Question

【题目】硼及其化合物在耐高潮合金工业、催化剂制造、高能燃料等方面有广泛应用．
（1）硼原子的价电子排布图为 ．
（2）B2H6是一种高能燃料，它与Cl2反应生成的BCl3可用于半导体掺杂工艺及高纯硅制造．由第2周期元素组成的与BCl3互为等电子体的阴离子为 ．
（3）氮硼烷化合物（H2N→BH2）和Ti（BH4）3均为广受关注的新型化学氮化物储氢材料．
①B与N的第一电离能：BN（填“＞”、“＜”或“=”，下同）．H2N→BH2中B原子的杂化类型为；
②Ti（BH4）3由TiCl3和LiBH4反应制得．BH4﹣的立体构型是；写出制备反应的化学方程式；
（4）磷化硼（BP）是受到高度关注的耐麿材料，它可用作金属表面的保护层．如图为磷化硼晶胞．
①磷化硼晶体属于晶体（填晶体类型），（填是或否）含有配位键．
②晶体中P原子的配位数为 ．
③已知BP的晶胞边长为anm，NA为阿伏加德罗常数的数值，则磷化硼晶体的密度为gcm﹣3（用含a、NA的式子表示）．

Answer 1

【答案】
（1）
（2）CO32﹣或NO3﹣
（3）＜；sp2；正四面体；TiCl3+3LiBH4═Ti（BH4）3+3LiCl
（4）原子；是；4；
【解析】解：（1.）硼是5号元素，价电子数为3，价电子排布图为 ，所以答案是： ；
（2.）根据等电子体原理，原子数相同，价电子数也相同的粒子互为等电子体，所以由第2周期元素组成的与BCl3互为等电子体的阴离子为CO32﹣或NO3﹣ ， 所以答案是：CO32﹣或NO3﹣；
（3.）①根据元素周期律，同周期元素从左向右第一电离能逐渐增大，所以B的第一电离能小于N，H2N→BH2中B原子的价层电子对数为 =3，所以B原子杂化方式为sp2，所以答案是：＜；sp2；②BH4﹣中B原子的价层电子对数为 =4，所以杂化方式为sp3杂化，则BH4﹣的立体构型为正四面体，Ti（BH4）3由TiCl3和LiBH4反应制得，反应的化学方程式为TiCl3+3LiBH4═Ti（BH4）3+3LiCl，所以答案是：正四面体；TiCl3+3LiBH4═Ti（BH4）3+3LiCl；
（4.）①在磷化硼晶体中，磷和硼原子之间通过共价键相互作用，结合性质可知其晶体类型为原子晶体，硼最外层有3个电子，但根据晶胞结构可知，每个硼和磷周围都有4个共价键，所以磷原子含有孤电子对，硼原子含有空轨道，它们之间存在配位键，所以答案是：原子；是；
②根据晶的结构图可知，每个磷原子周围有4个硼原子，所以配位数为4，所以答案是：4；
③BP的晶胞边长为anm=a×10﹣7 cm，其体积为（a×10﹣7 cm）3 ， 根据晶胞图可知，每个晶胞中含有B原子数为4，P原子数为 =4，所以磷化硼晶体的密度为 gcm﹣3= gcm﹣3 ， 所以答案是： ．