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2．硼及其化合物在现代工业、生活和国防中有着重要的应用价值．

（1）基态硼原子的电子排布式是1s22s22p1；最简单的硼烷是B2H6（乙硼烷），结构如图1所示，其中B原子的杂化方式为sp3杂化；
（2）三氯化硼和三氟化硼常温下都是气体，都有强烈的接受孤电子对的倾向．推测它们固态时的晶体类型为分子晶体；三氟化硼与氨气相遇，立即生成白色固体，写出该白色固体结构式，并标注出其中的配
位键；
（3）经结构研究证明，硼酸晶体中B（OH）3单元结构如图Ⅰ所示．各单元中的氧原子通过O-H…O氢键连结成层状结构，其片层结构及键长、层间距数据如图Ⅱ所示．层与层之间以微弱的分子间力相结合构成整个硼酸晶体．
①H3BO3是一元弱酸，写出它与水反应的化学方程式H3BO3+H2O?[B（OH）4]-+H+；
②根据结构判断下列说法正确的是ac；
a．硼酸晶体有滑腻感，可作润滑剂       b．H3BO3分子的稳定性与氢键有关
c．含1mol H3BO3的晶体中有3mol氢键    d．H3BO3分子中硼原子最外层为8e-稳定结构
（4）利用“卤化硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷，图2为其晶胞结构示意图．
①该功能陶瓷的化学式为BN；②第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有3种．

分析 （1）根据元素名称，判断元素原子的核外电子数，再根据核外电子排布规律来写，硼元素为5号元素；根据价层电子对互斥理论确定其杂化类型；
（2）根据晶体的熔沸点可判断晶体类型，硼元素具有缺电子性，其化合物可与具有孤电子对的分子或离子形成配合物，BF3能与NH3反应生成BF3•NH3，N原子含有孤电子对；
（3）①硼酸为一元弱酸，在水溶液里和水结合形成配位键，部分电离出阴阳离子；
②a．根据硼酸晶体为片层状结构分析；
b．分子的稳定性与化学键有关；
c．利用均摊法计算含1molH3BO3的晶体中的氢键，含1mol H3BO3的晶体中有3mol氢键；
d．由结构可知，硼原子最外层只有3个电子，与氧原子形成3对共用电子对；
（4）①利用均摊法计算原子个数，两种元素原子个数最简比确定化学式；
②同一周期元素中，元素的第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素．

解答 解：（1）B元素为5号元素，原子核外有5个电子，分两层排布，第一层2个，第二层3个，所以核外电子排布式为：1s22s22p1，乙硼烷分子中每个硼原子含有4个共价键，所以B原子采用sp3杂化，
故答案为：1s22s22p1；sp3杂化；
（3）三氯化硼和三氟化硼常温下都是气体，所以它们固态时的晶体类型为分子晶体，硼元素具有缺电子性，其化合物可与具有孤电子对的分子或离子形成配合物，BF3能与NH3反应生成BF3•NH3，B与N之间形成配位键，N原子含有孤电子对，所以氮原子提供孤电子对，BF3•NH3结构式为：，
故答案为：分子晶体；；
（3）①硼酸为一元弱酸，在水溶液里，和水电离出的氢氧根离子形成配位键，其电离方程式为：H3BO3+H2O?[B（OH）4]-+H+，
故答案为：H3BO3+H2O?[B（OH）4]-+H+；
②a．硼酸（H3BO3）是一种片层状结构白色晶体，片层状结构晶体有滑腻感，可作润滑剂，故a正确；
b．分子的稳定性与分子内的B-O、H-O共价键有关，熔沸点与氢键有关，故b错误；
c．1个硼酸分子形成了6个氢键，但每个氢键是2个硼酸分子共用的，所以平均含3个氢键，则含有1molH3BO3的晶体中有3mol氢键，故c正确；
d．硼原子最外层只有3个电子，与氧原子形成3对共用电子对，因此B原子不是8e-稳定结构，故d错误；
故答案为：ac；
（4）①根据原子半径大小知，B原子半径大于N原子，所以白色球表示B原子，利用均摊法得B原子个数=1+8×$\frac{1}{8}$=2，N原子个数=1+4×$\frac{1}{4}$=2，B原子和N原子个数之比为2：2=1：1，所以其化学式为BN，
故答案为：BN；
②同一周期元素中，元素的第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，所以第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有Be、C、O，所以有3种，
故答案为：3．

点评 本题考查了有关硼的知识，侧重考查原子核外电子排布、杂化理论的应用、硼酸晶体晶体类型的判断、影响分子稳定性的因素等知识点，题目难度中等，注意分子的稳定性与化学键有关，物质的熔沸点与氢键有关，注意硼酸（H3BO3）是一种片层状结构白色晶体．

练习册系列答案
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7．一定温度的恒容密闭容器中进行如下可逆反应A（s）+2B（g）?2C（g）．下列叙述中，能说明反应已达到化学平衡状态的是（　　）
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11．CoCl2•6H2O是一种饲料营养强化剂．一种利用水钴矿（主要成分为Co2O3、Co（OH）3，还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等）制取CoCl2•6H2O的工艺流程如图：

已知：①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等；
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见表：（金属离子浓度为：0.01mol/L）
沉淀物Fe（OH）3Fe（OH）2Co（OH）2Al（OH）3Mn（OH）2
开始沉淀2.77.67.64.07.7
完全沉淀3.79.69.25.29.8
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A．2.0～2.5
B．3.0～3.5
C．4.0～4.5
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12．化学反应原理是中学化学学习的重要内容．请回答下列问题：

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CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（g）△H2则△H1＜△H2
②H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═H2O（l）△H1
2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H2则△H1＜△H2
③t℃时，在一定条件下，将1mol SO2和1mol O2分别置于恒容和恒压的两个密闭容器中，达到平衡状态时反应放出的热量分别为Q1和Q2则Q1＜Q2
④CaCO3（s）═CaO（s）+CO2（g）△H1
CaO（s）+H2O（l）═Ca（OH）2（s）△H2则△H1＜△H2．
（2）依据氧化还原反应Zn（s）+Cu2+（aq）═Zn2+（aq）+Cu（s）  
设计的原电池如图1所示．
请回答下列问题：
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（3）在一恒温、恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2，一定条件下发生反应：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH （g）+H2O（g）△H=-49.0 kJ/mol
某种反应物和生成物的浓度随时间变化如图2所示．回答下列问题：
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③能证明该反应达到化学平衡状态的依据是ACD
A．容器内各气体的体积分数保持不变
B．混合气体密度不变
C．3v逆（CH3OH）=v正（H2）                                         
D．混合气体的平均相对分子质量不变
E．CO2的转化率为70%            
F．混合气体中CO2与H2的体积比为1﹕3
④上述温度下，反应CH3OH （g）+H2O（g）?CO2（g）+3H2（g）的平衡常数K=0.19（计算结果保留2位小数）．
⑤上述反应达到平衡后，往容器中同时加入0.1mol CO2和0.3mol H2O （g），此时平衡将向右（填“向左”、“向右”或“不”）移动．
（4）室温时，向20 mL 0.1 mol/L的醋酸溶液中不断滴入0.1 mol/L的NaOH溶液，溶液的pH变化与所加NaOH溶液体积的关系如图3所示．下列有关溶液中离子、分子浓度大小关系的描述中正确的是②③．
①a点时：c（CH3COOH）＞c（CH3COO-）＞ c（Na+）＞ c（H+）＞c（OH-）
②b点时：c（Na+）=c（CH3COO-）＞c（H+）=c（OH-）
③c点时：c（OH-）=c（CH3COOH）+c（H+）
④d点时：c（Na+）＞ c（CH3COO-）＞ c（OH-）＞c（H+）

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