Question

【题目】硼及其化合物在新材料、工农业生产等方面用途很广。请回答下列问题：

（1）B的基态原子核外电子排布式为____________________。

（2）BF3的立体构型是_____________________；HF能与BF3化合得到HBF4，从化学键形成角度分析HF与BF3能化合的原因___________。

（3）H3BO3为一元酸，与足量NaOH溶液反应得到[B(OH)4]-，H3BO3 和[B(OH)4]-中B的杂化轨道类型分别为为____________ 、____________。

（4）NaBH4被认为是有机化学上的“万能还原剂”，NaBH4的电子式为_____________，其中三种元素的电负性由大到小的顺序是__________________________。

（5）自然界中含硼元素的钠盐是一种天然矿藏，其化学式写作Na2B4O7·10H2O，实际上它的结构单元是由两个H3BO3和两个[B(OH)4]-缩合而成的双六元环，应该写成Na2[B4O5(OH)4]·8H2O，其结构如图所示，

它的阴离子可形成链状结构，则该晶体中不存在的作用力是_________(填选项字母)。

A．离子键 B．共价键 C．氢键 D．金属键 E．范德华力

（6）某种金属锂的硼氢化物是优质固体电解质，并具有高储氢密度。阳离子为Li+，每个阴离子是由12个硼原子和12个氢原子所构成的原子团。阴离子在晶胞中的位置如图所示，其堆积方式为____________，Li+占据阴离子组成的所有最小正四面体中心，该化合物的化学式为____________(用最简整数比表示)。假设晶胞边长为a pm，用NA代表阿伏加德罗常数的值，则该晶胞的密度为___________g/cm3(用含a，NA的代数式表示) 。

Answer 1

【答案】1s22s22p1 平面(正)三角形 BF3中硼原子有空轨道，HF中氟原子有孤对电子，两者之间可形成配位键 sp2杂化 sp3杂化 H>B>Na D 面心立方最密堆积 LiB6H6 6.32×1032 /(a3·NA)

【解析】

（1）B元素处于第二周期IIIA族，核外电子排布式为1s22s22p1 。

故答案为1s22s22p1

（2）BF3分子的中心B原子孤电子对数==0，价层电子对数=3+0=3，分子空间构型为平面正三角形，中心B原子的杂化轨道类型为sp2，故BF3中硼原子有空轨道，HF中氟原子有孤对电子，两者之间可形成配位键得到HBF4。

故答案为 平面(正)三角形 BF3中硼原子有空轨道，HF中氟原子有孤对电子，两者之间可形成配位键

（3）H3BO3中B原子的价层电子对数为3，故B原子的杂化轨道类型为SP2，[B(OH)4]-中B原子的价层电子数为4，孤对电子数为0，故B原子的杂化轨道类型为SP3杂化。

故答案为 sp2杂化 sp3杂化

（4）NaBH4为离子化合物，电子式为，NaBH4中H的化合价为-1，电负性大于B，故电负性大小比较为：H>B>Na。

故答案为 H>B>Na

（5）Na2[B4O5(OH)4]·8H2O中含有离子键，形成4个键的B原子中含有1个配位键，氢氧根离子中氧原子与B原子之间形成配位键，图1中用“→”标出其中的配位键为：，该阴离子通过氢键相互结合形成链状结构，故含有共价键、氢键及范德华力的作用，不存在金属键。

故答案选D

（6）由图可知阴离子处于晶胞的顶点和面心，属于面心立方最密堆积，顶点阴离子与面心阴离子构成正四面体结构，晶胞中有8个正四面体故有8个Li+，故该化合物的化学式为LiB6H6，晶体密度=晶胞的密度=。

故答案为 LiB6H6 6.32×1032 /(a3·NA)