Question

【題目】【物質結構】硼是一種重要的非金屬元素，在化學中有很重要的地位。

（1）基態硼原子電子排布圖為 ，核外有 種運動狀態不同的電子。

（2）晶體硼的結構單元是正二十面體，每個單元中有12個硼原子（如圖），若其中有兩個原子為10B，其余為11B，則該結構單元有 種不同的結構類型。

（3）無定形硼與Cl2反應得到BCl3，BCl3的空間構型為 。

（4）氨硼烷是一種有效、安全的固體儲氫材料。氨硼烷的結構和乙烷相似（如圖），B、N原子的雜化軌道類型分別為 和 ，氨硼烷 （填“能”或“不能”）溶于水。

（5）立方氮化硼的結構與金剛石相似，其晶胞如圖所示，則晶胞頂點上的原子的配位數為 。若晶胞的邊長為a nm，則立方氮化硼的密度表達式為 g/cm3（設NA為阿伏加德羅常數的值）。

Answer 1

【答案】（1）（1分） 5 （1分）

（2）3 （2分）

（3）平面三角形 （2分）

（4）sp3 （1分） sp3 （1分） 能 （2分）

（5）4 （2分） （2分）

【解析】

試題分析：（1）硼的原子序數為5，根據構造原理知基態硼原子電子排布圖為，核外有5種運動狀態不同的電子。

（2）當選定1個頂點為10B后，另一個10B可能的位置有3種，分別為與該頂點相連的5個頂點，即二取代物有3種。

（3）BCl3中B為sp2雜化，無弧電子對，BCl3空間構型為平面三角形。

（4）氨硼烷的結構式為H3B—NH3，B和N之間為配位鍵，B、N的軌道數均為4，雜化類型均為sp3。氨硼烷和水分子間可形成氫鍵，氨硼烷能溶于水。

（5）該晶胞中N的個數為，則晶體化學式為BN。1個B周圍有4個N，則1個N周圍有4個B，即配位數為4。根據 ，。