Question

【題目】硼氫化鈉（NaBH4）在化工領域具有重要的應用價值，可采用硼砂、SiO2、Na和H2作為原料制備。回答下列問題：

（1）周期表中，與B的化學性質最相似的鄰族元素是____；該元素基態原子核外M層電子中自旋狀態相同的有_____個。

（2）NaBH4中，電負性最大的元素是____（填元素符號）；B的____雜化軌道與H的1s軌道形成鍵。

（3）硼砂是含8個結晶水的四硼酸鈉。其陰離子（含B、O、H三種元素）的球模型如圖所示：

①陰離子中，配位鍵存在于____和____原子之間。（均填原子的序號）

②硼砂的化學式為_______。

（4）SiO2晶胞（立方體）如圖所示，已知SiO2的密度為g/cm3，設阿伏加德羅常數的值為NA，則SiO2晶胞的邊長為___pm。

Answer 1

【答案】Si 3 H sp3 4 5 Na2B4O5（OH）4·8H2O

【解析】

（1）在周期表中，與B的化學性質最相似的鄰族元素是Si，硅元素基態原子核外M層電子排布式為3s23p2，所以有3個電子的自旋狀態相同；

（2）電負性規律：同周期，從左到右：電負性依次增大；同主族，從上到下：電負性依次減小。NaBH4中電負性最大的元素為H；依據價層電子理論，NaBH4中B的價層電子對數為4，為sp3雜化。

（3）①1，3，5，6代表氧原子，2，4代表B原子，2號B形成3個鍵，則B原子為SP2雜化，4號B形成4個鍵，則B原子為SP3雜化；B一般是形成3個鍵，4號B形成4個鍵，其中1個鍵很可能就是配位鍵，配位鍵存在4號與5號之間；

②硼砂晶體由Na+、含有B的陰離子和H2O構成。觀察模型,可知含有B的陰離子是(H4B4O9)m，依據化合價H為+1，B為+3，O為2，可得m=2，結合模型圖和組成，硼砂的化學式為Na2B4O5（OH）4·8H2O；

（4）SiO2晶胞中，大球是Si，小球是O。Si的數目為，O是Si的2倍，故是16。晶體的密度，晶胞的體積V=a3。因此SiO2晶胞的邊長a=。