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：氟化鈉

 

溴化鈉（填“＜”或“＞”），分析其原因是

 

．
（4）用價層電子對互斥理論推斷BF₃空間構型為

 

，NF₃分子中N原子的雜化軌道類型為

 

；在NH₃?BF₃中接受孤對電子的原子是

 

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

 

．

Answer 1

考點：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、電負性的含義及應用,晶胞的計算

專題：原子組成與結構專題,化學鍵與晶體結構

分析：（1）Ga元素屬于第IIIA族，其價電子為4s、4p電子，據(jù)此書寫其價電子排布式；
（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)價層電子對互斥理論確定BF₃空間構型及NF₃分子中N原子的雜化軌道類型；含有孤電子對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式．

解答： 解：（1）Ga元素屬于第IIIA族，其價電子為4s、4p電子，其價電子排布式為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NaF＞NaBr，故答案為：＞；由于氟化鈉晶格能大于溴化鈉；
（4）根據(jù)價層電子對理論知，BF₃分子中B原子價層電子對個數(shù)=3+

1

2

×（3-3×1）=3且不含孤電子對，所以其空間構型為平面三角形，NF₃分子中N原子價層電子對個數(shù)=3+

1

2

×（5-3×1）=4且含有一個孤電子對，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，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原子個數(shù)=6，Mg原子個數(shù)=2×

1

2

+12×

1

6

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

點評：本題考查了物質結構和性質，涉及晶胞的計算、微�？臻g構型及原子雜化方式的判斷、晶格能等知識點，這些知識點都是高考高頻點，利用均攤法、價層電子對互斥理論、晶格能與離子晶體熔點的關系等知識點來分析解答，注意（5）中頂點上的原子被6個晶胞共用而不是8個晶胞，為易錯點．