硼（B）及其化合物在化学中有重要的地位．请回答下列问题：（1）Ga与B同主族，Ga的基态原子核外电子排布式为B与同周期相邻两元素第一电离能由大到小的顺序是．（2）硼酸（H3BO3）

Question

硼（B）及其化合物在化学中有重要的地位．请回答下列问题：

（1）Ga与B同主族，Ga的基态原子核外电子排布式为___B与同周期相邻两元素第一电离能由大到小的顺序是___．
（2）硼酸（H₃BO₃）是白色片状晶体（层状结构如图），有滑腻感，在冷水中溶解度很小，加热时溶解度增大．
①硼酸中B原子的杂化轨道类型为___．
②硼酸晶体中存在的作用力有范德华力和___．
③加热时，硼酸的溶解度增大，主要原因是___．
④硼酸是一元弱酸，在水中电离时，硼酸结合水电离出的OHˉ而呈酸性．写出硼酸的电离方程式___．
（3）立方氮化硼是一种新型陶瓷材料，结构和形体都类似金刚石，是现时所知的几乎最硬的物质，化学式为BN，则立方氮化硼中B原子的杂化轨道类型为___；1mol立方氮化硼中B-N的物质的量为___．

Answer 1

（1）Ga与B同主族，处于第四周期ⅢA族，核外电子数为5+8+18=31，根据构造原理知其基态原子核外电子分布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹或[Ar]3d¹⁰4s²4p¹，同周期从左到右第一电离能增大，但是第IIA和第IIIA族、第VA和第VIA反常，故第一电离能：C>Be>B，
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹或[Ar]3d¹⁰4s²4p¹； C>Be>B；
（2）①由图可知，B原子形成3个B-Oσ键，没有孤电子对，B原子杂化轨道数目为3，B原子采取sp²杂化方式，
故答案为：sp²；
②由硼酸晶体结构可知，层内分子中O与B、H之间形成共价键，分子间H、O之间形成氢键，层与层之间为范德华力，
故答案为：氢键、共价键；
③加热破坏了硼酸分子之间的氢键，硼酸分子与水分子之间形成氢键，加热时，硼酸的溶解度增大，
故答案为：加热破坏了硼酸分子之间的氢键，硼酸分子与水分子之间形成氢键；
④硼酸是一元弱酸，在水中电离时，硼酸结合水电离出的OH^-而呈酸性，即电离生成[B（OH）₄]^-、H⁺，电离方程式为：H₃BO₃+H₂O⇌[B（OH）₄]^-+H⁺，
故答案为：H₃BO₃+H₂O⇌[B（OH）₄]^-+H⁺；
（3）立方氮化硼的结构和形体都类似金刚石，金刚石中每个C原子与其它4个碳原子形成四面体结构，整个晶体为立体网状结构，则每个B原子形成4个共价键，则B原子的杂化类型为sp³；每个B原子形成4个共价键，则1mol立方氮化硼中B-N的物质的量为4mol，
故答案为：sp³；4mol．