Question

【题目】硼氢化钠（NaBH4）在化工领域具有重要的应用价值，可采用硼砂、SiO2、Na和H2作为原料制备。回答下列问题：

（1）周期表中，与B的化学性质最相似的邻族元素是____；该元素基态原子核外M层电子中自旋状态相同的有_____个。

（2）NaBH4中，电负性最大的元素是____（填元素符号）；B的____杂化轨道与H的1s轨道形成键。

（3）硼砂是含8个结晶水的四硼酸钠。其阴离子（含B、O、H三种元素）的球模型如图所示：

①阴离子中，配位键存在于____和____原子之间。（均填原子的序号）

②硼砂的化学式为_______。

（4）SiO2晶胞（立方体）如图所示，已知SiO2的密度为g/cm3，设阿伏加德罗常数的值为NA，则SiO2晶胞的边长为___pm。

Answer 1

【答案】Si 3 H sp3 4 5 Na2B4O5（OH）4·8H2O

【解析】

（1）在周期表中，与B的化学性质最相似的邻族元素是Si，硅元素基态原子核外M层电子排布式为3s23p2，所以有3个电子的自旋状态相同；

（2）电负性规律：同周期，从左到右：电负性依次增大；同主族，从上到下：电负性依次减小。NaBH4中电负性最大的元素为H；依据价层电子理论，NaBH4中B的价层电子对数为4，为sp3杂化。

（3）①1，3，5，6代表氧原子，2，4代表B原子，2号B形成3个键，则B原子为SP2杂化，4号B形成4个键，则B原子为SP3杂化；B一般是形成3个键，4号B形成4个键，其中1个键很可能就是配位键，配位键存在4号与5号之间；

②硼砂晶体由Na+、含有B的阴离子和H2O构成。观察模型,可知含有B的阴离子是(H4B4O9)m，依据化合价H为+1，B为+3，O为2，可得m=2，结合模型图和组成，硼砂的化学式为Na2B4O5（OH）4·8H2O；

（4）SiO2晶胞中，大球是Si，小球是O。Si的数目为，O是Si的2倍，故是16。晶体的密度，晶胞的体积V=a3。因此SiO2晶胞的边长a=。