Question

（10分）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，右下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，其基態原子具有八種不同能量電子，寫出其基態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

【答案】

（10分）（1）  （1分）（2）B      （1分）

（3）原子晶體；sp³  ， 4  （各1分，共3分）（4）＞  （1分）

（5）sp²，非極性   （各1分，共2分）

（6）磷原子的半徑比氮原子大，N—P共價鍵鍵長比B—P小，鍵能大   （2分）

【解析】

試題分析：（1）基態原子具有八種不同能量電子，說明核外有8個能級，所以是溴元素，其基態原子的價電子軌道表示式是。

（2）由于B原子的最外層電子數是3個，所以P原子提供孤對電子，B原子提供空軌道。

（3）由于BP屬于耐磨涂料，所以形成的晶體應該是原子晶體。B原子形成4個共價鍵，所以每生成1molBP，共形成4molB-P鍵，其中B原子的雜化方式是sp3雜化。

（4）P元素被還原，說明P元素的非金屬性強于B元素的，所以電負性是P元素的大。

（5）由于BBr₃分子中，B原子沒有孤對電子對數，所以是平面三角形結構，B原子采取sp2雜化雜化，鍵角為120°。

（6）由于二者形成的晶體都是原子晶體，而磷原子的半徑比氮原子大，N—P共價鍵鍵長比B—P小，鍵能大，因此氮化硼晶體的熔點要比磷化硼晶體高。

考點：考查核外電子排布、電負性、配位鍵、雜化及晶體的有關判斷等

點評：該題的關鍵是根據物質的性質準確判斷出晶體類型，而在判斷雜化類型時，需要首先判斷分子的結構。