Question

【題目】B和Mg在材料科學(xué)領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用和發(fā)展前景。

回答下列問題：

（1）下列B原子軌道表達(dá)式表示的狀態(tài)中，能量更高的是________填“A”或“B”。

A. B.

（2）晶體硼中的基本單元如圖1所示，其中含有12個B原子。該單元中含有鍵的數(shù)目為________。

（3）是重要的還原劑。其中陰離子的立體構(gòu)型為________，中心原子的雜化形式為________。

（4）基態(tài)Mg原子的核外電子排布式為________；第三周期主族元素中，電負(fù)性小于Mg元素的有________填元素符號，下同，原子第一電離能小于Mg原子的有________。

（5）和均可作為耐火材料，其原因是________。

（6）常用于光學(xué)儀器，其長方體型晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示：

的配位數(shù)為________。

若阿伏加德羅常數(shù)的值為，則晶體的密度可表示為________用含a、b、的代數(shù)式表示。

Answer 1

【答案】 正四面體形 或 Na Na、Al 和的化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定，均為離子晶體，均具有很高的晶格能，故其熔點很高，可以作為耐火材料

【解析】

(1)根據(jù)能量最低原理分析；

由圖1知，1個B原子形成5個鍵；

中B原子的價層電子對數(shù)為=4，孤電子對數(shù)為0；

元素的原子序數(shù)為12，根據(jù)能量最低原理書寫核外電子排布式；同周期元素從左到右電負(fù)性增大，第一電離能逐漸增大，但ⅡA族元素s能級全充滿，ⅢA族元素P能級有1個電子，所以第ⅡA族、第ⅢA族第一電離能反常；

(5)離子半徑越小、離子帶電荷數(shù)越多，晶格能越大。

由晶胞結(jié)構(gòu)知，的配位數(shù)為6；

晶體的密度=晶胞的摩爾質(zhì)量÷(晶胞的體積×)

項表示的是基態(tài)，B項表示的是激發(fā)態(tài)，激發(fā)態(tài)能量高于基態(tài)。

由圖1知，1個B原子被5個鍵共用，該單元中含有原子，含有鍵的物質(zhì)的量為，數(shù)目為。

中B原子的價層電子對數(shù)為4，孤電子對數(shù)為0，該離子的立體構(gòu)型為正四面體形，其中B原子的雜化形式為。

元素的原子序數(shù)為12，則基態(tài)Mg原子的核外電子排布式為或。同周期主族元素從左到右非金屬性逐漸增強(qiáng)，電負(fù)性逐漸增大，故第三周期主族元素中，電負(fù)性小于Mg元素的只有Na；原子的第一電離能從左到右呈增大趨勢，其中第ⅡA族、第ⅢA族反常，故第一電離能小于Mg原子的有Na、Al。

離子晶體的熔、沸點高低用晶格能大小比較，晶格能大小主要取決于離子半徑和離子所帶電荷數(shù)。半徑大于、所帶電荷數(shù)小于，故MgO的晶格能小于，熔點低于。

由晶胞結(jié)構(gòu)知，的配位數(shù)為6。

由晶胞結(jié)構(gòu)知，每個晶胞中含有個和個，則晶體的密度可表示為。