微量元素硼(B)對人體健康有著十分重要的作用,其化合物也應用廣泛。請回答下列問題:
(1)B的核外電子排布式為
1s22s22p1
1s22s22p1
,其第一電離能比 Be 小
小
。(填“大”或“小”)
(2)氨硼烷(NH3BH3)含氫量高、熱穩(wěn)定性好,是一種具有潛力的固體儲氫材料。NH3BH3分子中,N-B鍵是配位鍵,其空軌道由 B
B
提供(填元素符號)。寫出一種與氨硼烷互為等電子體的分子 C2H6
C2H6
。(填分子式)
(3)硼酸晶體是片層結構,圖甲中表示的是其中一層的結構,每一層內存在的作用力有 共價鍵、氫鍵、范德華力
共價鍵、氫鍵、范德華力
。
(4)①乙硼烷(B2H6)具有強還原性,它和氫化鋰反應生成硼氫化鋰(LiBH4),硼氫化鋰常用于有機合成。LiBH4 由Li+和 BH4-構成,BH4-中B原子的雜化軌道類型為 sp3
sp3
,BH4-的空間構型為 正四面體
正四面體
。
②B的三鹵化物熔點如下表所示,自BF3至BI3熔點依次升高的原因是 BF3、BCl3、BBr3、BI3都屬于分子晶體,相對分子質量依次增大,分子間作用力依次增強
BF3、BCl3、BBr3、BI3都屬于分子晶體,相對分子質量依次增大,分子間作用力依次增強
。
化合物 |
BF3 |
BCl3 |
BBr3 |
BI3 |
熔點/℃ |
-126.8 |
-107.3 |
-46 |
44.9 |
(5)立方氮化硼硬度僅次于金剛石,但熱穩(wěn)定性遠高于金剛石,其晶胞結構如圖乙所示。立方氮化硼屬于
原子
原子
晶體,其中氮原子的配位數(shù)為
4
4
。已知:立方氮化硼密度為ρg?cm
-3,B原子半徑為a nm,N原子半徑為 bnm,阿伏加德羅常數(shù)的值為N
A,則該晶胞中原子的空間利用率為
。(用含字母的代數(shù)式表示)