價升降相等進行配平：鎳元素的化合價降低了2價，磷元素的化合價升高的2價，所以根據(jù)原子守恒結(jié)合電荷守恒可得配平的方程式為：H₂O+Ni²⁺+H₂PO₂^-═Ni+H₂PO₃^-+2H⁺，故答案為：H₂O+Ni²⁺+H₂PO₂^-═Ni+H₂PO₃^-+2H⁺．

點評 本題考查了氧化還原反應的配平、粒子比較大小比較、同主族元素性質(zhì)遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系，題目難度中等，試題涉及的內(nèi)容較多，題量較大，充分考查了學生對學生知識的掌握情況．