【題目】由N、B等元素組成的新型材料有著廣泛用途.
(1)B2H6是一種高能燃料,它與Cl2反應(yīng)生成的BCl3可用于半導(dǎo)體摻雜工藝及高純硅制造.由第二周期元素組成的與BCl3互為等電子體的陰離子為(填離子符號(hào),填一個(gè)).
(2)氨硼烷(H3N→BH3)和Ti(BH43均為廣受關(guān)注的新型化學(xué)氫化物儲(chǔ)氫材料.
①H3N→BH3中N原子的軌道雜化類型為
②Ti(BH43由TiCl3和LiBH4反應(yīng)制得.基態(tài)Ti3+的未成對(duì)電子數(shù)有個(gè),BH4的立體構(gòu)型是 . 寫(xiě)出該制備反應(yīng)的化學(xué)方程式
③氨硼烷可由六元環(huán)狀化合物(HB=NH)3通過(guò)如下反應(yīng)制得:3CH4+2 (HB=NH)3+6H2O→3CO2+6H3BNH3
與上述化學(xué)方程式有關(guān)的敘述不正確的是 . (填標(biāo)號(hào))
A.氨硼烷中存在配位鍵
B.第一電離能:N>O>C>B
C.反應(yīng)前后碳原子的軌道雜化類型不變
D.CH4、H2O、CO2分子空間構(gòu)型分別是:正四面體形、V形、直線形
(3)磷化硼(BP)是受到高度關(guān)注的耐磨材料.如圖1為磷化硼晶胞.

①磷化硼晶體屬于晶體(填晶體類型),(填是或否)含有配位鍵.
②晶體中B原子的配位數(shù)為
(4)立方氮化硼是一種新型的超硬、耐磨、耐高溫的結(jié)構(gòu)材料,其結(jié)構(gòu)和硬度都與金剛石相似,但熔點(diǎn)比金剛石低,原因是
(5)圖2是立方氮化硼晶胞沿z軸的投影圖,請(qǐng)?jiān)趫D中圓球上涂“●”和畫(huà)“×”分別標(biāo)明B與N的相對(duì)位置.

【答案】
(1)CO32或NO3
(2)sp3;1;正四面體;TiCl3+3LiBH4=Ti(BH43+3LiCl;C
(3)原子;是;4
(4)B﹣N鍵鍵長(zhǎng)大于C﹣C鍵鍵長(zhǎng),鍵能小,所以熔點(diǎn)低
(5)
【解析】解:(1)根據(jù)等電子體原理,原子數(shù)相同,價(jià)電子數(shù)也相同的粒子互為等電子體,所以由第2周期元素組成的與BCl3互為等電子體的陰離子為CO32或NO3 ,
所以答案是:CO32或NO3
(2.)①H3N→BH3中N原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為 =4,所以N原子的軌道雜化類型為sp3 , 所以答案是:sp3
②基態(tài)Ti3+的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d1 , 其未成對(duì)電子數(shù)是1. BH4中B原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為 =4,所以雜化方式為sp3雜化,則BH4的立體構(gòu)型為正四面體,Ti(BH43由TiCl3和LiBH4反應(yīng)制得,反應(yīng)的化學(xué)方程式為T(mén)iCl3+3LiBH4═Ti(BH43+3LiCl,所以答案是:1;正四面體;TiCl3+3LiBH4=Ti(BH43+3LiCl;
③A.B一般是形成3個(gè)鍵,(H3BNH3)由六元環(huán)狀化合物(HB=NH)3通過(guò)3CH4+2(HB=NH)3+6H2O→3CO2+6H3BNH3制得,其中1個(gè)鍵是配位鍵,故A正確;
B.同一周期元素中,元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大趨勢(shì),但第IIA族、第VA族元素的第一電離能大于相鄰元素,這幾種元素都是第二周期元素,它們的族序數(shù)分別是:第IIIA族、第IVA族、第VA族、第VIA族,所以它們的第一電離能大小順序是I1(N)>I1(O)>I1(C)>I1(B),故B正確;
C.由CH4變?yōu)镃O2 , 碳原子雜化類型由sp3轉(zhuǎn)化為sp,反應(yīng)前后碳原子的軌道雜化類型已經(jīng)改變,故C錯(cuò)誤;
D.CH4分子中價(jià)層電子對(duì)=σ 鍵電子對(duì)+中心原子上的孤電子對(duì)=4+ ×(4﹣4×1)=4,且不含孤電子對(duì),所以其空間構(gòu)型是正四面體,H2O中價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=2+ ×(6﹣2×1)=4,且含有2個(gè)孤電子對(duì),所以H2O的VSEPR模型為四面體,分子空間構(gòu)型為V型,、CO2分子中價(jià)層電子對(duì)=σ 鍵電子對(duì)+中心原子上的孤電子對(duì)=2+ ×(4﹣2×2)=2,所以二氧化碳是直線型結(jié)構(gòu),故D正確,
所以答案是:C;
(3.)①在磷化硼晶體中,磷和硼原子之間通過(guò)共價(jià)鍵相互作用,結(jié)合性質(zhì)可知其晶體類型為原子晶體,硼最外層有3個(gè)電子,但根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知,每個(gè)硼和磷周圍都有4個(gè)共價(jià)鍵,所以磷原子含有孤電子對(duì),硼原子含有空軌道,它們之間存在配位鍵,所以答案是:原子;是;
②根據(jù)晶的結(jié)構(gòu)圖可知,每個(gè)磷原子周圍有4個(gè)硼原子,所以配位數(shù)為4,所以答案是:4;
(4.)立方氮化硼結(jié)構(gòu)和硬度都與金剛石相似,均為原子晶體,B﹣N鍵鍵長(zhǎng)大于C﹣C鍵,鍵能小于C﹣C鍵,導(dǎo)致立方氮化硼熔點(diǎn)比金剛石低;所以答案是:B﹣N鍵鍵長(zhǎng)大于C﹣C鍵鍵長(zhǎng),鍵能小,所以熔點(diǎn)低
(5.)晶體中B、N原子配位數(shù)均為4,涂“●”和畫(huà)“×”分別標(biāo)明B與N的相對(duì)位置為: ,所以答案是:

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選項(xiàng)

X

Y

A

MgSO4

CuSO4

B

AgNO3

Pb(NO32

C

FeSO4

Al2 (SO43

D

CuSO4

AgNO3


A.A
B.B
C.C
D.D

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