Question

鎂、鈣、鉀、溴、氟、硼等元素在每升海水中的含量都大于1mg，屬于海水中的常量元素．
（1）鎵與硼同主族，寫出鎵元素原子的價(jià)電子排布式

 

．
（2）鉀、鈣、鎵的第一電離能從大到小的順序是

 

．
（3）比較氟化鈉和溴化鈉的熔點(diǎn)：氟化鈉

 

溴化鈉（填“＜”或“＞”），分析其原因是

 

．
（4）用價(jià)層電子對(duì)互斥理論推斷BF₃空間構(gòu)型為

 

，NF₃分子中N原子的雜化軌道類型為

 

；在NH₃?BF₃中接受孤對(duì)電子的原子是

 

．
（5）2001年曾報(bào)道，硼鎂化合物刷新了金屬化合物超導(dǎo)溫度的最高記錄．該化合晶體結(jié)構(gòu)中的晶胞如圖所示．鎂原子間形成正六棱柱，且棱柱的上下底面還各有一個(gè)鎂原子，六個(gè)硼原子位于棱柱內(nèi)．則該化合物的化學(xué)式可表示為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：原子軌道雜化方式及雜化類型判斷,原子核外電子排布,元素電離能、電負(fù)性的含義及應(yīng)用,晶胞的計(jì)算

專題：原子組成與結(jié)構(gòu)專題,化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：（1）Ga元素屬于第IIIA族，其價(jià)電子為4s、4p電子，據(jù)此書寫其價(jià)電子排布式；
（2）同一周期元素，其第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大趨勢，但第IIA族元素第一電離能大于其相鄰元素；
（3）離子晶體的熔點(diǎn)與其晶格能成正比，晶格能與離子半徑成反比、與所帶電荷成正比；
（4）根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論確定BF₃空間構(gòu)型及NF₃分子中N原子的雜化軌道類型；含有孤電子對(duì)的原子和含有空軌道的原子之間易形成配位鍵；
（5）利用均攤法確定該化合物的化學(xué)式．

解答： 解：（1）Ga元素屬于第IIIA族，其價(jià)電子為4s、4p電子，其價(jià)電子排布式為4s²4p¹，故答案為：4s²4p¹ ；
（2）同一周期元素，其第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大趨勢，但第IIA族元素第一電離能大于其相鄰元素，所以這三種元素第一電離能大小順序是鈣＞鎵＞鉀，
故答案為：鈣＞鎵＞鉀；  
（3）離子晶體的熔點(diǎn)與其晶格能成正比，晶格能與離子半徑成反比、與所帶電荷成正比，氟離子半徑小于溴離子，所以氟化鈉的晶格能大于溴化鈉，則熔點(diǎn)NaF＞NaBr，故答案為：＞；由于氟化鈉晶格能大于溴化鈉；
（4）根據(jù)價(jià)層電子對(duì)理論知，BF₃分子中B原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=3+

1

2

×（3-3×1）=3且不含孤電子對(duì)，所以其空間構(gòu)型為平面三角形，NF₃分子中N原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=3+

1

2

×（5-3×1）=4且含有一個(gè)孤電子對(duì)，所以N原子采用sp³雜化，在NH₃?BF₃中B原子含有空軌道、N原子含有孤電子對(duì)，所以二者能形成配位鍵，
故答案為：平面正三角形；sp³；B；         
（5）該晶胞中，B原子個(gè)數(shù)=6，Mg原子個(gè)數(shù)=2×

1

2

+12×

1

6

=3，所以Mg原子和B原子個(gè)數(shù)之比=6：3=2：1，所以其化學(xué)式為MgB₂，故答案為：MgB₂．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，涉及晶胞的計(jì)算、微�？臻g構(gòu)型及原子雜化方式的判斷、晶格能等知識(shí)點(diǎn)，這些知識(shí)點(diǎn)都是高考高頻點(diǎn)，利用均攤法、價(jià)層電子對(duì)互斥理論、晶格能與離子晶體熔點(diǎn)的關(guān)系等知識(shí)點(diǎn)來分析解答，注意（5）中頂點(diǎn)上的原子被6個(gè)晶胞共用而不是8個(gè)晶胞，為易錯(cuò)點(diǎn)．