Question

运用物质结构的知识完成B、N元素的问题．
（1）第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有

 

（填元素符号）．
（2）Cr³⁺能与CN^-形成配合物离子[Cr（CN）₆]^3-，Cr³⁺的电子排布式为

 

．写出一种双原子分子的化学式，它与CN^-互为等电子体

 

．
（3）BF₃与一定量水形成（H₂O）₂?BF₃晶体Q，Q在一定条件下可能转化为R：

①BF₃的立体构型为

 

．
②R中阳离子的空间构型为

 

，阴离子中B原子轨道采用

 

杂化．
（4）硼砂是含结晶水的四硼酸钠，其阴离子X^m-（含B、O、H三种元素）的球棍模型如图所示．则m=

 

（填数字）．

Answer 1

考点：元素电离能、电负性的含义及应用,判断简单分子或离子的构型,配合物的成键情况,不同晶体的结构微粒及微粒间作用力的区别

专题：

分析：（1）同一周期元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于相邻元素；
（2）铬24号元素，铬元素失去3个电子变成Cr³⁺，所以Cr³⁺核外有21个电子，根据构造原理写出其核外电子排布式；CN^-中C原子与1个单位负电荷用N原子替换可得CN^-等电子体的物质；
（3）①根据价电子对数判断其杂化类型，根据形成的杂化轨道判断其空间构型；
②根据价层电子对互斥理论确定H₃O⁺空间构型、阴离子中中心原子杂化方式；
（4）由图示可以看出该结构可以表示为[B₄H₄O₉]^m-，其中B为+3价，O为-2价，H为+1价，根据化合价根据化合价判断m值；

解答： 解：（1）同一周期元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于相邻元素，根据电离能的变化规律，半充满的N原子和全充满的Be原子第一电离能要比同周期原子序数大的原子高，故第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有Be、C、O三种元素，
故答案为：Be、C、O；
（2）铬24号元素，铬元素失去3个电子变成Cr³⁺，所以Cr³⁺核外有21个电子，根据构造原理知，该离子核外电子排布式为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d³，CN^-中C原子与1个单位负电荷用N原子替换可得CN^-等电子体的物质N₂，
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d³；N₂；
（3）①BF₃中价电子对数为：

3+3

2

=3，形成了三条杂化轨道，即B的杂化类型为sp²，形成3个共用电子对，无孤对电子．为平面三角形，
故答案为：平面三角形；
②H₃O⁺中O原子价层电子对个数=3+

1

2

（6-1-3×1）=4且含有一个孤电子对，所以为三角锥形结构，阴离子中中心原子B原子含有4个σ键且不含孤电子对，所以B原子采用sp³杂化方式，
故答案为：三角锥形；sp³；
（4）由图示可以看出该结构可以表示为[B₄H₄O₉]^m-，其中B为+3价，O为-2价，H为+1价，根据化合价可知m=2，
故答案为：2；

点评：本题综合考查物质的结构与性质知识，侧重于电子排布式、等电子体、杂化类型与分子构型等知识，题目难度中等，注意把握杂化类型的判断方法，注意根据价电子对数=孤电子对数+共价键数判断分子构型．