Question

【题目】B和Mg在材料科学领域有广泛的应用和发展前景。

回答下列问题：

（1）下列B原子轨道表达式表示的状态中，能量更高的是________填“A”或“B”。

A. B.

（2）晶体硼中的基本单元如图1所示，其中含有12个B原子。该单元中含有键的数目为________。

（3）是重要的还原剂。其中阴离子的立体构型为________，中心原子的杂化形式为________。

（4）基态Mg原子的核外电子排布式为________；第三周期主族元素中，电负性小于Mg元素的有________填元素符号，下同，原子第一电离能小于Mg原子的有________。

（5）和均可作为耐火材料，其原因是________。

（6）常用于光学仪器，其长方体型晶胞结构如图2所示：

的配位数为________。

若阿伏加德罗常数的值为，则晶体的密度可表示为________用含a、b、的代数式表示。

Answer 1

【答案】 正四面体形 或 Na Na、Al 和的化学性质非常稳定，均为离子晶体，均具有很高的晶格能，故其熔点很高，可以作为耐火材料

【解析】

(1)根据能量最低原理分析；

由图1知，1个B原子形成5个键；

中B原子的价层电子对数为=4，孤电子对数为0；

元素的原子序数为12，根据能量最低原理书写核外电子排布式；同周期元素从左到右电负性增大，第一电离能逐渐增大，但ⅡA族元素s能级全充满，ⅢA族元素P能级有1个电子，所以第ⅡA族、第ⅢA族第一电离能反常；

(5)离子半径越小、离子带电荷数越多，晶格能越大。

由晶胞结构知，的配位数为6；

晶体的密度=晶胞的摩尔质量÷(晶胞的体积×)

项表示的是基态，B项表示的是激发态，激发态能量高于基态。

由图1知，1个B原子被5个键共用，该单元中含有原子，含有键的物质的量为，数目为。

中B原子的价层电子对数为4，孤电子对数为0，该离子的立体构型为正四面体形，其中B原子的杂化形式为。

元素的原子序数为12，则基态Mg原子的核外电子排布式为或。同周期主族元素从左到右非金属性逐渐增强，电负性逐渐增大，故第三周期主族元素中，电负性小于Mg元素的只有Na；原子的第一电离能从左到右呈增大趋势，其中第ⅡA族、第ⅢA族反常，故第一电离能小于Mg原子的有Na、Al。

离子晶体的熔、沸点高低用晶格能大小比较，晶格能大小主要取决于离子半径和离子所带电荷数。半径大于、所带电荷数小于，故MgO的晶格能小于，熔点低于。

由晶胞结构知，的配位数为6。

由晶胞结构知，每个晶胞中含有个和个，则晶体的密度可表示为。