Question

【题目】[化学——选修3：物质结构与性质]硼及其化合物用途非常广泛，回答下列问题。

(1)下列B原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为________、________(填标号)

(2)H3BO3是一元弱酸，可用作医用消毒剂其水溶液呈酸性的原理为：

则1mol硼酸分子中含有的共用电子对数为________个。

(3)BF3可用于制造火箭的高能燃料，其分子的空间构型是________________，硼原子杂化方式是________________；BF3能与乙醚发生反应：(C2H5)2O+BF3→BF3·O(C2H5)2，该反应能发生，其原因是________________________________。

(4)硼的一种化合物结构简式为O=B—CH=C=CH2，该分子中含________个σ键。

(5)下图中图(a)为类似石墨的六方BN，图(b)为立方BN。

①六方BN具有良好的润滑性，是因为________________________；六方BN不能像石墨一样具有导电性，其原因是________________________。

②已知立方BN的晶胞参数为0.3615nm，阿伏加德罗常数的值为NA，则立方BN的密度为________________g·cm－3(列出计算式)。

Answer 1

【答案】A D 3.612×1024(或6.NA) 平面三角形 sp2 BF3中B原子有空轨道，O(C2H5)2中氧原子上有孤对电子，能形成配位键 7 六方BN晶体中层与层之间的作用力是较弱 的范德华力，故层与层之间相对易滑动 六方BN的结构中没有像石墨中有自由移动的电子， 或

【解析】

根据价层电子对互斥理论分析分子的空间构型；根据晶胞中微粒的数目计算晶胞的密度。

(1) 能级能量由低到高的顺序为：1s、2s、2p；每个轨道最多只能容纳两个电子，且自旋相反，简并轨道（能级相同的轨道）中电子优先单独占据1个轨道，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，

故答案为：A、D；

(2) 硼酸中有B原子与3个羟基通过三对共用电子对结合，另外每个羟基中有1对共用电子对，所以1mol硼酸中共用电子对数为6NA个，

故答案为：6NA；

(3) BF3中B原子价层电子对个数=3+1/2×（3-3×1）=3，B原子价层电子对个数为3且不含孤电子对，所以为平面三角形结构；B的杂化类型为sp2；BF3能与乙醚发生反应：(C2H5)2O+BF3→BF3·O(C2H5)2，该反应能发生，其原因是：BF3中B原子有空轨道，O(C2H5)2中氧原子上有孤对电子，能形成配位键，

故答案为：平面三角形，sp2，BF3中B原子有空轨道，O(C2H5)2中氧原子上有孤对电子，能形成配位键；

(4) 单键是σ键，双键中含有1个σ键，从上述结构简式中可以看出还有3个C-H键，所以一共有7个σ键，

答案为：7；

(5) 由图示结构可以看出①六方BN具有良好的润滑性，是因为：六方BN晶体中层与层之间的作用力是较弱 的范德华力，故层与层之间相对易滑动；六方BN不能像石墨一样具有导电性，其原因是六方BN的结构中没有像石墨中有自由移动的电子；

②已知立方BN的晶胞参数为0.3615nm，则晶胞体积为：（0.3615 10-7 ）3cm3，晶胞中B原子数目为：81/8+61/2=4原子，N原子数目为：4，则立方BN的密度为：，

故答案为：。