Question

【題目】硼及其化合物有重要作用。請回答：

（1）基態(tài)硼原子的外圍電子排布式為___________。

（2）B的簡單氫化物BH3不能游離存在，常傾向于形成較穩(wěn)定的B2H6。實(shí)驗(yàn)室可通過NaBH4與BF3反應(yīng)來制備。

①B2H6分子結(jié)構(gòu)如圖，則B2H6分子中有 種共價(jià)鍵，B原子的雜化方式為 。

②組成NaBH4的三種元素的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)?/span> ，其陰離子的電子式為 。

③NaBH4的陰離子中一個(gè)B原子能形成4個(gè)共價(jià)鍵，而冰晶石(Na3AlF6)的陰離子中一個(gè)Al原子可以形成6個(gè)共價(jià)鍵，原因是 。

（3）氮化硼（BN）是受到高度關(guān)注的耐磨材料。其晶體的晶胞如圖所示。

①在BN晶胞中B的堆積方式為 ，晶體內(nèi)BN鍵數(shù)與硼原子數(shù)之比為 。

②晶胞中B原子坐標(biāo)參數(shù)分別有：B（0，0，0）；B（1/2，0，1/2）；B（1/2，1/2，0）等。則距離上述三個(gè)B原子最近且等距的N原子的坐標(biāo)參數(shù)為 。

③若圖中晶胞的邊長為a pm，則BN中硼原子和氮原子之間的最近距離為 。

Answer 1

【答案】（1）2s22p1

（2）①2 sp3 ②H＞B＞Na

③B原子價(jià)電子層上沒有d軌道，Al原子價(jià)電子層上有d軌道

（3）①面心立方最密堆積 4∶1 ②（1/4，1/4，1/4 ） ③

【解析】（1）基態(tài)B原子核外有5個(gè)電子，外圍電子排布式為2s22p1；

（2）①一個(gè)B形成3個(gè)B－H鍵，另一個(gè)B－H鍵是配位鍵，因此有2種共價(jià)鍵。根據(jù)B2H6分子結(jié)構(gòu)圖像，四個(gè)端H和兩個(gè)B形成分子平面，中間兩個(gè)H不在分子平面內(nèi)，其連線垂直于分子平面，上下各一個(gè)，因此雜化類型為sp3。

②Na、B、H三種元素的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)镠＞B＞Na，的電子式為。

③B原子價(jià)電子層上沒有d軌道，Al原子價(jià)電子層上有d軌道，所以中一個(gè)B原子能形成4個(gè)共價(jià)鍵，而AlF63－中一個(gè)Al原子可以形成6個(gè)共價(jià)鍵。

（3）①由晶胞結(jié)構(gòu)可知，B原子處于晶胞頂點(diǎn)與面心，在BN晶胞中B的堆積方式為面心立方最密堆積。由圖可知，一個(gè)B原子與4個(gè)N原子形成4個(gè)B-N共價(jià)鍵，B-N鍵數(shù)與硼原子數(shù)之比為4∶1。

②根據(jù)各個(gè)原子的相對位置可知，則距離上述三個(gè)B原子最近且等距的N原子的坐標(biāo)參數(shù)為（1/4，1/4，1/4）。

③晶體中硼原子和氮原子的核間距應(yīng)為體對角線的四分之一，所以BN中硼原子和氮原子之間的最近距離為。