Question

【題目】微量元素硼對(duì)植物的生長(zhǎng)和人體骨骼的健康有著十分重要的作用。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）區(qū)分晶體硼和無(wú)定硼形科學(xué)的方法為_________________________________。

（2）下列B原子基態(tài)的價(jià)層電子排布圖中正確的是___________

A. B.

C. D.

（3）NaBH4是重要的儲(chǔ)氫載體，陰離子的立體構(gòu)型為___________。

（4）三硫化四磷分子(結(jié)構(gòu)如下圖1所示)是___________分子(填極性”或非極性)。

（5）圖2表示多硼酸根離子的一種無(wú)限長(zhǎng)的鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)，其化學(xué)式可表示為___________。

（6）硼酸晶體是片層結(jié)構(gòu)，其中一層的結(jié)構(gòu)如圖3所示。硼酸在冷水中溶解度很小，但在熱水中較大，原因是_________________________________。

（7）立方氮化硼(BN)是新型高強(qiáng)度耐磨材料，可作為金屬表面的保護(hù)層，其晶胞結(jié)構(gòu)(如右圖)與金剛石類似。已知該晶體密度為ag/cm3，則晶體中兩個(gè)N原子間的最小距離為___________pm。(用含a的代數(shù)式表示，NA表示阿伏加德羅常數(shù))

Answer 1

【答案】X-射線衍射實(shí)驗(yàn) A 正四面體 極性 BO2- 或 (BO2)nn- 或 BnO2nn- 晶體中硼酸分子間以氫鍵締合在一起，難以溶解；加熱時(shí)，晶體中部分氫鍵被破壞，硼酸分子與水分子形成氫鍵，溶解度增大 ×1010

【解析】

（1）區(qū)分晶體硼和無(wú)定形硼最可靠的科學(xué)方法為進(jìn)行X-射線銜射實(shí)驗(yàn)；

（2）B原子外圍電子有3個(gè)電子，2s能級(jí)上有2個(gè)電子，2p能級(jí)上有1個(gè)電子，其外圍電子排布圖為，答案選A；

（3）NaBH4是一種重要的儲(chǔ)氫載體，陰離子的化學(xué)式為BH4－，則其結(jié)構(gòu)式為，立體構(gòu)型為為正四面體；

（4）P4S3中P原子成3個(gè)P-S鍵、含有一對(duì)孤對(duì)電子，雜化軌道數(shù)為4，P原子采取sp3雜化，屬于極性分子；

（5）從圖可看出，每個(gè)BO32-單元，都有一個(gè)B，有一個(gè)O完全屬于這個(gè)單元，剩余的2個(gè)O分別為2個(gè)BO32-單元共用，所以B：O=1：（1+2×1/2）=1：2，化學(xué)式為BO2-或 (BO2)nn- 或 BnO2nn-；

（6）由于晶體中硼酸分子間以氫鍵締合在一起，難以溶解；加熱時(shí)，晶體中部分氫鍵被破壞，溶解度增大，所以硼酸晶體在冷水中溶解度很小，但在熱水中較大；

（7）一個(gè)晶胞中B原子數(shù)目=，含N原子數(shù)=4，一個(gè)晶胞的質(zhì)量，根據(jù)，，晶胞棱長(zhǎng)為，仔細(xì)觀察BN的晶胞結(jié)構(gòu)不難發(fā)現(xiàn)N位于晶胞中8個(gè)小立方體中互不相鄰的4個(gè)小立方體的體心，N與之間距離就是晶胞面對(duì)角線的一半，因此晶體中兩個(gè)最近的N原子間的距離為： ×1010ｐｍ。