Question

【題目】硼及其化合物在工農業生產中應用廣泛。

（1）基態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．在一定條件下可轉化為H3O+·[B(OH)F3]-，該物質中陽離子的空間構型為_____________，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_______________(寫化學式）。

（4）EminBF4的熔點為12 ℃，在常溫下為液體，由有機物陽離子[Emin]+和[BF4]-構成。該物質的晶體屬于_________晶體。

（5）與硼同主族的Ga可與As形成 GaAs晶體，該晶體的熔點為1238℃，密度為ρg·cm-3，其晶胞結構如圖所示。該晶體的類型為________________。Ga和As的摩爾質量分別為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的電負性比N大，N—F成鍵電子對向F偏移，導致NF3中N原子核對其孤對電子的吸引能力增強，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）硼原子核外電子數為5，基態原子核外電子排布為1s22s22p1，不同能級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原子價層電子對個數=3+（6-1-3×1）=4且含有一個孤電子對，所以為三角錐形結構，陰離子中中心原子B原子含有4個σ鍵且不含孤電子對，所以B原子采用sp3雜化方式；由于F的電負性比N大，N—F成鍵電子對向F偏移，導致NF3中N原子核對其孤對電子的吸引能力增強，難以形成配位鍵，故NF3不易與Cu2＋形成配離子。（3）根據等電子體概念可知，原子數和價電子數分別都相等的微粒互為等電子體，BH4-離子中有5個原子，價電子數為8，所以與BH4-離子互為等電子體的一種分子為CH4、SiH4等；（4）EminBF4由有機物陽離子[Emin]+和[BF4]-構成，由離子構成的化合物屬于離子化合物，形成的晶體是離子晶體；（5）GaAs的熔點為1238℃，熔點較高，以共價鍵結合形成屬于原子晶體，密度為ρ gcm-3，根據均攤法計算，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帶入計算得百分率=。