Question

【題目】氟代硼酸鉀（KBe2BO3F2）是激光器的核心材料，我國化學家在此領域的研究走在了世界的最前列。回答下列問題：

（1）氟代硼酸鉀中非金屬元素原子的電負性大小順序是__。基態K+的電子排布式為__。

（2）NaBH4是有機合成中常用的還原劑，其中的陰離子空間構型是__，中心原子的雜化方式為__。NaBH4中存在__（填標號）。

a.離子鍵 b.氫鍵 c.σ鍵 d.π鍵

（3）BeCl2中的化學鍵具有明顯的共價性，蒸汽狀態下以雙聚分子存在的BeCl2的結構式為__，其中Be的配位數為__。

（4）第三周期元素氟化物的熔點如下表：

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

解釋表中氟化物熔點變化的原因：___。

（5）CaF2的一種晶胞如圖所示。Ca2+占據F-形成的空隙，若r(F-)=xpm，r(Ca2+)=ypm，設阿伏加德羅常數的值為NA，則CaF2的密度ρ=__g·cm-3（列出計算表達式）。

Answer 1

【答案】F＞O＞B 1s22s22p63s23p6或[Ar] 正四面體 sp3 ac 3 前三種為離子晶體，晶格能依次增大，后三種為分子晶體，分子間力依次增大

【解析】

(1)氟代硼酸鉀中非金屬元素有F、O、B，元素的非金屬性越強，電負性越大；基態K+核外電子總數為18；

(2)BH4-的中心原子B原子孤電子對數==0，價層電子對數=0+4=0，微粒空間構型與VSEPR模型相同；Na+與BH4-之間形成離子鍵，B原子有3個價電子，H有空軌道，而BH4-中形成4個B-H鍵，故BH4-中含有1個配位鍵、3個σ鍵；

(3)雙聚分子為Be2Cl4，Be原子價電子數為2，形成2個Be-Cl鍵，Be原子有空軌道、Cl原子有孤電子對，每個BeCl2分子中的1個Cl原子另外分子中Be原子之間形成1個配位鍵；

(4)氟化物的熔點與晶體類型，離子晶體的熔點較高，分子晶體的熔點較低；離子半徑越小、電荷越大，晶格能越大，離子晶體的熔沸點越高。而相對分子質量越大，分子間作用力越強，分子晶體的熔沸點越高；

(5)晶胞中白色球數目為4、黑色球數目為1+8×+6×+12×=8，結合化學式可知，白色球代表Ca2+、黑色球代表F-，Ca2+占據F-形成的立方體的體心，晶胞中F-形成8個小立方體，只有4個Ca2+占據；處于晶胞中F-形成的小立方體體心的Ca2+與小立方體頂點F-緊密相鄰，若r(F-)=xpm，r(Ca2+)=ypm，則小立方體棱長=pm，故晶胞棱長=pm，計算晶胞中微粒總質量，即為晶胞質量，晶體密度=晶胞質量÷晶胞體積。

(1)氟代硼酸鉀中非金屬元素有F、O、B，非金屬性強弱順序為F＞O＞B，電負性大小順序為F＞O＞B；基態K+核外電子總數為18，則電子排布式為1s22s22p63s23p6或[Ar]；

(2)BH4-的中心原子B原子孤電子對數==0，價層電子對數=0+4=0，微粒空間構型與VSEPR模型相同為正四面體形，B原子采取sp3雜化；Na+與BH4-之間形成離子鍵，B原子有3個價電子，H有空軌道，而BH4-中形成4個B-H鍵，故BH4-中含有1個配位鍵、3個σ鍵，沒有氫鍵與π鍵，故答案為ac；

(3)雙聚分子為Be2Cl4，Be原子價電子數為2，形成2個Be-Cl鍵，Be原子有空軌道、Cl原子有孤電子對，每個BeCl2分子中的1個Cl原子另外分子中Be原子之間形成1個配位鍵，BeCl2的結構式為，其中Be的配位數為3；

(4)NaF、MgF2和AlF3為離子晶體，晶格能依次增大，熔點依次升高，而SiF4、PF5和SF6為分子晶體，分子間力依次增大，熔點依次增大；

(5)晶胞中白色球數目為4、黑色球數目為1+8×+6×+12×=8，結合化學式可知，白色球代表Ca2+、黑色球代表F-，Ca2+占據F-形成的立方體的體心，晶胞中F-形成8個小立方體，只有4個Ca2+占據，可知Ca2+占據F-形成的空隙占有率為50%；處于晶胞中F-形成的小立方體體心的Ca2+與小立方體頂點F-緊密相鄰，若r(F-)=xpm，r(Ca2+)=ypm，則小立方體棱長=pm，故晶胞棱長=pm，晶胞相當于含有4個“CaF2”，晶胞質量=4×g，晶體密度gcm-3。