Question

【题目】硼镍镧合金具有很强的储氢能力。

（1）用价层电子对互斥理论推测三氟化硼分子的立体构型为______,硼原子的杂化类型为_____。

（2）磷化硼是一种受到高度关注的耐磨涂料,它可用作金属的表面保护层。如图是磷化硼晶体的晶胞示意图，已知该晶胞的棱长为516pm,最近的B和P原子之间的距离为____pm。该晶体的晶体类型是________。

（3）硼酸(H3BO3)是一种片层状结构的白色晶体，层内的H3BO3分子间通过氢键相连(如上图)。

①1molH3BO3的晶体中有_____mol氢键。

②硼酸溶于水生成弱电解质一水合硼酸B(OH)3·H2O,它电离生成少量[B(OH)4]-和H+，则硼酸为_______元酸,[B(OH)4]-含有的化学键类型为_______。

（4）镧镍合金、铜钙合金及铈钴合金都具有相同类型的晶胞结构,其中铜钙合金的结构单元如图所示。试回答下列问题:

①在元素周期表中Ca位于______区。

②铜原子的基态原子核外电子排布式__________。

③已知镧镍合金LaNin晶胞体积为9.0×10-23cm,储氢后形成LaNinH4.5的合金(氢进入晶胞空隙，体积不变),则LaNin中,n=_____(填数值)；氢在合金中的密度为_____(保留两位有效数字)。

Answer 1

【答案】 平面三角形 ；sp2 223.4 pm 原子晶体 3 一 共价键、配位键 s [Ar]3d104sl 5 0.083 g/cm3

【解析】⑴ BF3中B原子形成3个δ键，孤对电子数为0.5×（3-3×1）=0， BF3中价层电子对个数=3+0.5（3-3×1）=3，且不含孤电子对，所以空间构型是平面三角形，中心原子是以sp2杂化；正确答案：平面三角形 ；sp2。

（2）根据晶胞结构图，该晶胞中含有4个P，B原子的个数为8×1/8＋6×1/2＝4，因此化学式为BP；根据BP的性质及用途：耐磨涂料，可用作金属的表面保护层等可判断BP为原子晶体，微粒间作用力为共价键；已知晶胞的棱长为516pm，体对角线为516√3 pm，磷原子在体对角线上，且与B原子的距离最近为体对角线的1/4，所以最近的B和P原子之间的距离为1/4×516√3 =64.5√3= 223.4pm；正确答案：原子晶体；223.4。

（3）①硼酸分子中B与三个原子形成单键，最外层有6个电子，根据图示，1个H3BO3分子与其他3个分子能形成6个氢键，因此1 mol H3BO3的晶体中氢键为6 mol×1/2＝3 mol；正确答案：3。

②硼酸溶于水生成弱电解质一水合硼酸,它电离生成少量和离子，则硼酸能电离出一个氢原子，所以硼酸属于一元酸含有的化学键类型为共价键、配位键；正确答案：一；共价键、配位键。

（4）①Ca位于第四周期第ⅡA族，处于s区；正确答案：s 。

②Cu的外围电子构型是3d104s1；正确答案：[Ar]3d104sl。

③铜、钙合金中，N(Cu)＝12×1/2＋6×1/2＋6＝15。N(Ca)＝12×1/6＋2×1/2＝3，＝3/15＝1/5，所以n＝5，即LaNi5H4.5；ρ·9.0×10－23cm3·NA＝M，其中氢在合金中的密度为≈0.083 g·cm－3；正确答案：5 ；0.083。