Question

磷化硼（BP）和氮化硼（BN）是受到高度關注的耐磨涂料，它們的結構相似，圖為磷化硼晶體結構中最小的重復結構單元．磷化硼可由三溴化硼和三溴化磷在氫氣中高溫反應合成：BBr₃+PBr₃+3H₂=BP+6HBr．
回答下列問題：
（1）上述反應物中含有一種元素，其基態(tài)原子具有八種不同能量電子，寫出其基態(tài)原子的價電子軌道表示式 ．
（2）BP中每個B或P原子均形成4個共價鍵，其中有一個配位鍵，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

 

molB-P鍵．
（4）已知BBr₃+PBr₃+3H₂=BP+6HBr反應中，P元素被還原，判斷電負性：P

 

 B （填“＞”、“＜”）
（5）BBr₃分子中，B原子采取

 

雜化，鍵角為

 

（6）氮化硼晶體的熔點要比磷化硼晶體高，其原因是

 

．

Answer 1

考點：晶胞的計算,原子核外電子排布,晶體的類型與物質熔點、硬度、導電性等的關系,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷

專題：原子組成與結構專題,化學鍵與晶體結構

分析：（1）其基態(tài)原子具有八種不同能量電子，該原子的能級有1S、2S、2P、3S、3P、3d、4S、4P，據(jù)此確定該元素；
（2）沒有孤電子對的原子提供空軌道；
（3）根據(jù)其空間結構確定晶體類型，根據(jù)每個B原子含有的價層電子對個數(shù)確定雜化方式，根據(jù)每個B原子含有的B-P鍵個數(shù)計算；
（4）得電子能力越強的元素其電負性越強；
（5）根據(jù)電子對互斥理論確定其空間構型，根據(jù)空間構型確定鍵角；
（6）原子晶體中，物質熔點與原子半徑、鍵長成反比．

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)原子的價電子軌道表示式，故答案為：；
（2）沒有孤電子對的原子提供空軌道，B原子沒有孤電子對，所以提供空軌道，P原子提供孤電子對，故答案為：B；
（3）根據(jù)其根據(jù)結構知，該物質為空間網狀結構，所以是原子晶體，每個B原子含有4個σ鍵不含孤電子對，所以采取sp³雜化，每個B原子含有4個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反應中，P元素被還原，則P元素得電子能力比B元素強，得電子能力越強的元素其電負性越強，所以電負性P＞B，故答案為：＞；
（5）BBr₃分子中，B原子含有3個σ鍵不含孤電子對，所以采取sp²雜化，為平面三角形結構，鍵角是120℃，故答案為：sp²；120°；
（6）原子晶體中，物質熔點與原子半徑、鍵長成反比，磷原子的半徑比氮原子大，N-B共價鍵鍵長比B-P小，鍵能大，所以氮化硼晶體的熔點要比磷化硼晶體高，
故答案為：磷原子的半徑比氮原子大，N-B共價鍵鍵長比B-P小，鍵能大．

點評：本題考查了物質結構的綜合性知識，原子的雜化方式、分子的空間構型、鍵角等知識點是高考的熱點，應重點掌握．