Question

【題目】銅基及硼系高溫超導材料都具有良好的應用前景。回答下列問題：

（1）寫出Cu原子價電子的軌道表達式：____________。BF3的立體構型是____________。

（2）NaBH4被認為是有機化學上的“萬能還原劑”， NaBH4電子式為____________，其中三種元素的第一電離能由大到小的順序是_________________。

（3）BH3·NH3是一種有效、安全的固體儲氫材料，結構如右圖所示。 B原子的軌道雜化類型是____________。該物質(zhì)中含有配位鍵，其中提供空軌道接受孤對電子的是____________。該物質(zhì)易溶于水，其原因是____________。

（4）硼與氦形成類似苯的化合物B3N3H6（硼氮苯），俗稱無機苯。硼氮苯屬于分子____________（填“極性”或“非極性”），一個硼氮苯分子中有____________個σ鍵，形成π鍵的電子由____________提供。

（5）硼與鎂形成的高溫超導材料晶體結構如圖所示。該六方晶胞中鎂原子與硼原子的數(shù)量比為____________，晶體密度d=____________g·cm-3。

Answer 1

【答案】 平面三角形 H＞B＞Na sp3雜化 B原子 該分子屬于極性分子，且與水分子之間能形成氫鍵 非極性 12 N原子 1∶2 或 ×107

（計算式為 ）

【解析】（1）銅的原子序數(shù)是29，根據(jù)核外電子排布規(guī)律可知Cu原子價電子的軌道表達式為。BF3中B中性原子的價層電子對數(shù)是3，且不存在孤對電子，所以立體構型是平面三角形。（2）NaBH4是離子化合物， NaBH4電子式為，非金屬性越強，第一電離能越大，則其中三種元素的第一電離能由大到小的順序是H＞B＞Na。（3）BH3·NH3是一種有效、安全的固體儲氫材料，結構如右圖所示。

B形成的3個共價鍵，一個配位鍵，所以B原子的軌道雜化類型是sp3雜化。該物質(zhì)中含有配位鍵，其中提供空軌道接受孤對電子的是B。該分子屬于極性分子，且與水分子之間能形成氫鍵，因此該物質(zhì)易溶于水。（4）苯是非極性分子，所以硼氮苯屬于非極性分子。單鍵都是σ鍵，雙鍵中含有一個σ鍵，則一個硼氮苯分子中有12個σ鍵。B原子最外層電子數(shù)是3個，因此形成π鍵的電子由氮原子提供。（5）根據(jù)晶胞結構可知Mg原子個數(shù)＝2×1/2+12×1/6=3，B全部在晶胞中，則該六方晶胞中鎂原子與硼原子的數(shù)量比為1∶2，晶體的體積是，所以晶體密度d=g·cm-3。