题目内容

14．硼及其化合物在工业上有许多用途．工业上以铁硼矿为原料制备硼酸，铁硼矿含有Mg、Fe、Ca、Al、B、O等多种元素，它的主要成分为Mg2B2O5•H2O和Fe3O4．
（1）基态铁原子的外围电子层排布为3d64s2，该元素位于元素周期表中的第Ⅷ族，在水溶液中常以Fe2+、Fe3+的形式存在，其中Fe3+更稳定．
（2）以硼酸为原料可制得NaBH4，B原子的杂化方式为sp3．
（3）第ⅤA族元素的原子R与A原子结合形成RA3气态分子，其立体结构呈三角锥形．RCl5在气态和液态时，分子结构如图1所示，下列关于RCl5分子的说法中不正确的是D
A．分子中5个R-Cl键键能不都相同
B．键角（Cl-R-Cl）有90°、120、180°几种
C．RCl5受热后会分解生成分子立体结构呈三角锥形的RCl3
D．每个原子都达到8电子稳定结构
（4）因为氯化铝易升华，其双聚物Al2Cl6结构如图2所示．1mol该分子中含2NA个配位键，该分子否（填“是”或“否”）平面型分子．
（5）纯叠氮酸（HN3）在常温下是一种液体，沸点较高，为308.8K，主要原因是HN3分子间存在氢键．
（6）二硫化碳属于非极性 （填“极性”或“非极性”）分子．

分析 （1）Fe元素原子核外电子数为26，根据能量最低原理书写其价电子排布式，确定在周期表中位置；Fe3+离子3d为半满稳定状态，比较稳定；
（2）NaBH4中B原子价层电子对数为4+$\frac{3+1-1×4}{2}$=4，杂化轨道数目为4；
（3）A．根据键长越短，键能越大判断；
B．上下两个顶点与中心R原子形成的键角为180°，中间为平面三角形，构成三角形的键角为120°，顶点与平面形成的键角为90°；
C．RCl5$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$RCl3+Cl2↑；
D．R原子最外层有5个电子，形成5个共用电子对；
（4）Al2Cl6结构中黑色球为Al原子、白色球为Cl原子，Al原子与Cl原子之间形成3个共价键、1个配位键，Al原子杂化轨道数目为4；
（5）分子间中如果含有氢键，会导致其沸点升高；
（6）二硫化碳属于直线型分子，结构对称，属于非极性分子．

解答 解：（1）Fe元素原子核外电子数为26，根据能量最低原理，其价电子排布式为3d64s2，在周期表中位于第Ⅷ族，Fe3+离子3d为半满稳定状态，能量较低，比较稳定；
故答案为：3d64s2；Ⅷ；Fe3+；
（2）NaBH4中B原子价层电子对数为4+$\frac{3+1-1×4}{2}$=4，杂化轨道数目为4，其杂化方式为：sp3，
故答案为：sp3；
（3）A．键长越短，键能越大，键长不同，所以键能不同，故A正确；
B．上下两个顶点与中心R原子形成的键角为180°，中间为平面三角形，构成三角形的键角为120°，顶点与平面形成的键角为90°，所以键角（Cl-R-Cl）有90°、120、180°几种，故B正确；
C．RCl5$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$RCl3+Cl2↑，则RCl5受热后会分解生成分子立体结构呈三角锥形的RCl3，故C正确；
D．R原子最外层有5个电子，形成5个共用电子对，所以RCl5中R的最外层电子数为10，不满足8电子稳定结构，故D错误；
故答案为：D；
（4）Al2Cl6结构中黑色球为Al原子、白色球为Cl原子，Al原子与Cl原子之间形成3个共价键、1个配位键，Al原子杂化轨道数目为4，1mol该分子中含2NA个配位键，该分子不是平面型分子，
故答案为：2NA；否；
（5）分子间中如果含有氢键，会导致其沸点升高，
故答案为：HN3分子间存在氢键；
（6）二硫化碳属于直线型分子，结构对称，属于非极性分子，
故答案为：非极性．

点评 本题是对物质结构与性质的考查，涉及核外电子排布、杂化方式与空间构型判断、化学键、键角、键能、8电子稳定结构等，注意分析题目中分子的立体结构图，难度中等．

练习册系列答案
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