Question

【題目】硼及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。

（1）基態(tài)硼原子的核外電子排布式為__________，有_______種不同能量的電子。

（2）BF3溶于水后．在一定條件下可轉(zhuǎn)化為H3O+·[B(OH)F3]-，該物質(zhì)中陽(yáng)離子的空間構(gòu)型為_____________，陰離子的中心原子軌道采用________雜化；Cu2+也易和NH3形成配離子，已知NF3與NH3的空間構(gòu)型都是三角錐形，但NF3不易與Cu2＋形成配離子，其原因是_________________________________________________。

（3）與BH4-互為等電子體的分子是_______________(寫(xiě)化學(xué)式）。

（4）EminBF4的熔點(diǎn)為12 ℃，在常溫下為液體，由有機(jī)物陽(yáng)離子[Emin]+和[BF4]-構(gòu)成。該物質(zhì)的晶體屬于_________晶體。

（5）與硼同主族的Ga可與As形成 GaAs晶體，該晶體的熔點(diǎn)為1238℃，密度為ρg·cm-3，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。該晶體的類型為________________。Ga和As的摩爾質(zhì)量分別為MGa g·mol-1 和MAs g·mol-1，原子半徑分別為rGa pm和rAs pm，阿伏伽德羅常數(shù)值為NA，則GaAs晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為____________________。

Answer 1

【答案】 1s22s22p1 3 三角錐形 sp3 F的電負(fù)性比N大，N—F成鍵電子對(duì)向F偏移，導(dǎo)致NF3中N原子核對(duì)其孤對(duì)電子的吸引能力增強(qiáng)，難以形成配位鍵，故NF3不易與Cu2＋形成配離子。 CH4(或SiH4) 離子 原子晶體

【解析】（1）硼原子核外電子數(shù)為5，基態(tài)原子核外電子排布為1s22s22p1，不同能級(jí)上的電子具有不同的能量，故氮原子核外有3種不同能量的電子；（2）H3O+中O原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=3+（6-1-3×1）=4且含有一個(gè)孤電子對(duì)，所以為三角錐形結(jié)構(gòu)，陰離子中中心原子B原子含有4個(gè)σ鍵且不含孤電子對(duì)，所以B原子采用sp3雜化方式；由于F的電負(fù)性比N大，N—F成鍵電子對(duì)向F偏移，導(dǎo)致NF3中N原子核對(duì)其孤對(duì)電子的吸引能力增強(qiáng)，難以形成配位鍵，故NF3不易與Cu2＋形成配離子。（3）根據(jù)等電子體概念可知，原子數(shù)和價(jià)電子數(shù)分別都相等的微�；�為等電子體，BH4-離子中有5個(gè)原子，價(jià)電子數(shù)為8，所以與BH4-離子互為等電子體的一種分子為CH4、SiH4等；（4）EminBF4由有機(jī)物陽(yáng)離子[Emin]+和[BF4]-構(gòu)成，由離子構(gòu)成的化合物屬于離子化合物，形成的晶體是離子晶體；（5）GaAs的熔點(diǎn)為1238℃，熔點(diǎn)較高，以共價(jià)鍵結(jié)合形成屬于原子晶體，密度為ρ gcm-3，根據(jù)均攤法計(jì)算，As：8×1/8+6×1/2＝4，Ga：4×1=4，故其晶胞中原子所占的體積V1=，晶胞的體積V2=m/ρ=，故GaAs晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為V1/V2×100%將V1、V2帶入計(jì)算得百分率=。