Question

磷化硼（BP）和氮化硼（BN）是受到高度關(guān)注的耐磨涂料，它們的結(jié)構(gòu)相似，圖為磷化硼晶體結(jié)構(gòu)中最小的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元．磷化硼可由三溴化硼和三溴化磷在氫氣中高溫反應(yīng)合成：BBr₃+PBr₃+3H₂=BP+6HBr．

回答下列問題：

（1）上述反應(yīng)物中含有一種元素，其基態(tài)原子具有八種不同能量電子，寫出其基態(tài)原子的價(jià)電子軌道表示式．

（2）BP中每個(gè)B或P原子均形成4個(gè)共價(jià)鍵，其中有一個(gè)配位鍵，提供空軌道是　原子．

（3）磷化硼的晶體類型是　　，B原子的雜化方式是　，每生成1molBP，共形成　4　molB﹣P鍵．

（4）已知BBr₃+PBr₃+3H₂=BP+6HBr反應(yīng)中，P元素被還原，判斷電負(fù)性：P　　 B （填“＞”、“＜”）

（5）BBr₃分子中，B原子采取　　雜化，鍵角為　　

（6）氮化硼晶體的熔點(diǎn)要比磷化硼晶體高，其原因是　　．

　

Answer 1

考點(diǎn)：

晶胞的計(jì)算；原子核外電子排布；晶體的類型與物質(zhì)熔點(diǎn)、硬度、導(dǎo)電性等的關(guān)系；原子軌道雜化方式及雜化類型判斷．

專題：

原子組成與結(jié)構(gòu)專題；化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)．

分析：

（1）其基態(tài)原子具有八種不同能量電子，該原子的能級(jí)有1S、2S、2P、3S、3P、3d、4S、4P，據(jù)此確定該元素；

（2）沒有孤電子對(duì)的原子提供空軌道；

（3）根據(jù)其空間結(jié)構(gòu)確定晶體類型，根據(jù)每個(gè)B原子含有的價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)確定雜化方式，根據(jù)每個(gè)B原子含有的B﹣P鍵個(gè)數(shù)計(jì)算；

（4）得電子能力越強(qiáng)的元素其電負(fù)性越強(qiáng)；

（5）根據(jù)電子對(duì)互斥理論確定其空間構(gòu)型，根據(jù)空間構(gòu)型確定鍵角；

（6）原子晶體中，物質(zhì)熔點(diǎn)與原子半徑、鍵長(zhǎng)成反比．

解答：

解：（1）其基態(tài)原子具有八種不同能量電子，該原子的能級(jí)有1S、2S、2P、3S、3P、3d、4S、4P，所以該元素是第四周期的P區(qū)元素，為Br元素，其基態(tài)原子的價(jià)電子軌道表示式，故答案為：；

（2）沒有孤電子對(duì)的原子提供空軌道，B原子沒有孤電子對(duì)，所以提供空軌道，P原子提供孤電子對(duì)，故答案為：B；

（3）根據(jù)其根據(jù)結(jié)構(gòu)知，該物質(zhì)為空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，所以是原子晶體，每個(gè)B原子含有4個(gè)σ鍵不含孤電子對(duì)，所以采取sp³雜化，每個(gè)B原子含有4個(gè)B﹣P鍵，所以每生成1molBP，共形成4molB﹣P鍵，故答案為：原子晶體，sp³；4；

（4）BBr₃+PBr₃+3H₂=BP+6HBr反應(yīng)中，P元素被還原，則P元素得電子能力比B元素強(qiáng)，得電子能力越強(qiáng)的元素其電負(fù)性越強(qiáng)，所以電負(fù)性P＞B，故答案為：＞；

（5）BBr₃分子中，B原子含有3個(gè)σ鍵不含孤電子對(duì)，所以采取sp²雜化，為平面三角形結(jié)構(gòu)，鍵角是120℃，故答案為：sp²；120°；

（6）原子晶體中，物質(zhì)熔點(diǎn)與原子半徑、鍵長(zhǎng)成反比，磷原子的半徑比氮原子大，N﹣B共價(jià)鍵鍵長(zhǎng)比B﹣P小，鍵能大，所以氮化硼晶體的熔點(diǎn)要比磷化硼晶體高，

故答案為：磷原子的半徑比氮原子大，N﹣B共價(jià)鍵鍵長(zhǎng)比B﹣P小，鍵能大．

點(diǎn)評(píng)：

本題考查了物質(zhì)結(jié)構(gòu)的綜合性知識(shí)，原子的雜化方式、分子的空間構(gòu)型、鍵角等知識(shí)點(diǎn)是高考的熱點(diǎn)，應(yīng)重點(diǎn)掌握．