Question

【題目】微量元素硼對植物生長及人體健康有著十分重要的作用，也廣泛應用于新型材料的制備。

（1）基態硼原子的價電子軌道表達式是________。與硼處于同周期且相鄰的兩種元素和硼的第一電離能由大到小的順序為______。

（2）晶體硼單質的基本結構單元為正二十面體，其能自發地呈現多面體外形，這種性質稱為晶體的____。

（3）B的簡單氫化物BH3不能游離存在，常傾向于形成較穩定的B2H6或與其他分子結合。

①B2H6分子結構如圖，則B原子的雜化方式為__________

②氨硼烷（NH3BH3）被認為是最具潛力的新型儲氫材料之一，分子中存在配位鍵，提供孤電子對的成鍵原子是__________，寫出一種與氨硼烷互為等電子體的分子_________（填化學式）。

（4）以硼酸（H3BO3）為原料可制得硼氫化鈉（NaBH4），它是有機合成中的重要還原劑。BH4-的立體構型為__________________。

（5）磷化硼（BP）是受高度關注的耐磨材料，可作為金屬表面的保護層，其結構與金剛石類似，晶胞結構如圖所示。

磷化硼晶胞沿z軸在平面的投影圖中，B原子構成的幾何形狀是__________________。

Answer 1

【答案】 C＞Be＞B 自范性 sp3雜化 N C2H6 正四面體 正方形

【解析】

（1）基態硼原子的價電子軌道表達式是。

答案為：

與硼處于同周期且相鄰的兩種元素為Be和C，由于Be的2s軌道全充滿，所以第一電離能大于B的第一電離能，但比C的第一電離能小，所以第一電離能由大到小的順序為C＞Be＞B。答案為：C＞Be＞B

（2）晶體硼單質的基本結構單元為正二十面體，其能自發地呈現多面體外形，這種性質稱為晶體的自范性。 答案為：自范性

（3）①B2H6分子結構中，B原子的雜化方式為sp3雜化。答案為：sp3雜化

②氨硼烷（NH3BH3）被認為是最具潛力的新型儲氫材料之一，分子中存在配位鍵，提供孤電子對的成鍵原子是N。答案為：N

B、N的價電子數之和剛好是C價電子數的2倍，所以與氨硼烷互為等電子體的分子C2H6。

答案為：C2H6

（4）BH4-的立體構型為正四面體。答案為：正四面體

（5）磷化硼晶體中4個B原子分布在以正方體中心為中心的正四面體位置，其沿z軸在平面的投影圖中，B原子構成的幾何形狀是正方形。

答案為：正方形