题文
硼元素B在化学中有很重要的地位。硼的化合物在农业、医院、玻璃等方面用途很广。请回答下列问题：
（1）写出与B元素同主族的Ga元素的基态原子核外电子分布式 ，从原子结构的角度分析，B、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为 。
（2）立方氮化硼可利用人工方法在高温高压条件下合成，属于超硬材料，同属原子晶体的氮化硼（BN）比晶体硅具有更高硬度和耐热性的原因是 。
（3）在BF3分子中中心原子的杂化轨道类型是 ，SiF4微粒的空间构型是 。
（4）科学家发现硼化镁在39K时呈超导性，在硼化镁晶体的理想模型中，镁原子和硼原子是分层排布的，一层镁一层硼相间排列。图23是该晶体微观窨中取出的部分原子沿Z轴方向的投影，白球是镁原子投影，黑球是硼原子投影，图中的硼原子和镁原子投影在同一平面上。根据图示确定硼化镁的化学式为 。
解析
（1）Ga与B同主族，原子序数是31，则根据构造原理可知，Ga元素的基态原子核外电子分布
式1s22s22p63s23p63d104s24p1。非金属性越强，第一电离能越大。由于氮元素原子2p能级有3个电子，
处于半满稳定状态，能量较低，第一电离能大于相邻元素，所以B、N、O元素的第一电离能由大到小
的顺序为N＞O＞B。
（2）由于N和B的原子半径比Si的原子半径小，B－N键长比Si－Si短，所以氮化硼比晶体硅具有
更高硬度和耐热性。
（3）根据价层电子对互斥理论可知，在BF3分子中中心原子B原子含有的孤对电子对数＝（3－3×1）÷2＝0，这说明该化合物是平面正三角形结构，则B原子的杂化轨道类型是sp2杂化；同样根据价层电子对互斥理论可知，在SiF4分子中中心原子Si原子含有的孤对电子对数＝（4－4×1）÷2＝0，这说明该化合物是正四面体结构。
（4）根据投影可知， 6个B原子构成1个正六边形，中间是镁原子。1个B原子被周围的3个正六边形共用，所以1个正六边形含有的B原子是6÷3＝2，因此硼化镁的化学式为MgB2。
考点
据考高分专家说，试题“硼元素B在化学中有很重要的地位。硼的化合.....”主要考查你对 [构成物质的粒子—分子、原子、离子 ]考点的理解。
构成物质的粒子—分子、原子、离子
构成物质的微粒：
构成物质的粒子有分子、原子、离子
分子：能够独立存在并保持物质化学性质的一种微粒。
原子：化学变化中的最小粒子。
离子：带电荷的原子或原子团。
原子的构成：
（1）在原子中核电荷数=质子数=核外电子数决定元素种类质子数（核电荷数）
（2）原子的质量主要集中在原子核上
（3）三决定：质子数决定元素种类
最外层电子数决定化学性质
原子核决定原子的质量
（4）相对原子质量≈质子数+中子数
说明：最外层电子数相同其化学性质不一定都相同（Mg，He最外层电子数为2）；最外层电子数不同其化学性质有可能相似（He，Ne均为稳定结构）
原子、分子、离子的区别与联系：
区别：
离子是原子或原子团由于得失电子而形成的带电微粒。
原子是化学变化中的最小微粒。
分子是物质中保持原物质的一切化学性质、能够独立存在的最小微粒。
联系：
分子是由原子组成的。在化学变化中，分子可再分，原子不可再分。分子是独立存在而保持物质化学性质的最小粒子。
原子、分子、离子的表示方法：
原子通常用表示，分子用化学式表示，离子用
表示。
