Question

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）上述反应物中的一种元素，其基态原子具有八种不同能量的电子，写出其基态原子的价电子排布式

 

．
（2）BP中每个B或P原子均形成几个共价键，其中有一个配位键，其中提供孤电子对的是

 

原子．
（3）磷化硼的晶体类型是

 

，B原子的杂化方式是

 

，每生成1molBP，共形成

 

molB-P键．
（4）已知BBr₃+PBr₃+3H₂=BP+6HBr反应中，P元素被还原，判断电负性：P

 

B（填“＞”、“＜”）
（5）BBr₃分子中，键角为

 

，为

 

（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：位置结构性质的相互关系应用

专题：元素周期律与元素周期表专题

分析：（1）其基态原子具有八种不同能量电子，该原子的能级有1S、2S、2P、3S、3P、3d、4S、4P，据此确定该元素；
（2）没有孤电子对的原子提供空轨道，另一原子提供孤电子对；
（3）根据其空间结构确定晶体类型，根据每个B原子含有的价层电子对个数确定杂化方式，根据每个B原子含有的B-P键个数计算；
（4）得电子能力越强的元素其电负性越强；
（5）根据电子对互斥理论确定其空间构型，根据空间构型确定键角，根据BBr₃分子的对称性判断其分子的极性；
（6）原子晶体中，物质熔点与原子半径、键长成反比．

解答： 解：（1）其基态原子具有八种不同能量电子，该原子的能级应该为1S、2S、2P、3S、3P、3d、4S、4P，所以该元素是第四周期的P区元素，为Br元素，Br的基态原子的价电子排布式为：4s²4p⁵，
故答案为：4s²4p⁵；
（2）没有孤电子对的原子提供空轨道，B原子没有孤电子对，所以提供空轨道，P原子提供孤电子对，
故答案为：P；
（3）根据其根据结构知，该物质为空间网状结构，所以是原子晶体，每个B原子含有4个σ键不含孤电子对，所以采取sp³杂化，每个B原子含有4个B-P键，所以每生成1molBP，共形成4molB-P键，
故答案为：原子晶体；sp³；4；
（4）BBr₃+PBr₃+3H₂=BP+6HBr反应中，P元素被还原，则P元素得电子能力比B元素强，得电子能力越强的元素其电负性越强，所以电负性P＞B，
故答案为：＞；
（5）BBr₃分子中，B原子含有3个σ键不含孤电子对，所以采取sp²杂化，为平面三角形结构，键角是120°，所以BBr₃为由极性键形成的非极性分子，
故答案为：120°；非极性；
（6）原子晶体中，物质熔点与原子半径、键长成反比，磷原子的半径比氮原子大，N-B共价键键长比B-P小，键能大，所以氮化硼晶体的熔点要比磷化硼晶体高，
故答案为：磷化硼和氮化硼都属于原子晶体，而氮原子的半径比磷原子小，B-N共价键键长比B-P键短，键能大，所以氮化硼晶体的熔点要比磷化硼晶体的高．

点评：本题考查了物质结构的综合性知识，题目难度中等，原子的杂化方式、分子的空间构型、键角等知识点是高考的热点，应重点掌握，试题有利于培养学生灵活应用基础知识的能力．