题目内容
硼元素B在化学中有很重要的地位。硼的化合物在农业、医药、玻璃等方面用途很广。请回答下列问题：
(1)写出与B元素同主族的Ga元素的基态原子核外电子排布式_________________。从原子结构的角度分析，B、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为___________。
(2)立方氮化硼可利用人工方法在高温高压条件下合成，属于超硬材料。同属原子晶体的氮化硼(BN)比晶体硅具有更高硬度和耐热性的原因是_____________________________。
(3)在BF3分子中中心原子的杂化轨道类型是__________，SiF4微粒的空间构型是__________。又知若有d轨道参与杂化，能大大提高中心原子成键能力。试解释为什么BF3、SiF4水解的产物中，除了相应的酸外，前者生成BF4一后者却是生成SiF62—：______________________________________________。
(4)科学家发现硼化镁在39K时呈超导性，在硼化镁晶体的理想模型中，镁原子和硼原子是分层排布的，一层镁一层硼相间排列。下图是该晶体微观空间中取出的部分原子沿Z轴方向的投影，白球是镁原子投影，黑球是硼原子投影，图中的硼原子和镁原子投影在同一平面上。根据图示确定硼化镁的化学式为_______。
(1) 1s22s22p63s23p63d104s24p1，N > O >B
(2) B-N键长比Si-Si小（或B-N键能较大）
(3) sp2杂化、正四面体。B原子最外电子层为L层，无d轨道；而Si原子最外层为N层，有d轨道，可参与杂化，使Si配位数增加至6
(4)MgB2
【解析】
试题分析：(1) Ga在第四同期第ⅢA，根据构造原理写出Ga元素的基态原子核外电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s24p1，同周期元素的第一电离能从左至右有变大的趋势，B、N、O中N的2P轨道上3个电子是半充满结构，第一电离能变大，B、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为：N > O >B；答案：1s22s22p63s23p63d104s24p1，N > O >B。
⑵结构决定性质，B-N键长比Si-Si小，所以BN硬度更大，耐热性更强，更稳定，答案：B-N键长比Si-Si小。
⑶B的三个电子与F形成三个δ键，是sp2杂化，SiF4中心原子硅是sp3杂化，微粒的空间构型是正四面体；BF3 中B原子最外电子层为L层，无d轨道；而Si原子最外层为N层，有d轨道，可参与杂化，使Si配位数增加至6。
⑷如图，取平行四边形所在的晶胞计算：Mg为4×1/4=1，B为2，硼化镁的化学式为MgB2。
考点：考查学生对电子排布、原子轨道杂化类型与空间构型、第一电离能，结构与性质，以及用均摊法求晶体的化学式。较易。
（2013?菏泽二模）[化学-物质结构与性质]
