Question

8．氮化硼（BN）是重要的功能材料，常用作陶瓷、涂料等，請回答下列問題：
（1）寫出基態(tài)B原子的核外電子排布式1s²2s²2p¹，基態(tài)N原子中未成對電子數為3．
（2）電負性B＜N（填“大于”或“小于”）．
（3）BF₃中B的雜化軌道類型為sp²，NCl₃分子的立體構型為三角錐形．
（4）高純BF₃可由NaBF₄（四氟硼酸鈉）熱分解制得，BF₄^-鍵角比NCl₃的鍵角更大的原因是BF₄^-中成鍵電子對之間的排斥力小于NCl₃中孤電子對和成鍵電子對之間的排斥力．NaBF₄晶體中各微粒間的作用力不涉及abc（填字母序號）．
a．離子鍵        b．共價鍵       c．配位鍵      d．氫鍵      e．范德華力
（5）一種BN的晶胞結構如圖所示：

該晶體熔點可達3000℃，則其晶體類型為原子晶體，N的配位數為4，該晶胞邊長為361.5pm，則其密度是$\frac{\frac{25}{{N}_{A}}×4}{（3.615×1{0}^{-8}）^{3}}$g•cm^-1（只要求列算式，不必計算出數值，阿伏伽德羅常數為N_A）．

Answer 1

分析 （1）基態(tài)B原子的核外有5個電子，根據構造原理書寫基態(tài)B原子核外電子排布式；基態(tài)N原子中未成對電子數為3；
（2）同一周期元素，所以的電負性隨著原子序數增大而增大；
（3）BF₃中B價層電子對個數是3且不含孤電子對，NCl₃分子中N原子價層電子對個數是4且含有一個孤電子對，根據價層電子對互斥理論判斷原子雜化方式、分子的立體構型；
（4）孤電子對與成鍵電子對之間的排斥力大于成鍵電子對之間的排斥力；
NaBF₄晶體中含有離子鍵、共價鍵、配位鍵；
（5）原子晶體熔沸點較高，N原子配位數為4，該晶胞中N原子個數為4、B原子個數=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，該晶體密度=$\frac{\frac{M}{{N}_{A}}×4}{V}$．

解答 解：（1）基態(tài)B原子的核外有5個電子，根據構造原理書寫基態(tài)B原子核外電子排布式為1s²2s²2p¹；基態(tài)N原子核外電子排布式為1s²2s²2p³，該原子中未成對電子數為3，
故答案為：1s²2s²2p¹；3；
（2）同一周期元素，所以的電負性隨著原子序數增大而增大，B、N位于同一周期且原子序數B＜N，則電負性B＜N，故答案為：＜；
（3）BF₃中B價層電子對個數是3且不含孤電子對，根據價層電子對互斥理論知，該分子中B原子采用sp²雜化；NCl₃分子中N原子價層電子對個數是4且含有一個孤電子對，其空間構型是三角錐形，
故答案為：sp²；三角錐形；
（4）孤電子對與成鍵電子對之間的排斥力大于成鍵電子對之間的排斥力，BF₄^-中成鍵電子對之間的排斥力小于NCl₃中孤電子對和成鍵電子對之間的排斥力，導致BF₄^-鍵角比NCl₃的鍵角大；
NaBF₄晶體中含有離子鍵、共價鍵、配位鍵，
故答案為：BF₄^-中成鍵電子對之間的排斥力小于NCl₃中孤電子對和成鍵電子對之間的排斥力；abc；
（5）原子晶體熔沸點較高，則為原子晶體；N原子配位數為4，該晶胞中N原子個數為4、B原子個數=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，該晶體密度=$\frac{\frac{M}{{N}_{A}}×4}{V}$=$\frac{\frac{25}{{N}_{A}}×4}{（3.615×1{0}^{-8}）^{3}}$g•cm^-1，
故答案為：原子晶體；4；$\frac{\frac{25}{{N}_{A}}×4}{（3.615×1{0}^{-8}）^{3}}$．

點評 本題考查物質結構和性質，為高頻考點，涉及晶胞計算、化學鍵判斷、原子雜化及微粒空間構型判斷等知識點，側重考查學生分析判斷、計算及空間想象能力，利用均攤分、價層電子對互斥理論、構造原理等知識點分析解答，注意：配位鍵屬于共價鍵．