PCl5是一种白色固体，加到到160℃不经过液态阶段变成蒸气，测得180℃下的蒸气密度（折合成标准状况）为9.3g/L，极性为零，P—Cl键长为204pm和211pm两种。继续加热到250℃时测得压力为计算值的两倍。PCl5在加压下于148℃液化，形成一种能导电的熔体，测得键长P—Cl为198pm和206pm两种。（P和Cl相对原子质量分别为31.0和35.5）
回答如上问题：
（1）180℃下PCl5蒸气中存在什么分子？为什么？写出分子式，画出立体结构。
（2）250℃下PCl5蒸气中存在什么分子？为什么？写出分子式，画出立体结构。
（3）PCl5熔体为什么能导电？用最简洁的方法作出解释。
（4）PBr5气态分子结构与PCl5相似，它的熔体也能导电，但经测定其中只存在一种P—Br键长。PBr5熔体为什么导电？用最简洁的形式作出解释。
信息的分析与理解
①PCl5加热到160℃不经过液态阶段就变成蒸气说明五氯化磷易升华。②由密度可得五氯化磷的摩尔量为208.3g/mol。对比五氯化磷的摩尔质量208.5g/mol，可知五氯化磷是以单分子的形式存在。③极性为零，说明五氯化磷分子是非极性分子。④由价电子对互斥政府，价电子对数n=（5+5）/2=5，故PCl5分子为三角双锥结构。这与分子中存在两种键长相符。⑤250℃时压力为计算值的两倍，说明，即气体的物质的量变为原来的2倍。联想，PCl3+ Cl2=PCl5可知有反应PCl5= PCl3+ Cl2发生。⑥PCl5熔体能导电，说明其中有阴阳离子。五氯化磷中怎么会有阴阳离子？这说明在加压、148℃条件下，这种分子发生电离。分子电离的事实，最典型的例子是H2O、HCl的电离。水和HCl本来不导电，但电离之后就导电了。这里，我们应用类比思维的方法，推测PCl5可能以H2O或HCl的方式电离。PCl5+PCl5=[PCl4]++[PCl6]（类似于）H2O+H2O=H3O+OH—及HCl的方式电离，则有下式：PCl5=[PCl4]++Cl—。但此种方式显然存在两种P—Cl键长的事实不符。⑦解决了五氯化磷熔体导电的问题，五溴化磷熔体导电的问题便可迎刃而解。因熔体中只存在一种P—Br键，这说明PBr5熔体电离时采取了类似HCl的电离方式，即PBr5=[PBr4]++Br—。这里，只存在一种P—Br键长，一方面昭示我们：PBr5没有发生PBr5=P5++5Br—这样的电离；另一方面也告诉我们：由于溴原子半径比氯原子半径大，磷原子周围容不下6个溴原子，因而不能形成[PBr6]—负离子，而只是形成[PBr4]+和Br—。所以五溴化磷熔体中仍一种P—Br键长。
问题评价
本题对于学生信息处理能力进行了很好的考查。①从数据信息转化成组成信息，即由气
体密度推出气体摩尔质量，由摩尔质量推出分子组成。②将数据信息转化为反应信息。如由压力为理论值的二倍推出。③用数据信息推测结构信息。如借助极性为零和价电子对互斥理论可得五氯化磷的三角双锥结构；借助两种P—Cl键长的数据和导电性可导出在五氯化磷熔体中存在两种P、Cl组成的离子。这里既有信息的转化，也有信息的重组，更有信息的类比和变通（即创造性应用）。可以说，要提高竞赛的水平，发展信息处理能力和提高思维能力是关键。不仅要有处变不惊、泰然自若的心理素质，更要有“上下求索，左右逢源，前后互应“的整体思维品质。
PCl5是一种白色固体，加到到160℃不经过液态阶段变成蒸气，测得180℃下的蒸气密度（折合成标准状况）为9.3g/L，极性为零，P—Cl键长为204pm和211pm两种。继续加热到250℃时测得压力为计算值的两倍。PCl5在加压下于148℃液化，形成一种能导电的熔体，测得键长P—Cl为198pm和206pm两种。（P和Cl相对原子质量分别为31.0和35.5）
回答如上问题：
（1）180℃下PCl5蒸气中存在什么分子？为什么？写出分子式，画出立体结构。
（2）250℃下PCl5蒸气中存在什么分子？为什么？写出分子式，画出立体结构。
（3）PCl5熔体为什么能导电？用最简洁的方法作出解释。
（4）PBr5气态分子结构与PCl5相似，它的熔体也能导电，但经测定其中只存在一种P—Br键长。PBr5熔体为什么导电？用最简洁的形式作出解释。
信息的分析与理解
①PCl5加热到160℃不经过液态阶段就变成蒸气说明五氯化磷易升华。②由密度可得五氯化磷的摩尔量为208.3g/mol。对比五氯化磷的摩尔质量208.5g/mol，可知五氯化磷是以单分子的形式存在。③极性为零，说明五氯化磷分子是非极性分子。④由价电子对互斥政府，价电子对数n=（5+5）/2=5，故PCl5分子为三角双锥结构。这与分子中存在两种键长相符。⑤250℃时压力为计算值的两倍，说明，即气体的物质的量变为原来的2倍。联想，PCl3+ Cl2=PCl5可知有反应PCl5= PCl3+ Cl2发生。⑥PCl5熔体能导电，说明其中有阴阳离子。五氯化磷中怎么会有阴阳离子？这说明在加压、148℃条件下，这种分子发生电离。分子电离的事实，最典型的例子是H2O、HCl的电离。水和HCl本来不导电，但电离之后就导电了。这里，我们应用类比思维的方法，推测PCl5可能以H2O或HCl的方式电离。PCl5+PCl5=[PCl4]++[PCl6]（类似于）H2O+H2O=H3O+OH—及HCl的方式电离，则有下式：PCl5=[PCl4]++Cl—。但此种方式显然存在两种P—Cl键长的事实不符。⑦解决了五氯化磷熔体导电的问题，五溴化磷熔体导电的问题便可迎刃而解。因熔体中只存在一种P—Br键，这说明PBr5熔体电离时采取了类似HCl的电离方式，即PBr5=[PBr4]++Br—。这里，只存在一种P—Br键长，一方面昭示我们：PBr5没有发生PBr5=P5++5Br—这样的电离；另一方面也告诉我们：由于溴原子半径比氯原子半径大，磷原子周围容不下6个溴原子，因而不能形成[PBr6]—负离子，而只是形成[PBr4]+和Br—。所以五溴化磷熔体中仍一种P—Br键长。
问题评价
本题对于学生信息处理能力进行了很好的考查。①从数据信息转化成组成信息，即由气
体密度推出气体摩尔质量，由摩尔质量推出分子组成。②将数据信息转化为反应信息。如由压力为理论值的二倍推出。③用数据信息推测结构信息。如借助极性为零和价电子对互斥理论可得五氯化磷的三角双锥结构；借助两种P—Cl键长的数据和导电性可导出在五氯化磷熔体中存在两种P、Cl组成的离子。这里既有信息的转化，也有信息的重组，更有信息的类比和变通（即创造性应用）。可以说，要提高竞赛的水平，发展信息处理能力和提高思维能力是关键。不仅要有处变不惊、泰然自若的心理素质，更要有“上下求索，左右逢源，前后互应“的整体思维品质。