Question

【題目】[化學(xué)——選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]硼及其化合物用途非常廣泛，回答下列問題。

(1)下列B原子電子排布圖表示的狀態(tài)中，能量最低和最高的分別為________、________(填標(biāo)號)

(2)H3BO3是一元弱酸，可用作醫(yī)用消毒劑其水溶液呈酸性的原理為：

則1mol硼酸分子中含有的共用電子對數(shù)為________個。

(3)BF3可用于制造火箭的高能燃料，其分子的空間構(gòu)型是________________，硼原子雜化方式是________________；BF3能與乙醚發(fā)生反應(yīng)：(C2H5)2O+BF3→BF3·O(C2H5)2，該反應(yīng)能發(fā)生，其原因是________________________________。

(4)硼的一種化合物結(jié)構(gòu)簡式為O=B—CH=C=CH2，該分子中含________個σ鍵。

(5)下圖中圖(a)為類似石墨的六方BN，圖(b)為立方BN。

①六方BN具有良好的潤滑性，是因為________________________；六方BN不能像石墨一樣具有導(dǎo)電性，其原因是________________________。

②已知立方BN的晶胞參數(shù)為0.3615nm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則立方BN的密度為________________g·cm－3(列出計算式)。

Answer 1

【答案】A D 3.612×1024(或6.NA) 平面三角形 sp2 BF3中B原子有空軌道，O(C2H5)2中氧原子上有孤對電子，能形成配位鍵 7 六方BN晶體中層與層之間的作用力是較弱 的范德華力，故層與層之間相對易滑動 六方BN的結(jié)構(gòu)中沒有像石墨中有自由移動的電子， 或

【解析】

根據(jù)價層電子對互斥理論分析分子的空間構(gòu)型；根據(jù)晶胞中微粒的數(shù)目計算晶胞的密度。

(1) 能級能量由低到高的順序為：1s、2s、2p；每個軌道最多只能容納兩個電子，且自旋相反，簡并軌道（能級相同的軌道）中電子優(yōu)先單獨占據(jù)1個軌道，且自旋方向相同，能量最低，由此分析，A能量最低，D能量最高，

故答案為：A、D；

(2) 硼酸中有B原子與3個羥基通過三對共用電子對結(jié)合，另外每個羥基中有1對共用電子對，所以1mol硼酸中共用電子對數(shù)為6NA個，

故答案為：6NA；

(3) BF3中B原子價層電子對個數(shù)=3+1/2×（3-3×1）=3，B原子價層電子對個數(shù)為3且不含孤電子對，所以為平面三角形結(jié)構(gòu)；B的雜化類型為sp2；BF3能與乙醚發(fā)生反應(yīng)：(C2H5)2O+BF3→BF3·O(C2H5)2，該反應(yīng)能發(fā)生，其原因是：BF3中B原子有空軌道，O(C2H5)2中氧原子上有孤對電子，能形成配位鍵，

故答案為：平面三角形，sp2，BF3中B原子有空軌道，O(C2H5)2中氧原子上有孤對電子，能形成配位鍵；

(4) 單鍵是σ鍵，雙鍵中含有1個σ鍵，從上述結(jié)構(gòu)簡式中可以看出還有3個C-H鍵，所以一共有7個σ鍵，

答案為：7；

(5) 由圖示結(jié)構(gòu)可以看出①六方BN具有良好的潤滑性，是因為：六方BN晶體中層與層之間的作用力是較弱 的范德華力，故層與層之間相對易滑動；六方BN不能像石墨一樣具有導(dǎo)電性，其原因是六方BN的結(jié)構(gòu)中沒有像石墨中有自由移動的電子；

②已知立方BN的晶胞參數(shù)為0.3615nm，則晶胞體積為：（0.3615 10-7 ）3cm3，晶胞中B原子數(shù)目為：81/8+61/2=4原子，N原子數(shù)目為：4，則立方BN的密度為：，

故答案為：。