Question

（物质结构与性质）磷化硼（BP）和氮化硼（BN）是受到高度关注的耐磨涂料，它们的结构相似，右下图为磷化硼晶体结构中最小的重复结构单元．磷化硼可由三溴化硼和三溴化磷在氢气中高温反应合成：BBr₃+PBr₃+3H₂=BP+6HBr．
回答下列问题：
（1）写出基态磷原子的电子排布式

 

（2）磷化硼的晶体类型是

 

，B原子的杂化方式是

 

．
（3）电负性：N

 

 B （填“＞”、“＜”）
（4）BP中每个B或P原子均形成4个共价键，其中有一个配位键，提供空轨道是

 

原子．
（5）BBr₃分子中，B原子采取sp²杂化，则BBr₃属于

 

（填“极性”或“非极性”）分子．
（6）氮化硼晶体的熔点要比磷化硼晶体高，其原因是

 

．

Answer 1

考点：原子核外电子排布,元素电离能、电负性的含义及应用,晶体的类型与物质熔点、硬度、导电性等的关系,晶胞的计算,原子轨道杂化方式及杂化类型判断

专题：原子组成与结构专题,化学键与晶体结构

分析：（1）根据P原子序数，结合能量最低原则、泡利不相容原理和洪特规则写出核外电子排布式；
（2）根据物理性质判断晶体类型；根据B原子形成的共价键数目判断；
（3）根据电负性递变规律判断；
（4）根据B价电子数和杂化类型判断；
（5）根据空间构型判断分子极性；
（6）都是原子晶体可以从键能角度分析．

解答： 解：（1）P原子序数为15，结合能量最低原则、泡利不相容原理和洪特规则写出核外电子排布式为：1s²2s²2p⁶3s²3p³，故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p³；
（2）属于耐磨材料说明硬度大，且是在高温下合成，说明熔沸点高，属于原子晶体；由图可知，B原子形成了四条共价键，即杂化后生成了四条杂化轨道，应为sp³杂化，
故答案为：原子晶体；sp³；
（3）两种元素都属于第二周期，且N元素位于B元素的右侧，即电负性强于B，故答案为：＞；
（4）B原子价电子数为3，且杂化类型为sp³杂化，所以有一条杂化轨道无电子，提供了空轨道，故答案为：B；
（5）B原子采取sp²杂化，形成三条杂化轨道，分别与三个P原子形成共价键，形成平面三角形，分子高度对称，正负电荷重心重合，故答案为：非极性；
（6）氮化硼晶体和磷化硼晶体都属于原子晶体，熔沸点取决于原子间的键能，而键能的大小可以通过原子半径来比较，原子半径越大，键能越小，故答案为：磷原子的半径比氮原子大，N-P共价键键长比B-P小，键能大．

点评：本题考查电子排布式、分子空间构型、杂化类型的判断以及有关晶体的判断．