Question

【题目】氟代硼酸钾（KBe2BO3F2）是激光器的核心材料，我国化学家在此领域的研究走在了世界的最前列。回答下列问题：

（1）氟代硼酸钾中各元素原子的第一电离能大小顺序是F＞O＞____________。基态K+电子占据最高能级的电子云轮廓图为________形。

（2）NaBH4是有机合成中常用的还原剂，其中的阴离子空间构型是_______，中心原子的杂化形式为_______。NaBH4中存在_____（填标号）。

a. 离子键 b.氢键 c.σ键 d.π键

（3）BeCl2中的化学键具有明显的共价性，蒸汽状态下以双聚分子存在的BeCl2的结构式为________，其中Be的配位数为_______。

（4）第三周期元素氟化物的熔点如下表：

化合物	NaF	MgF2	AlF3	SiF4	PF5	SF6
熔点/℃	993	1261	1291	-90	-83	-50.5

解释表中氟化物熔点变化的原因：_____________________。

（5）CaF2的一种晶胞如图所示。Ca2+占据F－形成的空隙，其空隙率是________。若r(F－)＝xpm，r(Ca2+)＝ypm，设阿伏加德罗常数的值为NA，则CaF2的密度ρ＝_________ g·cm-3（列出计算表达式）。

Answer 1

【答案】Be＞B＞K 哑铃 正四面体 sp3 ac 3 前三种为离子晶体，晶格能依次增大，后三种为分子晶体，分子间力依次增大。 50%

【解析】

⑴第一电离能从左到右增大，但第IIA大于第IIIA，第VA大于第VIA，从上到下递减；p能级，其电子云轮廓图为哑铃形。

⑵BH4－阴离子有4个σ键，因此中心原子的杂化形式为sp3，其空间构型是正四面体，Na+与BH4－形成离子键，BH4－内部有共价键和σ键。

⑶BeCl2中的化学键具有明显的共价性，蒸汽状态下以双聚分子存在的BeCl2的结构式为，根据Be原子的周围连接的氯原子得Be的配位数为3。

⑷氟化物熔点变化的原因：前三种为离子晶体，晶格能依次增大，后三种为分子晶体，分子间力依次增大。

⑸根据结构看出氟离子在顶点、棱心、面心、体内，总共8个氟离子，F－形成的空隙有八个，而Ca2+占据了其中的四个，还有四个空隙是空的，因此空隙率是50%，若r(F－)＝x pm，r(Ca2+)＝y pm，根据图中得出体对角线为4 [r(F－)+ r(Ca2+)]，晶胞中总共有4个钙离子，8个氟离子，根据密度公式进行计算。

⑴第一电离能从左到右增大，但第IIA大于第IIIA，第VA大于第VIA，从上到下递减，氟代硼酸钾中各元素原子的第一电离能大小顺序是F＞O＞Be＞B＞K，基态K+电子占据最高能级为p能级，其电子云轮廓图为哑铃形，故答案为：＞Be＞B＞K；哑铃。

⑵BH4－阴离子有4个σ键，因此中心原子的杂化形式为sp3，其空间构型是正四面体，Na+与BH4－形成离子键，BH4－内部有共价键和σ键，因此NaBH4中存在ac，故答案为：正四面体；sp3；ac。

⑶BeCl2中的化学键具有明显的共价性，蒸汽状态下以双聚分子存在的BeCl2的结构式为，根据Be原子的周围连接的氯原子得Be的配位数为3，故答案为：；3。

⑷氟化物熔点变化的原因：前三种为离子晶体，晶格能依次增大，后三种为分子晶体，分子间力依次增大，故答案为：前三种为离子晶体，晶格能依次增大，后三种为分子晶体，分子间力依次增大。

⑸根据结构看出氟离子在顶点、棱心、面心、体内，总共8个氟离子，F－形成的空隙有八个，而Ca2+占据了其中的四个，还有四个空隙是空的，因此空隙率是50%，若r(F－)＝x pm，r(Ca2+)＝y pm，根据图中得出体对角线为4 [r(F－)+ r(Ca2+)]，晶胞中总共有4个钙离子，8个氟离子，因此CaF2的密度g·cm-3，故答案为：。