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【題目】【廣州市2017屆4月綜合測試(二)】硼及其化合物應用廣泛;卮鹣铝袉栴}:

(1)基態(tài)B原子的價電子軌道表達式為________,其第一電離能比Be ________(填“大”或“小”)。

(2)氨硼烷(NH3BH3)被認為是最具潛力的新型儲氫材料之一,分子中存在配位鍵,提供孤電子對的成鍵原子是________,寫出一種與氨硼烷互為等電子體的分子________(填化學式)。

(3)常溫常壓下硼酸(H3BO3)晶體結構為層狀,其二維平面結構如圖a。

B原子的雜化方式為________。從氫鍵的角度解釋硼酸在冷水中的溶解度小而加熱時溶解度增大:________。

路易斯酸堿理論認為,任何可接受電子對的分子或離子叫路易斯酸,任何可給出電子對的分子或離子叫路易斯堿。從結構角度分析硼酸是路易斯酸:________

(4)立方氮化硼(BN)是特殊的耐磨和切削材料,其晶胞結構與金剛石相似,如圖b所示。

與氮原子直接連接的硼原子構成的幾何形狀為________。硼原子和氮原子所連接的最小環(huán)為________元環(huán)。

晶胞有兩個基本要素:

原子坐標參數(shù),表示晶胞內部各原子的相對位置。如圖b所示,其中原子坐標參數(shù)X為(0,0,0),Y原子的坐標參數(shù)為(1/2,0,1/2),則Z原子的坐標參數(shù)為________。

晶胞參數(shù),描述晶胞的大小和形狀。已知立方氮化硼的密度為d gcm3,阿伏加德羅常數(shù)值為NA,則晶胞參數(shù)a=________nm。(列出計算式即可

【答案】 N C2H6 sp2 硼酸分子間通過氫鍵締合,加熱時部分氫鍵被破壞。 硼酸分子中B原子有一個2p空軌道。 正四面體 ( )

【解析】(1)B原子原子核內5個質子,基態(tài)B原子電子排布式是:1s22s22p1,所以基態(tài)B原子的價電子軌道表達式為;B原子價電子排布為2s22p1,Be原子價電子排布為2s2雖然p能級能量較高,但根據(jù)"洪特規(guī)則",等價軌道全滿或者半滿或者全空是相對穩(wěn)定的結構B第一電離能比Be。

(2)氨硼烷(NH3BH3中,NB的化合價都是-3,BH3NH3的化合價都是0,兩者之間是通過配位鍵相連的的,B的最外層有三個電子,結合三個H原子,還缺少兩個電子就達穩(wěn)定結構,而N結合三個H還有一個孤電子對,所以N提供孤電子對而B提供空軌道形成配位鍵;等電子體具有相同的電子數(shù)目和原子數(shù)目,C2H6與氨硼烷互為等電子體。

(3)①硼原子最外層只有3個電子,與氧原子形成3對共用電子對,價層電子對為3,雜化軌道數(shù)為3,雜化類型為sp2;層內的H3BO3分子之間主要通過氫鍵相連,加熱時部分氫鍵容易被破壞,所以硼酸在冷水中的溶解度小而加熱時溶解度增大。②硼酸分子中心的B原子sp2雜化3sp212p軌道,軌道總數(shù)就是4;B3個價電子,分別在3sp2軌道中和氧成鍵,那么成鍵數(shù)目是3;硼的電子都用掉了所以沒有孤對電子,那么就有一個空軌道,也就是2P空軌道,根據(jù)路易斯酸堿理論:任何可接受電子對的分子或離子叫路易斯酸,所以硼酸是路易斯酸。

4①立方氮化硼(BN如圖b,N(白色)占據(jù)立方體的8個頂點和6個面心,所以有+6×4個;B(黑色)占據(jù)小立方體(八分之一個晶胞)的中心,共4個,則一個晶胞中有4N,4B與氮原子直接連接的硼原子構成的幾何形狀為正四面體,其中氮原子在體心,4個硼原子在頂點;硼原子和氮原子所連接的最小環(huán)為六元環(huán)②原子坐標參數(shù),表示晶胞內部各原子的相對位置。如圖b所示,其中原子坐標參數(shù)X為(0,0,0),Y原子的坐標參數(shù)為(1/2,01/2),ZB(黑色)占據(jù)小立方體(八分之一個晶胞)的中心,可知Z處于到各個面的,Z原子的坐標參數(shù)為(, , )。由已知立方氮化硼的密度為d gcm3,阿伏加德羅常數(shù)值為NA,晶胞參數(shù)為a,N的相對原子質量為14B的相對原子質量為11,則根據(jù)晶胞的質量列式:d×a3,所以acm×107 nm

練習冊系列答案
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