Question

【題目】硼及其化合物應用廣泛。回答下列問題：

（1）基態(tài)B原子的價電子軌道表達式為____________________________，其第一電離能比Be ____________（填“大”或“小”）

（2）氨硼烷（NH3BH3）被認為是最具潛力的新型儲氫材料之一，分子中存在配位鍵，提供孤電子對的成鍵原子是______________。

（3）常溫常壓下硼酸（H3BO3）晶體結構為層狀，其二維平面結構如圖。

①B原子的雜化方式為_____________。從氫鍵的角度解釋硼酸在冷水中的溶解度小而加熱時溶解度增大：________________________________________________________。

② 路易斯酸堿理論認為，任何可接受電子對的分子或離子叫路易斯酸，任何可給出電子對的分子或離子叫路易斯堿。從結構角度分析硼酸是路易斯酸的原因是_______________________________。

Answer 1

【答案】 小 N sp2 硼酸分子間通過氫鍵締合，加熱時，部分氫鍵被破壞 硼酸分子中B原子有一個2p空軌道

【解析】試題分析：本題考查價電子軌道表示式的書寫，第一電離能的比較，配位鍵，雜化方式的判斷，氫鍵的應用。

（1）B的原子序數(shù)為5，B原子核外有5個電子，基態(tài)B原子核外電子排布式為1s22s22p1，價電子排布式為2s22p1，價電子軌道表示式為。Be的價電子排布式為2s2，較穩(wěn)定，B的第一電離能比Be小。

（2）氨硼烷的結構式為，B原子具有空軌道，N原子有孤電子對，N提供孤電子對與B共用，提供孤電子對的成鍵原子是N。

（3）①根據(jù)結構，每個B原子形成3個硼氧σ鍵且B上沒有孤電子對，B原子的雜化方式為sp2雜化。根據(jù)結構，常溫常壓下H3BO3分子間通過氫鍵締合，由于氫鍵具有飽和性，H3BO3分子難與H2O分子間形成氫鍵；加熱時部分H3BO3分子間氫鍵被破壞，H3BO3分子與水分子間形成氫鍵，所以硼酸在冷水中的溶解度小而加熱時溶解度增大。

②H3BO3分子中B原子有一個2p空軌道，能接受電子對，根據(jù)路易斯酸堿理論，硼酸是路易斯酸。