Question

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)氟代硼酸钾中非金属元素原子的电负性大小顺序是______________。基态K⁺的电子排布式为__________________。

(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_______________，中心原子的杂化方式为__________。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_________________。

（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，若r(F^-)=x pm，r(Ca²⁺)=y pm，设阿伏加德罗常数的值为N_A，则CaF₂的密度ρ=____________________g·cm^-3（列出计算表达式）。

Answer

F＞O＞B 1s22s22p63s23p6 正四面体 sp3 ac 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

【解析】

(1)元素的非金属性越强，电负性越大。氟代硼酸钾中非金属元素有F、O、B，非金属性强弱顺序为F＞O＞B，电负性大小顺序为F＞O＞B；基态K+核外电子总数为18，则电子排布式为1s22s22p63s23p6；

(2)BH4-的中心原子B原子孤电子对数==0，价层电子对数=0+4=0，微粒空间构型与VSEPR模型相同为正四面体形，B原子采取sp3杂化；Na+与BH4-之间形成离子键，B原子有3个价电子，H有空轨道，而BH4-中形成4个B-H键，故BH4-中含有1个配位键、3个σ键，没有氢键与π键，故答案为ac；

(3)双聚分子为Be2Cl4，Be原子价电子数为2，形成2个Be-Cl键，Be原子有空轨道、Cl原子有孤电子对，每个BeCl2分子中的1个Cl原子另外分子中Be原子之间形成1个配位键，BeCl2的结构式为，其中Be的配位数为3；

(4)氟化物的熔点与晶体类型，离子晶体的熔点较高，分子晶体的熔点较低；离子半径越小、电荷越大，晶格能越大，离子晶体的熔沸点越高。而相对分子质量越大，分子间作用力越强，分子晶体的熔沸点越高；NaF、MgF2和AlF3为离子晶体，晶格能依次增大，熔点依次升高，而SiF4、PF5和SF6为分子晶体，分子间力依次增大，熔点依次增大；

(5)晶胞中白色球数目为4、黑色球数目为1+8×+6×+12×=8，结合化学式可知，白色球代表Ca2+、黑色球代表F-，Ca2+占据F-形成的立方体的体心，晶胞中F-形成8个小立方体，只有4个Ca2+占据，可知Ca2+占据F-形成的空隙占有率为50%；处于晶胞中F-形成的小立方体体心的Ca2+与小立方体顶点F-紧密相邻，若r(F-)=xpm，r(Ca2+)=ypm，则小立方体棱长=pm，故晶胞棱长=pm，晶胞相当于含有4个“CaF2”，晶胞质量=4×g，晶体密度g•cm-3。