Question

【題目】氮、磷、砷、硼的相關(guān)化合物在化工、醫(yī)藥、農(nóng)藥、材料等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。回答下列問(wèn)題：

（1）基態(tài)As原子的電子排布式為__________。N、P、As的第一電離能的大小順序?yàn)?/span> _______。

（2）氮化硼（BN）有多種晶體，其中立方氮化硼與金剛石的構(gòu)型類似，則其晶胞中B-N-B之間的夾角是_________（填角度）。

（3）砷化硼（BAs）是Ⅲ-V族半導(dǎo)體材料的重要成員之一，其晶體結(jié)構(gòu)與金剛石相似。

①BAs晶體中，每個(gè)As與_____個(gè)B相連，As的雜化形式為______；

②已知B原子的電負(fù)性比As原子的電負(fù)性大，則As與B之間存在的化學(xué)鍵有_______（填字母）。

A.離子鍵 B. 金屬鍵 C.極性鍵 D.氫鍵 E.配位鍵F.鍵G. 鍵

（4）磷化硼（BP）是一種有價(jià)值的耐磨硬涂層材料，這種陶瓷材料可作為金屬表面的保護(hù)薄膜，它是通過(guò)在高溫（T＞750℃）氫氣氛圍下BBr3和PBr3反應(yīng)制得的，BBr3的空間構(gòu)型為______，BP晶胞的結(jié)構(gòu)如圖所示，當(dāng)晶胞晶格參數(shù)為478pm（即圖中立方體的每條邊長(zhǎng)為478pm）時(shí)，BP中B和P之間的最近距離為_____。

Answer 1

【答案】 1s22s22p63s23p63d104s24p3 N>P>As 109°28′ 4 sp3雜化 CEF 平面三角形 119.5 pm

【解析】（1）As是33號(hào)元素，其核外電子排布為，1s22s22p63s23p63d104s24p3；非金屬性越強(qiáng)，第一電離能越大，N>P>As；（2）立方氮化硼與金剛石的構(gòu)型類似，金剛石為正四面體結(jié)構(gòu)，鍵角為109°28′，則其晶胞中B﹣N﹣B之間的夾角是109°28′；（3）①砷化硼（BAs）晶體結(jié)構(gòu)與金剛石相似，為正四面體結(jié)構(gòu)，則每個(gè)As與4個(gè)B相連，BAs的電子對(duì)有=4對(duì)，中心原子As的雜化形式為sp3雜化；②硼原子可以形成3個(gè)硼硼單鍵，所以每個(gè)As應(yīng)與3個(gè)B相連，金剛石中含有的化學(xué)鍵是共價(jià)鍵，所以該物質(zhì)中含有的化學(xué)鍵是極性鍵，單鍵為鍵，又因?yàn)樯樵�子還有1對(duì)孤對(duì)電子，而硼原子有容納孤對(duì)電子的空軌道，所以還可以構(gòu)成配位鍵。答案選CEF；（4）B原子含有3個(gè)價(jià)電子，與3個(gè)Br原子形成σ鍵，空間構(gòu)型為平面三角形；根據(jù)BP的晶胞示意圖可知硼原子和磷原子之間的最近距離等于晶胞體對(duì)角線的，設(shè)最近距離為x，則(4x)2=4782+4782+4782，解得x=pm=119.5pm。