题目内容

10．最近，大众公司召回了部分装有DSG双离合变速器的汽车．DSG双离合变速器采用了新型硼酸盐添加剂作为润滑油，行驶过程中控制系统的“硼结晶”会导致动力中断和发动机动力的下降．硼及其化合物在其他许多领域也都有重要的用途，请回答下列问题：
（1）磷化硼（BP）和氮化硼（BN）是受到高度关注的耐磨涂料，它们的结构相似，如图为磷化硼晶体结构中最小的重复单元．磷化硼可由三溴化硼和三溴化磷在氢气中高温反应合成：
BBr3+PBr3+3H2=BP+6HBr．                                      
回答下列问题：
①基态磷原子的电子排布式为1s22s22p63s23p3．
②磷化硼的晶体类型是原子晶体．
③BBr3分子中，B原子采取sp2杂化，则BBr3属于非极性（填“极性”或“非极性”）分子．
④氮化硼晶体的熔点要比磷化硼晶体高，其原因是氮化硼和磷化硼都是原子晶体，原子晶体熔化时要破坏共价键，而共价键的键长较短、键能越大、键越牢固，晶体熔沸点越高，而N的比较小于P的半径，所以BN晶体中的键长更短、熔点更高．
（2）硼砂是硼酸盐类矿物中分布最广的一种，常用作金属除锈剂，也可用作清热解毒药物，它是含结晶水的四硼酸钠，其阴离子Xm-（含B、O、H三种元素）的球棍模型如图所示：
①在Xm-中，硼原子轨道的杂化类型有sp2、sp3；配位键存在于4、5原子之间（填原子的数字标号）；m=2（填数字）．
②硼砂晶体由Na+、Xm-和H2O构成，它们之间存在的作用力有ADE（填序号）．
A．离子键    B．共价键    C．金属键   D．范德华力   E．氢键
（3）B3N3H6是苯的等电子体，俗称“无机苯”．铝与硼同族，也会形成类似的产物，用三甲基铝[Al（CH3）3]2和2，6-二甲基苯胺亦有可能合成类似的产物，试写出产物的结构式；反应过程中只会释放出一种小分子CH4．

分析 （1）①P原子核外有15个电子，根据构造原理书写其基态原子核外电子排布式；
②根据图知，BP的构成微粒是原子，根据晶体构成微粒确定晶体类型；
③BBr3分子中，B原子采取sp2杂化，说明该分子中B原子价层电子对个数是3，因为配原子个数是3，所以B原子不含孤电子对，为平面三角形结构，正负电荷中心重合的分子为非极性分子；
④氮化硼和磷化硼都是原子晶体，原子晶体熔沸点与化学键成反比，共价键的键长越短、键能越大、键越牢固，其熔沸点就越高；
（2）①根据形成化学键知，黑色小球是H原子、黑色大球是B原子、灰色球是O原子，B原子价层电子对个数有3、4两种，根据价层电子对互斥理论确定B原子杂化类型；根据图知，4、5原子之间形成配位键，该阴离子中含有4个H原子、4个B原子、9个O原子，1元素化合价为+1、B元素化合价为+3、O元素化合价为-2，所以该微粒化合价=（-2）×9+4×（+3）+4×（+1）=-2，据此确定m值；
②钠离子和阴离子之间存在离子键、水分子之间存在氢键、水分子中存在共价键；
（3）B3N3H6是苯的等电子体，俗称“无机苯”．铝与硼同族，也会形成类似的产物，用三甲基铝[Al（CH3）3]2和2，6-二甲基苯胺亦有可能合成类似的产物，说明Al、N原子之间形成类似苯环结构，该反应相当于取代反应，同时生成甲烷．

解答 解：（1）①P原子核外有15个电子，根据构造原理书写其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p3，故答案为：1s22s22p63s23p3；
②根据图知，BP的构成微粒是原子，根据晶体构成微粒知，该晶体是原子晶体，故答案为：原子晶体；
③BBr3分子中，B原子采取sp2杂化，说明该分子中B原子价层电子对个数是3，因为配原子个数是3，所以B原子不含孤电子对，为平面三角形结构，该分子中正负电荷中心重合，所以为非极性分子，故答案为：非极性；
④氮化硼和磷化硼都是原子晶体，原子晶体熔沸点与化学键成反比，共价键的键长越短、键能越大、键越牢固，其熔沸点就越高，N原子半径小于P原子，所以N-B键长小于P-B键长，N-B键能大、键牢固，所以其熔沸点高，
故答案为：氮化硼和磷化硼都是原子晶体，原子晶体熔化时要破坏共价键，而共价键的键长较短、键能越大、键越牢固，晶体熔沸点越高，而N的比较小于P的半径，所以BN晶体中的键长更短、熔点更高；
（2）①根据形成化学键知，黑色小球是H原子、黑色大球是B原子、灰色球是O原子，B原子价层电子对个数有3、4两种，根据价层电子对互斥理论知B原子杂化类型为sp2、sp3；根据图知，4、5原子之间形成配位键，该阴离子中含有4个H原子、4个B原子、9个O原子，1元素化合价为+1、B元素化合价为+3、O元素化合价为-2，所以该微粒化合价=（-2）×9+4×（+3）+4×（+1）=-2，所以m=2，
故答案为：sp2、sp3；4、5；2；
②钠离子和阴离子之间存在离子键、水分子之间存在氢键、水分子中存在共价键，故选ADE；
（3）B3N3H6是苯的等电子体，俗称“无机苯”．铝与硼同族，也会形成类似的产物，用三甲基铝[Al（CH3）3]2和2，6-二甲基苯胺亦有可能合成类似的产物，说明Al、N原子之间形成类似苯环结构，该反应相当于取代反应，同时生成甲烷，该产物结构式为，
故答案为：；CH4．

点评 本题考查物质结构和性质，为高频考点，涉及晶体类型判断、原子杂化方式判断、核外电子排布式的书写等知识点，同时还考查学生自学能力及知识迁移能力，熟悉价层电子对互斥理论，注意（2）模型中还存在配位键，难点是（3）题结构式的书写．

练习册系列答案
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（3）试剂b与试剂c是否是同一物质？否（填“是”或“否”），写出加入试剂c后发生反应的离子方程式：CO2+Ba2++2OH-=BaCO3↓+H2O．
15．苯氧布洛芬钙是评价较好的解热、镇痛、消炎药，其消炎作用比阿司匹林强50倍，欧美国家将它作为治疗慢性关节炎的首选药．已知：
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②③
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（1）写出下列物质的结构简式：A；B．
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19．用下列实验装置和方法进行相应实验，能达到实验目的是（　　）
A．
用图装置除去Cl2中混有的少量HCl
B．
用图装置分离水和溴苯的混合物
C．
用图装置制备并收集NO气体
D．
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20．下列物质：
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属于电解质的是：①③④（填序号）属于非电解质的是：②⑤（填序号）
能导电的是：⑥⑦（填序号）

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