磷及其化合物在工农业生产上应用非常广泛．回答下列问题：（1）基态磷原子的核外电子运动状态共有种，其价电子排布式为．（2）磷的三种同素异形体的结构如图1所示．①三种同素

Question

磷及其化合物在工农业生产上应用非常广泛．回答下列问题：
（1）基态磷原子的核外电子运动状态共有___种，其价电子排布式为___．
（2）磷的三种同素异形体的结构如图1所示．
①三种同素异形体中能导电的是___（填名称）．
②每个白磷分子中含有的孤电子对数目为___，白磷易溶于CS₂，其原因是___．
③红磷熔点为72℃，沸点为350℃，红磷属于___晶体．
（3）H₃PO₂（次磷酸）、H₃PO₃（亚磷酸）及H₃PO₄的酸性由强到弱的顺序为___（用化学式表示），与PO₄^3-空间构型相同的分子和阴离子分别是___（各举1例）．
（4）噻替哌的结构简式如图2所示，其 中氮原子的杂化轨道类型为___，1mol噻替哌中含有的σ键数目约为___．
（5）磷化铟（InP）是一种半导体材料，可用于光纤通信技术，其晶胞结构如图3所示，晶胞参数α=0.587nm，则InP晶体的密度为___g•cm^-3．

Answer 1

P属于15号元素，核外电子运动状态共有15种，其价电子排布式为3s²3p³，故答案为：15；3s²3p³；
（2）①磷结构与石墨相似，黑磷能导电，故答案为：黑磷；
②P₄分子为正四面体构型，P₄分子中N原子形成3个σ键、含有1对孤对电子，杂化轨道数目为4，P原子采取sp³杂化．
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CS₂是非极性分子，根据相似相溶的原理，P₄易溶于 CS₂，
故答案为：4；P₄和CS₂是非极性分子，根据相似相溶的原理，P₄易溶于 CS₂；
③红磷熔点为72℃，沸点为350℃，熔沸点较低，红磷属于分子晶体，故答案为：分子；
（3）H₃PO₂（次磷酸）、H₃PO₃（亚磷酸）及H₃PO₄中P元素化合价依次为+1、+3、+5，元素化合价越高，其酸性越强，非羟基氧越多，酸性越强，故酸性H₃PO₄>H₃PO₃>H₃PO₂．PO₄^3-中P原子的价层电子对=4+(1)/(2)（5+3-4×2）=4，且不含孤电子对，所以其空间构型正四面体，与PO₄^3-空间构型相同的分子和阴离子分别是CCl₄（或SiCl₄等）和SO₄^2-（或ClO₄^-、SiO₄^2-等），
故答案为：H₃PO₄>H₃PO₃>H₃PO₂；CCl₄（或SiCl₄等）和SO₄^2-（或ClO₄^-、SiO₄^2-等）；
（4）噻替哌分子中，N原子含有3个 σ 键和一个孤电子对，所以采取sp³杂化，环上的C原子含有4个 σ 键，一个噻替哌分子中含有25个σ 键，所以1mol噻替哌分子中 σ 键为25mol，故答案为：sp³；25N_A；
（5）磷化铟（InP）中P原子数目为8×(1)/(8)+6×(1)/(2)=4，In原子数目为4，晶胞质量m=((115+31)g/mol×4)/(6.02×1023mol-1)，晶胞体积V=a³，密度ρ=(m)/(V)=4.8g•cm^-3．故答案为：4.8．