Question

【題目】微量元素硼和鎂對(duì)植物的葉的生長(zhǎng)和人體骨骼的健康有著十分重要的作用，其化合物也有著廣泛的應(yīng)用。

(1)基態(tài)B原子的價(jià)電子排布圖為_____________________，其第一電離能比Be__________（填“大”或“小”）。

(2)三價(jià)B易形成配離子，如[B(OH)4]－、[BH4]－等。配離子[BH4]－的中心原子的雜化方式為________，寫出與其互為等電子體的一種陽(yáng)離子和一種分子的化學(xué)式：_________________。

(3)三氯化硼的沸點(diǎn)為12.5℃，而氯化鎂的沸點(diǎn)高于1200℃，原因是____________________________________。

(4)硼酸晶體是片狀結(jié)構(gòu)，下圖表示的是其中一層的結(jié)構(gòu)。每一層內(nèi)存在的作用力有______________；硼酸晶體在冷水中溶解度很小，但在熱水中較大，原因是 _____________________________________________。

(5)鎂單質(zhì)晶體中原子的堆積模型如圖，它的堆積模型名稱為__________________；緊鄰的四個(gè)鎂原子的中心連線構(gòu)成的正四面體幾何體的體積是2a cm3，鎂單質(zhì)的密度為ρ g·cm－3，已知阿伏伽德羅常數(shù)為NA，則鎂的摩爾質(zhì)量計(jì)算式為________________。

Answer 1

【答案】 小 sp3雜化 NH4+、CH4 三氯化硼為分子晶體，而氯化鎂為離子晶體，范德華力比離子鍵弱 共價(jià)鍵、氫鍵 在冷水中，晶體中硼酸分子間以氫鍵締合在一起，難以溶解；在熱水中，晶體中部分氫鍵被破壞，溶解度增大 六方最密堆積 12NA·a·ρ

【解析】

(1)基態(tài)B原子核外有5個(gè)電子，根據(jù)構(gòu)造原理，基態(tài)B原子的價(jià)電子排布圖為；同一周期元素第一電離能隨著原子序數(shù)增大而呈增大趨勢(shì)，但第IIA族元素的價(jià)層電子排布為ns2,為全充滿狀態(tài)，因此其第一電離能大于其相鄰元素；Be、B位于同一周期且Be、B分別位于第IIA族、第IIIA族，B第一電離能比Be小；

(2)三價(jià)B易形成配離子，如[B(OH)4]－、[BH4]－等。配離子[BH4]－的中心原子B原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷B的雜化方式為sp3雜化；[BH4]-的等電子體中含有5個(gè)原子，價(jià)電子數(shù)是8，與其互為等電子體的一種陽(yáng)離子和一種分子的化學(xué)式：NH4+、CH4；

(3)三氯化硼是共價(jià)型分子，三氯化硼的沸點(diǎn)為12.5℃，而氯化鎂的沸點(diǎn)高于1200℃，沸點(diǎn)不同的原因是：三氯化硼為分子晶體，而氯化鎂為離子晶體，范德華力比離子鍵弱；

(4)硼酸晶體是片狀結(jié)構(gòu)，根據(jù)圖中一層的結(jié)構(gòu)，每一層內(nèi)存在的作用力有共價(jià)鍵、氫鍵；硼酸晶體在冷水中溶解度很小，但在熱水中較大，原因是在冷水中，晶體中硼酸分子間以氫鍵締合在一起，難以溶解；在熱水中，晶體中部分氫鍵被破壞，溶解度增大；

(5)根據(jù)鎂單質(zhì)晶體中原子的堆積模型圖，鎂單質(zhì)晶體中原子的堆積方式是按ABABABAB…的方式堆積，它的堆積模型名稱為六方最密堆積；緊鄰的四個(gè)鎂原子的中心連線構(gòu)成的正四面體幾何體的體積是2acm3，鎂單質(zhì)的密度為ρg·cm－3，晶胞是圖中的b，緊鄰的四個(gè)鎂原子的中心連線構(gòu)成的幾何體為正四面體，該正四面體的高為晶胞的高的，可推知四面體的體積為整個(gè)晶胞的，而晶胞中含有的鎂原子數(shù)為1+8×=2，則晶胞質(zhì)量=g，則ρg·cm-3=，則有Mr=12NA·a·ρ，阿伏伽德羅常數(shù)為NA，則鎂的摩爾質(zhì)量計(jì)算式為12NA·a·ρ。