硼及其化合物在耐高潮合金工业.催化剂制造.高能燃料等方面有广泛应用．(1)硼原子的价电子排布图为．(2)B2H6是一种高能燃料.它与Cl2反应生成的BCl3可用于半导体掺杂工艺及高纯硅制造．由第2周期元素组成的与BCl3互为等电子体的阴离子为CO32-或NO3-．(3)氮硼烷化合物(H2N→BH2)和Ti(BH4)3均为广受关注的新型化学氮化物储氢材� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

8．

硼及其化合物在耐高潮合金工业、催化剂制造、高能燃料等方面有广泛应用．
（1）硼原子的价电子排布图为

．
（2）B₂H₆是一种高能燃料，它与Cl₂反应生成的BCl₃可用于半导体掺杂工艺及高纯硅制造．由第2周期元素组成的与BCl₃互为等电子体的阴离子为CO₃^2-或NO₃^-．
（3）氮硼烷化合物（H₂N→BH₂）和Ti（BH₄）₃均为广受关注的新型化学氮化物储氢材料．
①B与N的第一电离能：B＜N（填“＞”、“＜”或“=”，下同）．H₂N→BH₂中B原子的杂化类型为sp2；
②Ti（BH₄）₃由TiCl₃和LiBH₄反应制得．BH₄^-的立体构型是正四面体；写出制备反应的化学方程式TiCl₃+3LiBH₄═Ti（BH₄）₃+3LiCl；
（4）磷化硼（BP）是受到高度关注的耐麿材料，它可用作金属表面的保护层．如图为磷化硼晶胞．
①磷化硼晶体属于原子晶体（填晶体类型），是（填是或否）含有配位键．
②晶体中P原子的配位数为4．
③已知BP的晶胞边长为anm，N_A为阿伏加德罗常数的数值，则磷化硼晶体的密度为$\frac{{1.68×{{10}^{23}}}}{{{N_A}•{a^3}}}$g•cm^-3（用含a、N_A的式子表示）．

分析（1）硼是5号元素，价电子数为3，据此书写价电子排布图；
（2）根据等电子体原理，原子数相同，价电子数也相同的粒子互为等电子体，据此书写由第2周期元素组成的与BCl₃互为等电子体的阴离子；
（3）①根据元素周期律，同周期元素从左向右第一电离能逐渐增大，H₂N→BH₂中B原子的价层电子对数为$\frac{3+3}{2}$=3，据此判断杂化类型；
②根据BH₄^-中B原子的杂化方式可知其立体构型；根据元素守恒书写化学方程式；
（4）①在磷化硼晶体中，磷和硼原子之间通过共价键相互作用，结合性质可知其晶体类型，硼最外层有3个电子，但根据晶胞结构可知，每个硼和磷周围都有4个共价键，所以磷原子含有孤电子对，硼原子含有空轨道，它们之间存在配位键，据此答题；
②根据晶的结构图可知，每个磷原子周围有4个硼原子；
③BP的晶胞边长为anm=a×10^-7 cm，其体积为（a×10^-7 cm）³，根据晶胞图可知，每个晶胞中含有B原子数为4，P原子数为$8×\frac{1}{8}+6×\frac{1}{2}$=4，根据$ρ=\frac{m}{V}$计算；

解答解：（1）硼是5号元素，价电子数为3，价电子排布图为，
故答案为：；
（2）根据等电子体原理，原子数相同，价电子数也相同的粒子互为等电子体，所以由第2周期元素组成的与BCl₃互为等电子体的阴离子为CO₃^2-或NO₃^-，
故答案为：CO₃^2-或NO₃^-；
（3）①根据元素周期律，同周期元素从左向右第一电离能逐渐增大，所以B的第一电离能小于N，H₂N→BH₂中B原子的价层电子对数为$\frac{3+3}{2}$=3，所以B原子杂化方式为sp2，
故答案为：＜；sp2；
②BH₄^-中B原子的价层电子对数为$\frac{3+4+1}{2}$=4，所以杂化方式为sp3杂化，则BH₄^-的立体构型为正四面体，Ti（BH₄）₃由TiCl₃和LiBH₄反应制得，反应的化学方程式为TiCl₃+3LiBH₄═Ti（BH₄）₃+3LiCl，
故答案为：正四面体；TiCl₃+3LiBH₄═Ti（BH₄）₃+3LiCl；
（4）①在磷化硼晶体中，磷和硼原子之间通过共价键相互作用，结合性质可知其晶体类型为原子晶体，硼最外层有3个电子，但根据晶胞结构可知，每个硼和磷周围都有4个共价键，所以磷原子含有孤电子对，硼原子含有空轨道，它们之间存在配位键，
故答案为：原子；是；
②根据晶的结构图可知，每个磷原子周围有4个硼原子，所以配位数为4，
故答案为：4；
③BP的晶胞边长为anm=a×10^-7 cm，其体积为（a×10^-7 cm）³，根据晶胞图可知，每个晶胞中含有B原子数为4，P原子数为$8×\frac{1}{8}+6×\frac{1}{2}$=4，所以磷化硼晶体的密度为$\frac{\frac{42×4}{{N}_{A}}}{（a×1{0}^{-7}）^{3}}$g•cm^-3=$\frac{{1.68×{{10}^{23}}}}{{{N_A}•{a^3}}}$g•cm^-3，
故答案为：$\frac{{1.68×{{10}^{23}}}}{{{N_A}•{a^3}}}$．

点评本题考查物质结构和性质，涉及核外电子排布、杂化方式的判断、空间构型的判断、晶胞的计算等知识点，难点是晶胞的计算，灵活运用公式是解本题关键，难度中等．

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	A．	pH=4.3的CH₃COOH与CH₃COONa混合溶液中：c（Na⁺）＜c（CH₃COO^-）
	B．	浓度为0.2 mol/L的CH₃COOH溶液和浓度为0.1mol/L的NaOH溶液等体积混合后：c（CH₃COO ^-）-c（CH₃COOH）=2[c（H⁺）-c（OH^-）]
	C．	醋酸浓溶液加少量水稀释，$\frac{c（C{H}_{3}COOH）}{{c}^{2}（{H}^{+}）}$几乎不变
	D．	含等物质的量的NaHC₂O₄和Na₂C₂O₄的溶液：3c（Na⁺）=2[c（HC₂O₄^-）+c（C₂O₄^2-）+c（H₂C₂O₄）]

	A．	我国已能利用3D打印技术，以钛合金粉末为原料，通过激光熔化逐层堆积，来制造飞机钛合金结构件，高温时可用金属钠还原相应的氯化物来制取金属钛
	B．	光导纤维遇强碱会“断路”
	C．	绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理
	D．	镧镍合金能大量吸收H₂形成金属氢化物，可作储氢材料

	A．	CH₃-CH₂-NO₂和H₂N-CH₂-COOH互为同分异构体
	B．	H、D、T互为同位素
	C．	O₂和O₃互为同素异形体
	D．	CH₃CH₂CH₂CH₃与性质完全相同

	A．	高级脂肪酸甘油酯是高分子化合物
	B．	天然的不饱和高级脂肪酸甘油酯都是混甘油酯
	C．	植物油可以使酸性高锰酸钾溶液褪色
	D．	油脂皂化完全后原有的液体分层现象消失

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