Question

【題目】微量元素硼對植物生長及人體健康有著十分重要的作用，也廣泛應用于新型材料的制備。

(1)基態硼原子的價電子軌道表達式是_______________。與硼處于同周期且相鄰的兩種元素和硼的第一電離能由大到小的順序為___________。

(2)晶體硼單質的基本結構單元為正二十面體，其能自發地呈現多面體外形，這種性質稱為晶體的________。

(3)B的簡單氫化物BH3不能游離存在，常傾向于形成較穩定的B2H6或與其他分子結合。

①B2H6分子結構如圖，則B原子的雜化方式為________。

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)。

(4)以硼酸(H3BO3)為原料可制得硼氫化鈉(NaBH4)，它是有機合成中的重要還原劑。BH的鍵角是________，立體構型為___________。

(5)磷化硼(BP)是受高度關注的耐磨材料，可作為金屬表面的保護層，其結構與金剛石類似，晶胞結構如圖所示。磷化硼晶胞沿z軸在平面的投影圖中，B原子構成的幾何形狀是_______；已知晶胞邊長為458 pm，則磷化硼晶體的密度是____g·cm－3(列式并計算，結果保留兩位有效數字，已知4．583＝96．07)。

Answer 1

【答案】 C＞Be＞B 自范性 sp3雜化 N C2H6 109°28' 正四面體 正方形 　＝2．9

【解析】

（1）硼為5號元素，其核外電子排布式為1s22s22p1，價電子軌道表達式為；與硼處于同周期且相鄰的兩種元素為Be和C，同周期元素從左到右，第一電離能呈增大趨勢，但Be的2s軌道全充滿，處于穩定狀態，所以第一電離能大小順序為B<Be<C；

（2）晶體的自范性是晶體中的粒子在微觀空間里呈現周期性有序排列的宏觀表象，即晶體能自發地呈現多面體外形的性質；

（3）①由題圖可以看出，每個B結合4個H，B上不存在孤對電子，所以B的價層電子對數為4，采用sp3雜化；

②NH3BH3中N提供孤對電子，B提供空軌道，從而形成配位鍵；與NH3BH3互為等電子體的分子為C2H6;

（4）的成鍵電子對為4，孤電子對為0，故其空間構型為正四面體形，鍵角為109°28'；

（5）BP晶胞沿z軸在平面投影，B原子構成的幾何形狀為正方形；BP晶胞中有4個B原子和4個P原子，磷化硼晶體的密度為。