Question

【题目】第ⅢA族硼、稼及其化合物在材料科学领域有广泛应用。

（1）基态硼原子电子排布图为___。

（2）常温下，Ga(CH3)3呈液态。在高温条件下，Ga(CH3)3和AsH3反应可制备半导体材料GaAs和另一产物为M，

①M是__分子(填“极性”或“非极性”)；Ga(CH3)3中Ga原子和C原子构成的空间构型是__。

②Ga(CH3)3的晶体类型是__晶体；B、Ga和As均属于__区元素(填字母)。

A.s B.p C.d D.ds

（3）硼酸(H3BO3)是层状结构晶体(如图甲所示)，在冷水中溶解度很小，加热时溶解度增大。

①硼酸晶体中存在的作用力有__(填字母)。

a.σ键极 b.π键 c.氢键 d.范德华力

②硼酸在水中溶解度随着温度升高而增大的主要原因可能是__。

（4）NaBH4、LiBH4常作有机合成的还原剂，其中B原子的杂化轨道类型是__。

（5）磷化硼(BP)是一种超硬耐磨涂层材料，其晶胞如图乙所示。已知：P-B键键长为Rnm，NA是阿伏加德罗常数的值。

①该晶胞中B原子位于P原子形成的正四面体的体心，该正四面体的边长为___nm。

②BP晶体密度为__g·cm-3(用含R和NA的代数式表示)。

Answer 1

【答案】 非极性 平面三角形 分子 p acd 升高温度，硼酸分子间氢键被破坏 sp3杂化 R

【解析】

（1）基态硼原子的原子序数为5，核外电子分别位于1s、2s、2p能级；

（2）①根据元素守恒及原子守恒知，M为，中Ga原子价层电子对个数为3且不含孤电子对；

②分子晶体熔沸点较低，该分子熔沸点较低，为分子晶体；B、Ga和As最后排入的电子为p电子；

（3）①硼酸晶体中、原子之间存在共价单键，为键极，分子之间存在范德华力，分子间氢键导致存在硼酸大分子；

②升高温度，硼酸分子间氢键被破坏；

（4）NaBH4、LiBH4的阴离子中B原子价层电子对个数4，不含孤电子对；

（5）①该晶胞中B原子位于P原子形成的正四面体的体心，该正四面体的边长为晶胞面对角线长度的一半；

②依据分摊法和密度计算公式可得。

（1）基态硼原子的原子序数为5，核外电子分别位于1s、2s、2p能级，电子排布图为，故答案为：；

（2）①根据元素守恒及原子守恒知，M为，甲烷为正四面体结构，其正负电荷中心重合，所以为非极性分子；Ga原子最外层3个电子，中Ga原子价层电子对个数为3且不含孤电子对，据此判断Ga和C原子构成的空间构型为平面三角形，故答案为：非极性；平面三角形；

②分子晶体熔沸点较低，该分子熔沸点较低，为分子晶体；B、Ga和As最后排入的电子为p电子，所以均属于p区元素，故答案为：分子晶体；p；

（3）①硼酸晶体中、原子之间存在共价单键，为键极，分子之间存在范德华力，分子间氢键导致存在硼酸大分子，所以存在键、氢键、范德华力，故答案为：acd；

②升高温度，硼酸分子间氢键被破坏，所以硼酸在水中溶解度随着温度升高而增大，故答案为：升高温度，硼酸分子间氢键被破坏；

（4）NaBH4、LiBH4的阴离子中B原子价层电子对个数，且不含孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断B原子的杂化轨道类型为杂化，故答案为：杂化；

（5）①P-B键键长为Rnm，键长等于晶胞体对角线长度的，晶胞体对角线长度为4Rnm，则晶胞长度，该晶胞中B原子位于P原子形成的正四面体的体心，该正四面体的边长为晶胞面对角线长度的一半，则正四面体的边长，故答案为：；

②晶胞体积，P原子个数、B原子个数为4，BP晶体密度，故答案为：。