Question

【題目】氟代硼酸鉀（KBe2BO3F2）是激光器的核心材料，我國(guó)化學(xué)家在此領(lǐng)域的研究走在了世界的最前列。回答下列問(wèn)題：

(1)氟代硼酸鉀中非金屬元素原子的電負(fù)性大小順序是______________。基態(tài)K+的電子排布式為__________________。

(2)NaBH4是有機(jī)合成中常用的還原劑，其中的陰離子空間構(gòu)型是_______________，中心原子的雜化方式為__________。NaBH4中存在__________（填標(biāo)號(hào)）。

a.離子鍵 b.氫鍵 c.σ鍵 d.π鍵

(3)BeCl2中的化學(xué)鍵具有明顯的共價(jià)性，蒸汽狀態(tài)下以雙聚分子存在的BeCl2的結(jié)構(gòu)式為_________________。

（4）第三周期元素氟化物的熔點(diǎn)如下表：

化合物	NaF	MgF2	AlF3	SiF4	PF5	SF6
熔點(diǎn)/℃	993	1261	1291	-90	-83	-50.5

解釋表中氟化物熔點(diǎn)變化的原因：__________________________。

(5)CaF2的一種晶胞如圖所示。Ca2+占據(jù)F-形成的空隙，若r(F-)=x pm，r(Ca2+)=y pm，設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則CaF2的密度ρ=____________________g·cm-3（列出計(jì)算表達(dá)式）。

Answer 1

【答案】F＞O＞B 1s22s22p63s23p6 正四面體 sp3 ac 前三種為離子晶體，晶格能依次增大，后三種為分子晶體，分子間力依次增大

【解析】

(1)元素的非金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越大。氟代硼酸鉀中非金屬元素有F、O、B，非金屬性強(qiáng)弱順序?yàn)?/span>F＞O＞B，電負(fù)性大小順序?yàn)?/span>F＞O＞B；基態(tài)K+核外電子總數(shù)為18，則電子排布式為1s22s22p63s23p6；

(2)BH4-的中心原子B原子孤電子對(duì)數(shù)==0，價(jià)層電子對(duì)數(shù)=0+4=0，微粒空間構(gòu)型與VSEPR模型相同為正四面體形，B原子采取sp3雜化；Na+與BH4-之間形成離子鍵，B原子有3個(gè)價(jià)電子，H有空軌道，而BH4-中形成4個(gè)B-H鍵，故BH4-中含有1個(gè)配位鍵、3個(gè)σ鍵，沒(méi)有氫鍵與π鍵，故答案為ac；

(3)雙聚分子為Be2Cl4，Be原子價(jià)電子數(shù)為2，形成2個(gè)Be-Cl鍵，Be原子有空軌道、Cl原子有孤電子對(duì)，每個(gè)BeCl2分子中的1個(gè)Cl原子另外分子中Be原子之間形成1個(gè)配位鍵，BeCl2的結(jié)構(gòu)式為，其中Be的配位數(shù)為3；

(4)氟化物的熔點(diǎn)與晶體類型，離子晶體的熔點(diǎn)較高，分子晶體的熔點(diǎn)較低；離子半徑越小、電荷越大，晶格能越大，離子晶體的熔沸點(diǎn)越高。而相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力越強(qiáng)，分子晶體的熔沸點(diǎn)越高；NaF、MgF2和AlF3為離子晶體，晶格能依次增大，熔點(diǎn)依次升高，而SiF4、PF5和SF6為分子晶體，分子間力依次增大，熔點(diǎn)依次增大；

(5)晶胞中白色球數(shù)目為4、黑色球數(shù)目為1+8×+6×+12×=8，結(jié)合化學(xué)式可知，白色球代表Ca2+、黑色球代表F-，Ca2+占據(jù)F-形成的立方體的體心，晶胞中F-形成8個(gè)小立方體，只有4個(gè)Ca2+占據(jù)，可知Ca2+占據(jù)F-形成的空隙占有率為50%；處于晶胞中F-形成的小立方體體心的Ca2+與小立方體頂點(diǎn)F-緊密相鄰，若r(F-)=xpm，r(Ca2+)=ypm，則小立方體棱長(zhǎng)=pm，故晶胞棱長(zhǎng)=pm，晶胞相當(dāng)于含有4個(gè)“CaF2”，晶胞質(zhì)量=4×g，晶體密度gcm-3。