题目内容
【题目】硼普遍存在于蔬果中，是维持骨的健康和钙、磷、镁正常代谢所需要的微量元素之一。回答下列问题：
（1）硼原子核外电子占据最高能层的符号是__________，占据最高能级的电子云轮廓图形状为___________。价层电子的轨道表达式(电子排布图)为____________。
（2）硼原子的第二电高能(I2)和第三电离能(I3)的大小关系为：I2______I3(填“>”或“<”),原因是____________。
（3）BF3可用于制造火箭的高能燃料。其分子构型为___________，已知BF3分子中F原子和B原子采用同种杂化方式为____________，BF3分子还中存在大π键，可用符号
表示(其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数，如苯分子中的大π键可表示为
)，则分子中的大π键应表示为____________。
（4）硼酸(H3BO3)晶体为层状结构。其中一层的结构片段如图(a)所示，将这些H3BO3分子聚集在一起的作用为____________。
（5）晶体拥有多种变体，但其基本结构单元都是由硼原子组成的正二十面体，如图(b)，每个顶点为个硼原子，构成的三角形均为等边三角形，若该结构单元中有10个原子为10B(其余为11B)，那么该结构单元有_________种不同类型。
（6）立方氮化硼(BN)晶体与金刚石晶体互为等电子体，图(c)为金刚石晶体的晶胞，立方氮化硼晶体可以取出多种晶胞。其中一种晶胞中N全部位于晶胞体内，则B处于____________位置。
【答案】 L 纺锤形(哑铃型) 
< B2+失去1个电子比B+失去1个电子需要克服的电性吸引更大，消耗的能量也越高 平面正三角形 sp2杂化 
分子间氢键、范德华力 3 顶点、面心
【解析】（1）硼原子核外电子排布1s22s22p1，所以占据最高能层的符号是L，占据最高能级2p的电子云轮廓图形状为纺锤形(哑铃型)；价层电子的轨道表达式(电子排布图)为
；正确答案：L； 纺锤形(哑铃型) ； 。
（2）由于B2+失去1个电子比B+失去1个电子需要克服的电性吸引更大，消耗的能量也越高，因此硼原子的第二电高能(I2)和第三电离能(I3)的大小关系为：I2<I3；正确答案：.< ；B2+失去1个电子比B+失去1个电子需要克服的电性吸引更大，消耗的能量也越高。
（3）BF3分子中硼原子的价层电子对数为
=3，B原子按sp2方式杂化，没有孤电子对，所以分子空间构型为平面三角形，BF3分子中F原子和B原子采用同种杂化方式为sp2杂化；因为大π键的符号
中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为
)，又因为BF3中参与形成大π键的原子数为4，形成大π键的电子数为6，所以BF3中的大π键表示为：
。正确答案：平面正三角形 ；sp2杂化； 。
（4）根据图(a)所示可知，把分子聚集在一起的作用力为范德华力；同时硼酸分子之间还存在有氢键；正确答案：分子间氢键、范德华力。
（5）若该结构单元中有10个原子为10B(其余为11B)，当选定1个顶点后，与它最近的顶点数为5个，然后就是5个和1个，即二取代物有3种，即结构单元有3种不同类型；正确答案：3。
（6）立方氮化硼化学式为BN，原子个数比为1:1；由于N全部位于晶胞体内，有4个，所以B在顶点和面心上，含有B原子总数为8×1/8+6×1/2=4，符合化学式组成；正确答案：顶点、面心。
