题目内容
【题目】硼及其化合物在新材料、工农业生产等方面用途很广。请回答下列问题：
(1)写出与B元素同主族的Ga元素的基态原子核外电子排布式：________。
(2)立方氮化硼(BN)可利用人工方法在高温高压条件下合成，属于超硬材料。同属原子晶体的氮化硼比晶体硅具有更高的硬度和耐热性的原因是__________。
(3)BF3分子中中心原子的杂化轨道类型是____。又知若有d轨道参与杂化，能大大提高中心原子的成键能力，分析BF3、SiF4水解的产物中， 除了相应的酸外，前者生成BF4-而后者生成SiF62-的原因：_______________。
(4)NaBH4被认为是有机化学中的“万能还原剂”，NaBH4的电子式为_________，其中三种元素的电负性由大到小的顺序是_______________。
(5)自然界中含硼元素的钠盐是一种天然矿藏，其化学式写作 Na2B4O710H2O，实际上它的结构单元是由两个H3BO3和两个B(OH)4]-(合而成的双六元环，应该写成 Na2[B4O5(OH)4]8H2O，其结构如图所示，它的阴离子可形成链状结构，则该晶体中不存在的作用力是______________(填字母)。
A．离子键 B．共价键 C．氢键 D．金属键 E．范德华力
(6)磷化硼(BP)可作为金属表面的保护薄膜，其晶胞如图所示，在BP晶胞中P占据的是硼原子堆积的_____(填“立方体”“正四面体”或“正八面体”)空隙。建立如图所示坐标系，可得晶胞中A、C处原子的分数坐标，则N处的P原子分数坐标为______。若晶胞中硼原子和磷原子之间的最近核间距为a pm，则晶胞边长为____________cm。
【答案】1s22s22p63s23p63d104s24p1(或[Ar]3d104s24p1) N原子和B原子的半径比硅原子小，B-N键长比Si-Si短，键能B-N＞Si-Si键 sp2 B原子最外电子层为L层，无d轨道，而Si原子最外层为M层，有d轨道，可参与杂化，使Si配位数增加至6 
H＞B＞Na D 正四面体 (
，，
) 
×10-10
【解析】
(1)Ga是31号元素，原子核外有31个电子，根据构造原理可知基态Ga原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s24p1，或简写为[Ar]3d104s24p1；
(2)氮化硼、晶体硅都是原子晶体，其硬度与原子半径、键长成反比。由于N原子和B原子的半径比硅原子小，B-N键长比Si-Si短，B-N键的键能比Si-Si键的键能大，所以氮化硼(BN)比晶体硅具有更高硬度和耐热性；
(3)在BF3分子中B原子的价层电子对等于3，且没有孤电子对，所以中心原子的杂化轨道类型是sp2杂化；B原子最外电子层为L层，无d轨道，而Si原子最外层为M层，有d轨道，可参与杂化，使Si配位数增加至6；
(4)NaBH4是离子化合物，Na+与BH4-通过离子键结合，BH4-中B与H通过共价键结合，所以NaBH4的电子式为：；在NaBH4中含有Na、B、H三种元素，由于元素的非金属性越强，其电负性就越大，元素的非金属性：H＞B＞Na，则元素的电负性：H＞B＞Na；
(5)该晶胞中阴阳离子之间存在离子键，B和O原子之间存在共价键和配位键，水分子之间存在分子间作用力(或范德华力)和氢键，所以该物质中不含金属键，故合理选项是D；
(6)根据晶胞结构可知：晶胞中B原子处于晶胞顶点与面心上，B原子为面心立方最密堆积，晶胞中B、P原子个数比为1：1，P原子与周围的4个B原子形成的是正四面体结构，P原子处于正四面体的中心，根据图示坐标系可知N处的P原子分数坐标为(，，)；P原子与周围的4个B原子最近且形成正四面体结构，二者连线处于体对角线上，为体对角线的，硼原子和磷原子之间的最近核间距为a pm，则立方体对角线为4a pm，假设立方体的边长为x pm，则
x=4a pm，所以x=
=×10-10 cm。
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【题目】由几种离子化合物组成的混合物中含有以下离子中的若干种：K＋、Cl－、NH
、Mg2＋、Ba2＋、CO
、SO
。将该混合物溶于水后得澄清溶液，现取三份100 mL该溶液分别进行如下实验。
实验序号 | 实验内容 | 实验结果 |
1 | 加入AgNO3溶液 | 有白色沉淀生成 |
2 | 加入足量NaOH溶液并加热 | 收集到气体1.12 L(标准状况下) |
3 | 加入足量BaCl2溶液，对所得沉淀进行洗涤、干燥、称量；再向沉淀中加入足量稀盐酸，然后过滤、洗涤、干燥、称量 | 第一次称量读数为6.27 g，第二次称量读数为2.33 g |
请回答下列问题：
（1）根据实验1对Cl－是否存在的判断是________(填“一定存在”“一定不存在”或“不能确定”)；根据实验1～3判断原混合物中一定不存在的离子是________。
（2）试确定100 mL溶液中一定存在的阴离子及其物质的量浓度(可不填满)。
阴离子符号 | 物质的量浓度(mol·L－1) |
_______ | ___________ |
______ | _______________ |
（3）K＋是否存在？________(填“存在”或“不存在”)，判断的理由是____________________。
【题目】探究铝片与Na2CO3溶液的反应：
| | |
无明显现象 | 铝片表面产生细小气泡 | 出现白色浑浊，产生大量气泡(经检验为 H2和CO2) |
下列说法正确的是( )
A.Na2CO3溶液中存在水解平衡：CO32-+2H2O
H2CO3+2OH-
B.推测出现白色浑浊的原因：AlO2-+HCO3-+H2O=Al(OH)3↓+CO2↑
C.对比Ⅰ、Ⅲ，说明 Na2CO3溶液能破坏铝表面的保护膜
D.加热和H2逸出对CO32-水解平衡移动方向的影响是相反的
