Question

【題目】硼及其化合物在新材料、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等方面用途很廣。請回答下列問題：

（1）B的基態(tài)原子核外電子排布式為____________________。

（2）BF3的立體構(gòu)型是_____________________；HF能與BF3化合得到HBF4，從化學(xué)鍵形成角度分析HF與BF3能化合的原因___________。

（3）H3BO3為一元酸，與足量NaOH溶液反應(yīng)得到[B(OH)4]-，H3BO3 和[B(OH)4]-中B的雜化軌道類型分別為為____________ 、____________。

（4）NaBH4被認為是有機化學(xué)上的“萬能還原劑”，NaBH4的電子式為_____________，其中三種元素的電負性由大到小的順序是__________________________。

（5）自然界中含硼元素的鈉鹽是一種天然礦藏，其化學(xué)式寫作Na2B4O7·10H2O，實際上它的結(jié)構(gòu)單元是由兩個H3BO3和兩個[B(OH)4]-縮合而成的雙六元環(huán)，應(yīng)該寫成Na2[B4O5(OH)4]·8H2O，其結(jié)構(gòu)如圖所示，

它的陰離子可形成鏈狀結(jié)構(gòu)，則該晶體中不存在的作用力是_________(填選項字母)。

A．離子鍵 B．共價鍵 C．氫鍵 D．金屬鍵 E．范德華力

（6）某種金屬鋰的硼氫化物是優(yōu)質(zhì)固體電解質(zhì)，并具有高儲氫密度。陽離子為Li+，每個陰離子是由12個硼原子和12個氫原子所構(gòu)成的原子團。陰離子在晶胞中的位置如圖所示，其堆積方式為____________，Li+占據(jù)陰離子組成的所有最小正四面體中心，該化合物的化學(xué)式為____________(用最簡整數(shù)比表示)。假設(shè)晶胞邊長為a pm，用NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值，則該晶胞的密度為___________g/cm3(用含a，NA的代數(shù)式表示) 。

Answer 1

【答案】1s22s22p1 平面(正)三角形 BF3中硼原子有空軌道，HF中氟原子有孤對電子，兩者之間可形成配位鍵 sp2雜化 sp3雜化 H>B>Na D 面心立方最密堆積 LiB6H6 6.32×1032 /(a3·NA)

【解析】

（1）B元素處于第二周期IIIA族，核外電子排布式為1s22s22p1 。

故答案為1s22s22p1

（2）BF3分子的中心B原子孤電子對數(shù)==0，價層電子對數(shù)=3+0=3，分子空間構(gòu)型為平面正三角形，中心B原子的雜化軌道類型為sp2，故BF3中硼原子有空軌道，HF中氟原子有孤對電子，兩者之間可形成配位鍵得到HBF4。

故答案為 平面(正)三角形 BF3中硼原子有空軌道，HF中氟原子有孤對電子，兩者之間可形成配位鍵

（3）H3BO3中B原子的價層電子對數(shù)為3，故B原子的雜化軌道類型為SP2，[B(OH)4]-中B原子的價層電子數(shù)為4，孤對電子數(shù)為0，故B原子的雜化軌道類型為SP3雜化。

故答案為 sp2雜化 sp3雜化

（4）NaBH4為離子化合物，電子式為，NaBH4中H的化合價為-1，電負性大于B，故電負性大小比較為：H>B>Na。

故答案為 H>B>Na

（5）Na2[B4O5(OH)4]·8H2O中含有離子鍵，形成4個鍵的B原子中含有1個配位鍵，氫氧根離子中氧原子與B原子之間形成配位鍵，圖1中用“→”標出其中的配位鍵為：，該陰離子通過氫鍵相互結(jié)合形成鏈狀結(jié)構(gòu)，故含有共價鍵、氫鍵及范德華力的作用，不存在金屬鍵。

故答案選D

（6）由圖可知陰離子處于晶胞的頂點和面心，屬于面心立方最密堆積，頂點陰離子與面心陰離子構(gòu)成正四面體結(jié)構(gòu)，晶胞中有8個正四面體故有8個Li+，故該化合物的化學(xué)式為LiB6H6，晶體密度=晶胞的密度=。

故答案為 LiB6H6 6.32×1032 /(a3·NA)