Question

【题目】硼及其化合物在材料制造、有机合成等方面用途非常广泛。回答下列问题：

(1)VB2是一种导电陶瓷材料，基态钒原子的价电子排布图为___________

(2)B、C、N、O四种元素第一电离能由小到大的顺序为_______________。

(3)硼的卤化物在工业中有重要作用，硼的四种卤化物的沸点如下表所示：

卤化物	BF3	BCl3	BBr3	BI3
沸点/K	172	285	364	483

①四种卤化物沸点依次升高的原因是_________________。

②用BF3分子结构解释反应BF3(g)+NH4F(s)=NH4BF4(s)能够发生的原因：_________________。

③制备环硼氨烷的方法如下：

BCl3、LiBH4中硼原子的杂化轨道类型依次为_________________；与B3N3H6互为等电子体的分子的结构简式为___________________。

(4)立方氮化硼的晶胞结构与金刚石结构相似(如下图)，是超硬材料。

①晶胞中每个氮原子周围与其最近且等距离的硼原子有_____个；

②结构化学上常用原子坐标参数表示晶胞内部各原子的相对位置，立方氮化硼的晶胞中， B原子的坐标参数分别有：B(0，0，0)，B(，0， )；B(0， ， )等，则距离上述三个B原子最近且等距离的N原子的坐标参数为___________________。

③已知氮化硼晶胞边长为apm，则氮化硼晶体的密度为____g·cm-3(设NA为阿伏加德罗常数值，只要求列算式)。

Answer 1

【答案】 B 结构相似，相对分子质量越大，分子间作用力越大，沸点越高 BF3分子中硼原子有空轨道，氟化铵中F-有孤对电子，能形成配位键 sp2，sp3 4 (1/4，1/4，1/4) 25×4/（NAa3）×1030

【解析】本题主要考查物质结构。

(1)基态钒原子的价电子排布图为。

(2)一般非金属性越强，第一电离能越大，非金属性：B<C<N<O，而且由于氮原子最外层电子处于半充满的较稳定状态，使得氮的第一电离能大于氧，所以B、C、N、O四种元素第一电离能由小到大的顺序为B<C<O<N。

(3)①四种卤化物沸点依次升高的原因是结构相似，相对分子质量越大，分子间作用力越大，沸点越高。

②用BF3分子结构解释反应BF3(g)+NH4F(s)=NH4BF4(s)能够发生的原因：BF3分子中硼原子有空轨道，氟化铵中F-有孤对电子，能形成配位键。

③BCl3、LiBH4中硼原子的杂化轨道类型依次为sp2、sp3；与B3N3H6互为等电子体的分子的结构简式为。

(4)①晶胞中每个氮原子周围与其最近且等距离的硼原子有4个；

②可将左下角B原子理解为B(0，0，0)，由图可知距离上述三个B原子最近且等距离的N原子的坐标参数为(1/4，1/4，1/4)。

③晶胞含有4个B原子和4个N原子，它们的相对原子质量之和为100，晶胞体积为a3×1030cm3，则氮化硼晶体的密度为100/ ( NAa3)×1030g·cm-3。