Question

【題目】硼及其化合物在材料制造、有機合成等方面用途非常廣泛。回答下列問題：

(1)VB2是一種導電陶瓷材料，基態(tài)釩原子的價電子排布圖為___________

(2)B、C、N、O四種元素第一電離能由小到大的順序為_______________。

(3)硼的鹵化物在工業(yè)中有重要作用，硼的四種鹵化物的沸點如下表所示：

鹵化物	BF3	BCl3	BBr3	BI3
沸點/K	172	285	364	483

①四種鹵化物沸點依次升高的原因是_________________。

②用BF3分子結構解釋反應BF3(g)+NH4F(s)=NH4BF4(s)能夠發(fā)生的原因：_________________。

③制備環(huán)硼氨烷的方法如下：

BCl3、LiBH4中硼原子的雜化軌道類型依次為_________________；與B3N3H6互為等電子體的分子的結構簡式為___________________。

(4)立方氮化硼的晶胞結構與金剛石結構相似(如下圖)，是超硬材料。

①晶胞中每個氮原子周圍與其最近且等距離的硼原子有_____個；

②結構化學上常用原子坐標參數表示晶胞內部各原子的相對位置，立方氮化硼的晶胞中， B原子的坐標參數分別有：B(0，0，0)，B(，0， )；B(0， ， )等，則距離上述三個B原子最近且等距離的N原子的坐標參數為___________________。

③已知氮化硼晶胞邊長為apm，則氮化硼晶體的密度為____g·cm-3(設NA為阿伏加德羅常數值，只要求列算式)。

Answer 1

【答案】 B 結構相似，相對分子質量越大，分子間作用力越大，沸點越高 BF3分子中硼原子有空軌道，氟化銨中F-有孤對電子，能形成配位鍵 sp2，sp3 4 (1/4，1/4，1/4) 25×4/（NAa3）×1030

【解析】本題主要考查物質結構。

(1)基態(tài)釩原子的價電子排布圖為。

(2)一般非金屬性越強，第一電離能越大，非金屬性：B<C<N<O，而且由于氮原子最外層電子處于半充滿的較穩(wěn)定狀態(tài)，使得氮的第一電離能大于氧，所以B、C、N、O四種元素第一電離能由小到大的順序為B<C<O<N。

(3)①四種鹵化物沸點依次升高的原因是結構相似，相對分子質量越大，分子間作用力越大，沸點越高。

②用BF3分子結構解釋反應BF3(g)+NH4F(s)=NH4BF4(s)能夠發(fā)生的原因：BF3分子中硼原子有空軌道，氟化銨中F-有孤對電子，能形成配位鍵。

③BCl3、LiBH4中硼原子的雜化軌道類型依次為sp2、sp3；與B3N3H6互為等電子體的分子的結構簡式為。

(4)①晶胞中每個氮原子周圍與其最近且等距離的硼原子有4個；

②可將左下角B原子理解為B(0，0，0)，由圖可知距離上述三個B原子最近且等距離的N原子的坐標參數為(1/4，1/4，1/4)。

③晶胞含有4個B原子和4個N原子，它們的相對原子質量之和為100，晶胞體積為a3×1030cm3，則氮化硼晶體的密度為100/ ( NAa3)×1030g·cm-3。