[化学-物质结构与性质]
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.如图所示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______.

(1)Ga是31号元素,其核外有31个电子,根据构造原理知其基态原子核外电子分布式为:[Ar]3d104s24p 1,同一周期,元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势,但第VA族元素大于其相邻元素,所以B、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为N>O>B,故答案为:[Ar]3d104s24p 1,N>O>B;
(2)原子晶体的硬度与原子半径、键长成反比,N原子和B原子的半径比硅原子小,B-N键长比Si-Si短,所以氮化硼(BN)比晶体硅具有更高硬度和耐热性,故答案为:N原子和B原子的半径比硅原子小,B-N键长比Si-Si短;
(3)在BF3分子中B原子的价层电子对=3,且没有孤电子对,所以中心原子的杂化轨道类型是sp2杂化,SiF4中硅原子含有4个共价键,且不含孤电子对,所以它的空间构型是正四面体型,故答案为:sp2,正四面体;
(4)根据投影可知,1个B原子为3个Mg原子共用,故属于一个Mg原子的B原子为
;1个Mg原子为6个B原子共用,故用于一个B原子的Mg原子为1 3
.由此可知Mg镁硼原子个数比=1 6
:1 6
=1:2,故硼化镁的化学式为MgB2,故答案为:MgB2.1 3