Question

【題目】微量元素硼對植物的生長和人體骨骼的健康有著十分重要的作用。請回答下列問題：

（1）區分晶體硼和無定硼形科學的方法為_________________________________。

（2）下列B原子基態的價層電子排布圖中正確的是___________

A. B.

C. D.

（3）NaBH4是重要的儲氫載體，陰離子的立體構型為___________。

（4）三硫化四磷分子(結構如下圖1所示)是___________分子(填極性”或非極性)。

（5）圖2表示多硼酸根離子的一種無限長的鏈式結構，其化學式可表示為___________。

（6）硼酸晶體是片層結構，其中一層的結構如圖3所示。硼酸在冷水中溶解度很小，但在熱水中較大，原因是_________________________________。

（7）立方氮化硼(BN)是新型高強度耐磨材料，可作為金屬表面的保護層，其晶胞結構(如右圖)與金剛石類似。已知該晶體密度為ag/cm3，則晶體中兩個N原子間的最小距離為___________pm。(用含a的代數式表示，NA表示阿伏加德羅常數)

Answer 1

【答案】X-射線衍射實驗 A 正四面體 極性 BO2- 或 (BO2)nn- 或 BnO2nn- 晶體中硼酸分子間以氫鍵締合在一起，難以溶解；加熱時，晶體中部分氫鍵被破壞，硼酸分子與水分子形成氫鍵，溶解度增大 ×1010

【解析】

（1）區分晶體硼和無定形硼最可靠的科學方法為進行X-射線銜射實驗；

（2）B原子外圍電子有3個電子，2s能級上有2個電子，2p能級上有1個電子，其外圍電子排布圖為，答案選A；

（3）NaBH4是一種重要的儲氫載體，陰離子的化學式為BH4－，則其結構式為，立體構型為為正四面體；

（4）P4S3中P原子成3個P-S鍵、含有一對孤對電子，雜化軌道數為4，P原子采取sp3雜化，屬于極性分子；

（5）從圖可看出，每個BO32-單元，都有一個B，有一個O完全屬于這個單元，剩余的2個O分別為2個BO32-單元共用，所以B：O=1：（1+2×1/2）=1：2，化學式為BO2-或 (BO2)nn- 或 BnO2nn-；

（6）由于晶體中硼酸分子間以氫鍵締合在一起，難以溶解；加熱時，晶體中部分氫鍵被破壞，溶解度增大，所以硼酸晶體在冷水中溶解度很小，但在熱水中較大；

（7）一個晶胞中B原子數目=，含N原子數=4，一個晶胞的質量，根據，，晶胞棱長為，仔細觀察BN的晶胞結構不難發現N位于晶胞中8個小立方體中互不相鄰的4個小立方體的體心，N與之間距離就是晶胞面對角線的一半，因此晶體中兩個最近的N原子間的距離為： ×1010ｐｍ。