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)写出与B元素同主族的元素的基态原子核外电子排布式：____________________。

(2)立方氮化硼（BN）可利用人工方法在高温高压条件下合成，属于超硬材料。同属原子晶体的氮化硼比晶体硅具有更高的硬度和耐热性的原因是______________________。

(3)分子中中心原子的杂化轨道类型是_________________，微粒的空间构型是_____________。

(4)被认为是有机化学中的“万能还原剂”，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，实际上它的结构单元是由两个和两个缩合而成的双六元环，应该写成，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_______________（填字母）。

A.离子键 B.共价键 C.氢键 D.金属键 E.范德华力

(6)磷化硼的晶胞如图所示，其化学式为____________，若晶胞中硼原子与磷原子之间的最近核间距为apm，则晶胞边长为____________cm。

Answer 1

【答案】 的键长比的键长短（或的键能较大） 杂化 正四面体 D BP

【解析】

(1)Ga元素与B元素同主族，则其价电子排布为4s24p1，内层排满，所以电子排布为[Ar]3d104s24p1；

(2)原子晶体的硬度和耐热性与共价键强弱有关，B、N原子半径比Si原子半径小，B-N键比Si-Si键键长短，键能更大；

(3)BF3中心原子的价层电子对数为=3，所以为sp2杂化；SiF4的中心原子的价层电子对数为=4，不含孤电子对，所以空间构型为正四面体；

(4)NaBH4是离子化合物，钠离子为阳离子，故NaBH4的电子式为；NaBH4中化合价Na为金属；故Na的电负性最小，后两种为非金属，B和H形成共价键；氢元素显负价，吸引电子能力更强；故元素的电负性大小顺序为：H＞B＞Na；

(5)Na2B4O710H2O该盐中存在阴阳离子间的离子键、B和O原子之间存在共价键和配位键，水分子间存在氢键和范德华力，该物质中不含金属键，应选D项；

(6)根据均摊法，晶胞中B原子的个数为=4；P原子的个数为4，所以化学式为BP；根据晶胞结构可知P原子和周围的4个B原子形成正四面体结构，根据几何知识可知B原子和P原子之间的最近距离为体对角线的，设晶胞的边长为x，则有pm，所以x=cm。