题目内容
开发新型储氢材料是氢能利用的重要研究方向．
（1）化合物A（H3BNH3）是一种潜在的储氢材料，可由六元环状物质（HB=NH）3通过如下反应制得：3CH4+2（HB=NH）3+6H2O═3CO2+6H3BNH3．请回答：
①H3BNH3中是否存在配位键 （填“是”或“否”），B、C、N、O第一电离能由大到小的顺序为 ，CH4、H2O、CO2三分子按照键角由大到小的顺序排列为 ．
②与（HB=NH）3互为等电子体的分子为 （填分子式）
③人工可以合成硼的一系列氢化物，其物理性质与烷烃相似，故称之为硼烷．工业上可采用LiAlH4和BCl3在一定条件下制备乙硼烷B2H6，该反应的化学方程式为 ．
④在硼酸盐中，阴离子有链状、环状、骨架状等多种结构形式．图a为一种无限长链状结构的多硼酸根，其化学式为 ，图b为硼砂晶体中阴离子，其中硼原子采取的杂化方式为 ．
（2）一种铜合金具有储氢功能
①Cu2+的价层电子排布式为 ．
②铜及其它许多金属及其化合物都可以发生焰色反应，其原因是 ．
③铜的单质中按ABCABC…方式堆积，设铜原子半径为a pm，则该晶体的密度为 g/cm3（阿伏伽德罗常数值为NA）
（1）化合物A（H3BNH3）是一种潜在的储氢材料，可由六元环状物质（HB=NH）3通过如下反应制得：3CH4+2（HB=NH）3+6H2O═3CO2+6H3BNH3．请回答：
①H3BNH3中是否存在配位键
②与（HB=NH）3互为等电子体的分子为
③人工可以合成硼的一系列氢化物，其物理性质与烷烃相似，故称之为硼烷．工业上可采用LiAlH4和BCl3在一定条件下制备乙硼烷B2H6，该反应的化学方程式为
④在硼酸盐中，阴离子有链状、环状、骨架状等多种结构形式．图a为一种无限长链状结构的多硼酸根，其化学式为
（2）一种铜合金具有储氢功能
①Cu2+的价层电子排布式为
②铜及其它许多金属及其化合物都可以发生焰色反应，其原因是
③铜的单质中按ABCABC…方式堆积，设铜原子半径为a pm，则该晶体的密度为
考点：配合物的成键情况,原子核外电子排布,元素电离能、电负性的含义及应用,键能、键长、键角及其应用,晶胞的计算,原子轨道杂化方式及杂化类型判断
专题：原子组成与结构专题,化学键与晶体结构
分析：（1）①根据B的最外层电子数及形成的共价键数判断；同一周期元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素的第一电离能大于相邻元素；根据分子的空间结构判断；
②原子数相同，电子总数相同的分子，互称为等电子体；
③LiAlH4和BCl3在一定条件下生成乙硼烷B2H6、LiCl和AlCl3，根据原子守恒配平方程式；
④有1个O连着一个B，剩余的两个O分别连着2个B，说明有一个O完全属于B，剩下的两个O，B只占有O的
；硼砂晶体中阴离子[B4O5（OH）4]2-中一半sp3杂化形成BO4四面体；另一种是sp2杂化形成BO3平面三角形结构；
（2）①Cu2+的核外有27个电子，根据构造原理书写其基态离子核外电子排布式；
②根据金属电子的跃迁分析；
③先计算出晶胞的体积，再根据根据ρ=
计算．
②原子数相同，电子总数相同的分子，互称为等电子体；
③LiAlH4和BCl3在一定条件下生成乙硼烷B2H6、LiCl和AlCl3，根据原子守恒配平方程式；
④有1个O连着一个B，剩余的两个O分别连着2个B，说明有一个O完全属于B，剩下的两个O，B只占有O的
| 1 |
| 2 |
（2）①Cu2+的核外有27个电子，根据构造原理书写其基态离子核外电子排布式；
②根据金属电子的跃迁分析；
③先计算出晶胞的体积，再根据根据ρ=
| m |
| V |
解答：
解：（1）①B的最外层电子数为3，能形成的3个共价键，化合物A（H3BNH3）中B与H形成3个共价键，B原子的空轨道与N原子的孤对电子形成配位键；同一周期元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素的第一电离能大于相邻元素，这几种元素都是第二周期元素，B、C、N、O的族序数分别是：第IIIA族、第IVA族、第VA族、第VIA族，所以它们的第一电离能大小顺序是N＞O＞C＞B；CH4为正四面体结构键角为109°28′，H2O分子的空间结构为V形，键角为为107°，CO2的空间结构为直线形，键角为180°，所以键角由大到小的顺序为CO2＞CH4＞H2O；
故答案为：是；N＞O＞C＞B；CO2＞CH4＞H2O；
②原子数相同，电子总数相同的分子，互称为等电子体，与（HB=NH）3互为等电子体的分子为C6H6；
故答案为：C6H6；
③LiAlH4和BCl3在一定条件下生成乙硼烷B2H6、LiCl和AlCl3，根据原子守恒配平方程式为：3LiAlH4+4BCl3=2B2H6+3LiCl+3AlCl3；
故答案为：3LiAlH4+4BCl3=2B2H6+3LiCl+3AlCl3；
④图（a）是一种链状结构的多硼酸根，从图可看出，每个BO32-单元，都有一个B，有一个O完全属于这个单元，剩余的2个O分别为2个BO32-单元共用，所以B：O=1：（1+2×
）=1：2，化学式为：BO2-，从图（b）是硼砂晶体中阴离子的环状结构可看出，[B4O5（OH）4]2-一半sp3杂化形成两个四配位BO4四面体；另一半是sp2杂化形成两个三配位BO3平面三角形结构，
故答案为：BO2-；sp2、sp3．
（2）①Cu2+的核外有27个电子，根据构造原理书写其基态离子核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d9，则Cu2+的价层电子排布式为3d9；
故答案为：3d9；
②许多金属盐都可以发生焰色反应，其原因：激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以光的形式释放能量，
故答案为：激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以光的形式释放能量；
③铜原子半径为a pm，即a×10-10cm，则则晶胞边长=2
a×10-10cm，晶胞体积V=（2
a×10-10cm）3，每个晶胞中铜原子个数=8×
+6×
=4，
则ρ=
=
=
=
×10-30g/cm3；
故答案为：
×10-30．
故答案为：是；N＞O＞C＞B；CO2＞CH4＞H2O；
②原子数相同，电子总数相同的分子，互称为等电子体，与（HB=NH）3互为等电子体的分子为C6H6；
故答案为：C6H6；
③LiAlH4和BCl3在一定条件下生成乙硼烷B2H6、LiCl和AlCl3，根据原子守恒配平方程式为：3LiAlH4+4BCl3=2B2H6+3LiCl+3AlCl3；
故答案为：3LiAlH4+4BCl3=2B2H6+3LiCl+3AlCl3；
④图（a）是一种链状结构的多硼酸根，从图可看出，每个BO32-单元，都有一个B，有一个O完全属于这个单元，剩余的2个O分别为2个BO32-单元共用，所以B：O=1：（1+2×
| 1 |
| 2 |
故答案为：BO2-；sp2、sp3．
（2）①Cu2+的核外有27个电子，根据构造原理书写其基态离子核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d9，则Cu2+的价层电子排布式为3d9；
故答案为：3d9；
②许多金属盐都可以发生焰色反应，其原因：激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以光的形式释放能量，
故答案为：激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以光的形式释放能量；
③铜原子半径为a pm，即a×10-10cm，则则晶胞边长=2
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| 2 |
| 1 |
| 8 |
| 1 |
| 2 |
则ρ=
| m |
| V |
| ||
| V |
| ||
(2
|
8
| ||
| a3?NA |
故答案为：
8
| ||
| a3?NA |
点评：本题考查了物质结构及其性质，涉及原子杂化方式的判断、价电子排布式的书写、元素周期律、晶胞的计算等知识点，题目综合性较强，注意根据价层电子对互斥理论、构造原理等知识来分析解答，题目难度中等．
练习册系列答案
寒假学与练系列答案
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| ||||
C、 | ||||
D、 |