2026届高考化学一轮复习----硼及其化合物专题训练

2026届高考化学一轮复习----硼及其化合物专题训练 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．氨硼烷()、钛铁合金(Ti-Fe)、甲醇()均是应用潜力较大的储氢载体。下列说法正确的是 A．原子半径：r(B)<r(N) B．电负性：χ(C)>χ(O) C．第一电离能： D．基态原子最外层电子数n：n(Ti)>n(Fe) 2．被称为万能还原剂的NaBH4(NaBH4中H为-1价)能溶于水并和水反应，有如下反应NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2↑，下列有关该反应的说法中，正确的是 A．NaBH4既是氧化剂又是还原剂 B．NaBH4是氧化剂，H2O是还原剂 C．硼元素被氧化，氢元素被还原 D．被氧化的元素与被还原的元素质量比为1：1 3．(硼酸)与中和生成的盐为(硼酸钠)。已知：25℃时，(硼酸)显酸性的原理为B(OH)3+H2OH++，，(碳酸)的电离平衡常数为，下列说法正确的是 A．硼酸显酸性的过程中，中心原子的杂化轨道没有发生改变 B．硼酸水溶液中的主要来自硼酸的自身电离 C．等浓度等体积的和溶液混合后，溶液显酸性 D．将少量碳酸钠溶液滴加到饱和硼酸溶液中，反应的离子方程式为 4．氮化硼主要用于磨料加工、涂层材料和陶瓷制造。工业上，制造的原理有(1)；(2)。设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是 A．标准状况下，含键数目为 B．在反应(1)中，制备时转移电子数目为 C．在反应(2)中，硼单质完全反应时生成分子数目为 D．含中子数目为 5．科学家利用氨硼烷设计成原电池装置如题图所示，该电池在常温下即可工作，总反应为。下列说法错误的是 A．b室为该原电池的正极区 B．a室发生的电极反应式为 C．当有6 mol电子转移时，理论上消耗的量为6 mol D．其他条件不变，向溶液中加入适量硫酸能增大电流强度 已知三氟化硼（）熔点-127℃，沸点-100℃，水解生成硼酸（，结构如图）和氟硼酸（），据此完成下面小题。 6．下列化学用语正确的是 A．基态硼原子的最高能级的电子云轮廓图： B．中子数为10的氟原子： C．的VSEPR模型： D．的电子式： 7．下列有关结构与性质之间的因果关系错误的是 选项 性质 解释 A 键角： 中心原子杂化方式不同 B 常温下，硼酸性质稳定 硼酸分子间存在氢键 C 硼酸晶体作润滑剂 硼酸晶体层与层之间以分子间作用力相结合 D 熔点：（-127℃）＜（1040℃） 晶体类型不同 A．A B．B C．C D．D 8．下列关于B、N及其化合物的结构与性质的叙述错误的是 A．第2周期元素中，第一电离能介于B、N之间的有2种 B．氮硼烷(NH3BH3)分子中的配位键可表示为H3N→BH3 C．无机苯(B3N3H6)的结构与苯相似，其中形成大Π键的电子全部由N提供 D．立方相氮化硼(BN)是与碳化硅相似的共价晶体，BN具有更高的熔点 9．一种催化氨硼烷(BH3NH3)水解释氢的可能机理如图所示。下列说法不正确的是 A．催化剂能改变反应历程，降低了反应活化能 B．BH3NH3分子中含有配位键 C．用D2O代替H2O作反应物，有D2生成 D．氨硼烷完全水解的化学方程式为：BH3NH3+4H2O=3H2↑+NH4[B(OH)4] 10．氨硼烷在催化剂作用下水解释放氢气：， 的结构如图所示。下列说法错误的是 A．反应过程中B原子的杂化轨道类型由sp3变为sp2 B．分子中存在配位键 C．第一电离能由小到大的顺序：B＜H＜N＜O D．已知与苯()具有相似的结构和化学键特征，则的二氯代物有4种 11．B36是一种二维平面结构的“硼墨烯”，原子间排成三角形，中间形成一个完美六边形空穴，如图，下列有关说法错误的是 A．B40与B36互为同素异形体 B．B36表面形成B-F键，抗氧化性增强 C．嵌入Li原子形成Li@ B36，可作电池正极材料 D．B36表面接-COOH，可增强其水溶性 12．氨硼烷(NH3BH3)是一种理想的储氢材料，该物质在催化剂(M)的催化下通过水解可实现一快速释放氢气，反应机理如图所示。下列说法错误的是 A．步骤①中既有极性键断裂又有极性键形成 B．由反应机理可知元素的电负性：N>H>B C．水解制氢过程中氨硼烷作氧化剂 D．氨硼烷在重水中水解可生成HD 13．我国科研人员实现了手性碳硼烷胺衍生物的合成，如图所示。该工作创新性地将不对称有机催化的策略应用到碳硼烷化学领域。已知：—Ar代表芳基，—和—不同。下列叙述错误的是 A．甲、丙中的N原子均存在一对孤对电子 B．乙、丙中均存在大键 C．乙中的碳原子的杂化方式都是 D．键长：键键键 14．硼酸(H3BO3)是重要的化工原料，一种以硼镁矿(含2MgO·B2O3·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)为原料生产硼酸的工艺流程如图所示。 已知：硼酸和硼砂(Na2B4O7·10H2O)均易溶于热水，在冷水中溶解度小。下列说法错误的是 A．硼酸是一元弱酸，其电离方程式为 B．向滤渣B中加入足量盐酸，固体能完全溶解 C．硼砂溶液与硫酸反应的离子方程式为 D．“一系列操作”主要包括冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 15．某种铁系储氢合金材料的晶胞如下图，八面体中心为金属铁离子，顶点均为分子；四面体中心为硼原子，顶点均为氢原子。该晶体属于立方晶系，下列说法正确的是 A．的空间结构为三角锥形 B．该铁系储氢合金材料中铁元素的化合价为+3 C．和“●”距离最近且相等的 “○”数目为4 D．晶体中元素的电负性： 16．硼化钙晶胞结构如图所示，每六个硼原子构成一个正八面体，各个顶点通过B-B键相互连接，正八面体中B-B键的键长为dnm，Ca位于立方体体心，原子分数坐标为，设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．距离Ca最近的B有8个 B．Ca与B个数比为1：24 C．M点的原子分数坐标为 D．该晶体的密度为 17．硼酸是重要的化工原料，一种以硼镁矿(含及少量)为原料生产硼酸的工艺流程如图所示。[已知：硼酸和硼砂均易溶于热水，在冷水中溶解度小] 下列说法错误的是 A．将硼镁矿研磨成粉末可以加快浸取速率 B．溶液中的杂质主要是和 C．一系列操作主要包括冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 D．硼砂溶液与硫酸反应的离子方程式为 18．一种镍磷化合物催化氨硼烷()水解释氢的可能机理如图所示，其中中间体Ⅱ中与B原子相连的氢原子被水中的羟基取代生成中间体Ⅲ。下列说法错误的是 A．氨硼烷属于分子晶体，其沸点高于乙烷 B．用代替作反应物，有HD生成 C．“中间体Ⅰ”中B、N上所连H也可以分别吸附在P和Ni上 D．氨硼烷水解的最终产物为和 19．四氢硼酸钠(，硼为+3价)，是极强的还原剂，给有机化学家们提供了一种非常便利温和的还原手段，在有机化学中被称为万能还原剂。四氢硼酸钠遇潮湿空气、水或酸，能还原其中的氢离子，放出易燃的氢气而引起燃烧。用硼精矿(含有一定量，及、、等杂质)制取的流程如下： 下列说法错误的是 A．“溶解”时，与NaOH反应的离子方程式是： B．“除硅铝”步骤不可用代替CaO C．“反应1”是将与混合得到和MgO D．“操作1”和“操作2”都是过滤 20． 铍和铝性质相似，氨硼烷()和乙烷的结构相似，可与水在催化剂作用下生成和，的结构如图所示；是二元弱酸，有还原性；冠醚是一种环状碳化合物，可用于识别与；氨水是一种弱碱，可用于蚀刻微电子材料，可由电解熔融氟化氢铵()制得。下列说法正确的是 A．晶体中含有离子键、共价键 B．氨硼烷分子中N采取杂化，B采取杂化 C．氨硼烷分子中元素电负性从大到小的顺序为： D．冠醚(18-冠-6)的空穴与尺寸适配，两者通过强相互作用形成超分子 二、多选题 21．硼酸晶体的片层结构如图所示，其中键角为，的键角小的键角，分析其主要原因包括 A．晶体中氧原子的杂化方式是sp3，硼原子是sp2杂化 B．晶体中氧原子的杂化方式是sp2，硼原子也是sp2杂化 C．氧原子电负性大，氧原子和氢原子之间形成氢键 D．氧原子上有孤电子对，孤电子对成键电子对的斥力较大 三、填空题 22．回答下列问题： (1)硼氢化钠(NaBH4)水解生成氢气：是一种环境友好的固体储氢材料。 ①硼元素位于元素周期表的 区，NaBH4中B原子的杂化方式为 ，NaBO2中的空间构型是 。 ②NaBO2溶液中存在的化学键有 。 A．离子键     B．共价键     C．金属键     D．氢键 (2)碳原子与氮原子还可形成六元环状化合物吡啶()，吡啶中的各种元素的电负性由小到大的顺序为 ，吡啶在水中的溶解度大于苯，主要原因是① ，② 。 (3)某磷青铜晶胞结构如图所示。 ①晶体的化学式为 。 ②该晶体中距离Cu原子最近的Sn原子有 个 ③设该晶胞的边长为，该铜盐晶体的密度为 。(用含a和的式子表示，NA阿伏伽德罗常数的值) 23．常温下BF3是一种无色气体，能溶于浓硫酸、易水解，是有机合成和石油化工广泛应用的一种重要催化剂。工业上以铁硼矿（主要成分有、Fe3O4，次要成分有）和萤石（主要成分为CaF2，含微量二氧化硅、硫单质）为原料制备BF3的流程如图所示： 已知：① (NH4)2SO4溶液在“热溶浸”中，只能溶解； ②相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下表所示： 金属离子 开始沉淀的pH 沉淀完全的pH 请回答下列问题： (1)产生的气体A是 ；“热溶浸”时，下列措施能提高硼元素浸出率的有 （填序号）。 a.粉碎矿石                     b.适当升高“热溶浸”温度 c.适当缩短“热溶浸”时间       d.加快搅拌速度 (2)滤渣1通过下图所示操作可逐一分离硅、铝、铁三种元素，试剂①是 （填化学式），调节pH的范围是 。 (3)已知硼酸在水中的电离方程式为。室温下，调节过滤1所得滤液的pH为4，析出硼酸固体，此时的溶解度为，则滤液2中 。 (4)补充完整反应釜中发生主要反应的化学方程式： ①； ② ； 过量浓硫酸的作用是 （答出2点）。 (5)利用离子色谱法可以检测过滤3所得滤液中硫元素的含量，将样品通过检测液，进行色谱分析，得到如图所示结果，出现检测峰1的原因可能是 。 24．Ga与B、Al处于同一主族，氮化镓是制造LED的重要材料，被誉为第三代半导体材料。回答下列问题： (1)基态Ga原子的价电子排布式为 。 (2)Be、B、C的电负性由小到大的顺序为 ，第一电离能由小到大的顺序为 。 (3)①乙硼烷()的结构如图，其中B原子的轨道杂化类型是 。与反应生成环氮硼烷(具有规则的平面六角形环状结构)，写出一种与原子总数相同、价电子总数相同的分子 。 ②硼的卤化物极易水解，从配位角度解释原因 。 ③B和N形成的BN有石墨型与金刚石型结构，金刚石型BN的硬度大于金刚石，原因是 。 (4)氮化镓的一种晶体结构如图所示(属六方晶系)，Ga的配位数为 ，晶体的密度为 (用含a、c、的代数式表示，为阿伏加德罗常数的值)。 25．近年来，科学家们对高压下富氢化物高温超导体研究方兴未艾。科学家利用氨硼烷为氢源合成了多种具有高温超导性的富氢化物如、、。回答下列问题： (1)氨硼烷中，元素的电负性：B N(填“>”或“＜”)，上述6种元素中，位于元素周期表p区的是 。 (2)基态Sn原子的价电子排布图为 ，的熔点(963℃)远高于(℃)，原因是 。 (3)乙硼烷与氨硼烷组成相似，但分子结构不同，其成键情况如图所示，每个B原子均以杂化轨道成键，水平面上下是两个3中心2电子“氢桥键”。 ①下列关于氨硼烷与乙硼烷的说法错误的是 (填标号)。 a．N-B键为配位键，可自由旋转         b．氢桥键为非极性键，不能自由旋转 c．乙硼烷分子中既有键，又有键         d．氨硼烷为极性分子，熔点比乙硼烷高 ②乙硼烷水解释放，生成。具有层状结构，与溶液反应生成。和中B的轨道杂化类型分别为 和 。 (4)是第一个理论预测具有独特的“氢笼”结构的富氢化物。属于立方晶系，晶胞结构及原子投影位置如图所示： 其中原子坐标参数a处Ca为；b处H为。则Ca的配位数为 ，H原子之间最短距离为 pm(列出计算式)，单位体积含氢质量的计算式为 (阿伏加德罗常数的值为)。 26．硼及其化合物在材料制造、有机合成等方面用途非常广泛，其在化合物中常显+3价。回答下列问题： (1)有机中常用BCl3做催化剂。形成BCl3时，基态B原子价电子层上的电子先激发再杂化，激发过程形成的原子光谱为 光谱(填“吸收”或“发射”)，激发后B 原子的价电子轨道表示式最可能为 (填标号)。 (2)氨硼烷(NH3BH3)是目前最具潜力的储氢材料之一。 ①研究表明氨硼烷中的N-B键为配位键，其中 原子提供孤电子对。H-N-H的键角 (填“>”、“＜”或“=”)H——B—H的键角，理由是 。 ②氨硼烷分子中与N相连的H呈正电性，与B原子相连的H呈负电性，它们之间存在静电相互吸引作用，称为双氢键，用“N-H…H-B”表示。以下物质之间可能形成双氢键的是 (填序号)。 a. N2H4和 AlH3  　　 b. C3H6和C3H8  　    c. B2H6和HCN   　   d. H2O2和 H2O (3)在铁系储氢合金中引入硼可降低储氢量，提升储氢合金活化性能，某种储氢材料的晶胞如图，八面体中心为金属铁的离子，顶点均为 NH3 配体；四面体中心为硼原子，顶点均为氢原子。 ①该晶体的化学式为 。 ②该晶体中阴离子的配位数为 。 ③已知该晶体的晶胞参数为a nm，NA代表阿伏加德罗常数的值，则该晶体的密度ρ= 用含a、NA的代数式表示)。 四、解答题 27．实现高镁锂比浓盐水(主要含有、硼酸根)综合利用的工艺流程如下： 已知：①硼酸在水中的溶解度随温度的变化如下表所示： 温度(℃) 0 20 40 60 100 溶解度() 2.77 4.87 8.90 14.89 38.00 ②25℃时， (1)提硼。 浓盐水中存在多种形态的硼酸盐，一种多硼酸根的结构如图所示，其中硼元素的杂化类型为 ，n为 。粗硼酸通过 (填操作)、趁热过滤、冷却结晶获得的高纯硼酸，广泛应用于高科技产业和精密制造领域。 (2)提镁。 该流程采用了二次提镁的工艺，其中气体A为 ；“沉镁”的离子方程式为 。相对“沉硼”后直接加石灰乳“沉镁”，增加“煅烧”、 “水浸”步骤的优点是 。 (3)提锂。 ①若“沉镁”后的滤液中为，则“除杂”时需加入固体使溶液中满足条件： (忽略溶液的体积变化)。 ②使用锂离子筛可实现浓盐水中锂元素的高选择性提取。典型的锂离子筛中有下图所示的立方体结构单元Ⅰ和Ⅱ，它们边长相同、交替出现形成晶体，其中灰球表示 (填元素符号)；已知晶胞的边长为，设为阿伏加德罗常数的值，则的摩尔体积为 。 28．氢能是一种优秀的新型清洁能源，储氢材料的发展对氢气的高效存储起到至关重要的作用，也是氢气能否被广泛利用的关键。AMH4型物质是一类无机储氢材料，其中A可为Li、Na、K，M可为B、Al、Ga。 (1)氢气沸点低，其可能的原因是： 。 (2)研究发现，该类物质中A+离子半径越大、M元素电负性越强，物质越稳定，则该类物质中最稳定的一种的化学式为________。 A．LiAlH4 B．KBH4 C．NaBH4 D．KGaH4 (3)AMH4型物质中，H的活性与M-H键的极性相关，已知Al、B、H电负性分别为1.5、2.0、2.1，请解释NaAlH4还原性比NaBH4强的原因： 。 硼氢化钠（NaBH4）也是一种典型的AMH4型物质，其在催化剂钌（Ru）表面与水反应的历程如图所示： (4)NaBH4与水反应的离子方程式为： 。 (5)上述历程为放热过程，该反应能自发进行的条件是________。 A．高温 B．低温 C．任意温度 D．无法判断 (6)下列说法正确的是________（不定项）。 A．反应过程中硼元素的化合价发生了变化 B．若将NaBH4中的H用D代替，反应后生成的气体中含有H2、HD和D2 C．催化剂可以加快反应速率，其用量多少不影响反应速率 D．相同物质的量的与，具有相同数量的配位键 (7)已知：浓度较大时，NaB(OH)4易以NaBO2形式结晶析出。其他条件相同时，测得平均每克催化剂使用量下，NaBH4浓度对制氢速率的影响如图所示，试分析浓度过低或过高反应速率变慢的原因 。 硼氢化钠（NaBH4）的晶胞结构及晶胞参数如图所示： (8)该晶体中与距离最近的Na+的数量为 。 (9)已知硼氢化钠（M=38g·mol-1）晶体的密度为ρ g·cm-3，则阿伏加德罗常数的值NA= （用含ρ、a的代数式表示）。 29．硼元素在医药、陶瓷、新型电池等领域具有重要应用。 (1)基态B原子的电子排布式是 。 (2)Be、B均为第二周期的元素，基态原子的第一电离能Be B(填“>”“<”或“”)。 (3)硼酸是一元弱酸，具有抑菌消炎作用。硼酸显酸性的原理： 。 ①反应中B原子的杂化轨道类型的变化为 。 ②生成的过程中形成了配位键，原因是 。 (4)硼化钙是制高纯度硼合金的原料，其晶胞形状为立方体，结构示意图如图1所示，原子全部组合为正八面体，各顶点通过键连接成三维骨架，位于晶胞的中心。 ①硼化钙的化学式是 。 ②已知硼化钙晶体的密度为，阿伏加德罗常数为，则相邻两个间的最短距离为 。 (5)咪唑基-四氟硼酸盐型离子液体具有难挥发、高离子传导性等优点，可作为新型电池的电解液，其结构如图2所示。 若将咪唑基中的烃基(-R)替换为原子，该离子液体的黏稠度将增加，不利于离子传导，从粒子间相互作用的角度解释原因： (写一点)。 30．按要求回答下列问题。 (1)在下列各种晶体：①晶体硅；②硝酸钾；③金刚石；④碳化硅；⑤干冰；⑥冰，它们的熔点由高到低的顺序是 (填序号)。 (2)某种氧化物MO的电子总数与SiC的相等，MO是优良的耐高温材料，其晶体结构与NaCl晶体相似。MO的熔点比CaO的高，其原因是 。 (3)硼晶体熔点为2076℃。BF3可与NH3反应生成NH3·BF3.乙硼烷(B2H6)具有还原性，易水解生成H3BO3(一元弱酸)；乙硼烷可与NH3反应生成氨硼烷(NH3·BH3)，其在一定条件下可以脱氢，最终得到氮化硼；乙硼烷也可与NaH反应生成NaBH4。 ①下列说法正确的是 (填字母)。 A．元素的电负性大小顺序是O>N>B>H B．乙硼烷水解方程式为B2H6+6H2O=2H3BO3+6H2↑ C．氨硼烷分子中N提供孤电子对，B提供空轨道形成配位键 D．NaBH4晶体中存在的相互作用有离子键、共价键、氢键 ②F-B-F键角比较：BF3 (填写“>”“＜”) NH3·BF3 ③氮化硼(BN)晶体有多种相结构。一种立方BN晶体与金刚石结构相似，其晶胞结构如下图(左)。左图中表示N原子的投影位置，在下图(右)中用标出B原子的投影位置 。 (4)晶胞有两个基本要素：a．原子坐标参数，b．晶胞参数。 ①下图为Ge单晶的晶胞，其中原子坐标参数A为(0，0，0)；B为(，0，)；C为(，，0)。则D原子的坐标参数为 。 ②已知Ge单晶的晶胞参数a=565.76pm，其密度为 (列出计算式即可)。 ③金属镍与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料，如下图是一种镍镧合金储氢后的晶胞结构示意图，该合金储氢后，含1molLa的合金可吸附H2的数目为 。 (5)已知GaF3的熔点高于1000℃，GaCl3的熔点为77.9℃，其原因是 。 31．2023年8月1日起，我国对镓(Ga)、锗(Ge)相关物质实施出口管制。Ga与1位于同一主族。回答下列问题： (1)写出基态Ga原子的价电子排布图： 。 (2)硼的氢化物叫硼烷()，如(乙硼烷-6)、(丁硼烷-10)等。 ①下列说法错误的是 。 A．B原子由需吸收能量 B．乙硼烷很不稳定，在空气中易自燃 C．同周期相邻元素的电负性大小： D．与反应生成分子中键与键数目之比为 ②乙硼烷的结构式为，分子中B原子通过氢桥键()形成一个四元环。丁硼烷分子中存在4个氢桥键且有两个五元环，写出其结构式 。 (3)氮和硼形成的化合物BN，通常存在石墨型与金刚石型两种结构，可发生转化：石墨型)(金刚石型)。石墨型与金刚石型两类化合物中原子的杂化方式依次为 ；金刚石型的BN的硬度大于金刚石，原因是 。 (4)近年来，人们发现可与多种小分子氢化物形成双氢键。双氢键是指带正电的H原子与带负电的H原子之间的一种弱电性相互作用，其结构可用如图表示。 (“—”)表示共价键，“…”表示形成的双氢键) 根据上述信息，与HF形成的双氢键可表示为 (5)广义酸碱理论认为，中心原子可以接受电子对的分子为酸，可以提供电子对的分子为碱。按照该理论，属于 (填“酸”或“碱”)。下列物质均能与发生配位反应，其中形成键最强的是 (填字母)。 A．    B．    C． (6)太阳能材料晶体为四方晶系，其晶胞参数及结构如图所示，晶胞棱边夹角均为。已知：A处In原子坐标为()，B处Cu原子坐标为(0，0.5，0.25)。 设阿伏加德罗常数的值为，则该晶体密度为 。 32．硼元素可形成许多结构和性质特殊的化合物。回答下列问题： (1)下列说法正确的是___________。 A．电负性：C>Be>B B．第一电离能：Be>B>Li C．能量最低的激发态B原子的电子排布式： D．单质硼(B)、氮化硼(BN)、乙硼烷(B2H6)的晶体类型相同 (2)BF3通入水中产生三种一元酸，其中一种为HF，另两种酸均含三种元素，其中一种含有配位键，请写出该反应的化学方程式 。 (3)已知电子云重叠程度越大，键长越小，键能越大。实验测得BF3中B-F键长比BF中小，原因是 。 (4)一定条件下，B2O3、KBF4、BeO发生非氧化还原反应可制得晶体BeₓByOzFm，其晶胞结构与其俯视图如图所示(氧原子未画出)，晶胞参数a=b≠c，α=120°，β=γ=90°。若A点的原子分数坐标为(0，0，0)，则E点的原子分数坐标为 。设阿伏加德罗常数的值为NA，该晶体的密度为 g·cm-3(用含NA的代数式表示)。 33．上海理工大学与新加坡国立大学合作，设计方案提高了全固态电池的稳定循环，方案如图所示。 回答下列问题： (1)氟原子激发态的电子排布式有 (填字母，下同)，其中能量较高的是 。 A． 　　B． 　　C．　　D． (2)和在研磨、加热过程中还有放出，、B、H、F的电负性从大到小的顺序为 。 (3)是由和构成的。画出的结构： 。 (4)是晶体硼的衍生物，该晶体硼的基本结构单元如图所示，该结构的空间结构为正多面体。该基本结构的键角是 ，共含有 个键。 (5)的晶胞如图所示。已知：晶体密度为，则晶胞中与最近的之间的距离为 (设表示阿伏加德罗常数的值，用含、的式子表示)。 34．N-杂环硼化物(N-heterocyclic boryl，NHB)是N-杂环卡宾(N-heterocyclic carbene，NHC)的等电子体，可用于稳定低配位主族元素化合物。 (1)比较A(一种NHB)与B(一种NHC)的给电子能力强弱，并解释原因 。 (2)研究者利用NHB合成了1，2-双锂化二硅烯C。C分别与卤素硼试剂反应生成D和E，其中D中有含硅环系。 i.画出D和E的结构D： ；E： (不要求立体化学，用[B]代表NHB基团) 。 ii.化合物D中含硅环系的特性是 。 ①非芳香性    ②芳香性    ③反芳香性 (3)研究者利用NHB合成了二硅炔化合物F，F可分别与甲苯及一氧化碳反应。 ①化合物F与甲苯反应生成中间体G，随后经过与ene反应相似的过程得到H，画出G的结构 。(用[B]代表NHB基团) ②化合物F与一氧化碳反应生成I，I与甲醇反应生成J。I和J结构中均含单键，不含三元环；J中包含一个四元环，并具有一个对称轴，画出I和J的结构I： ；J： 。(不要求立体化学，用[B]代表NHB基团) 35．氢气是重要的资源，可通过多种途径制备得到。 (1)氨硼烷()在催化剂的作用下与水反应释放并生成。 ①氨硼烷分子中所有原子均达到稳定结构，其电子式为 。 ②已知含有、相间的六元环的结构(环上含有6个原子)，原子采取杂化，的结构式可表示为 。 (2)的强碱溶液在改性的催化剂作用下与水反应生成的部分反应机理如图所示。 ①理论上与反应最多产生的物质的量为 。 ②若用代替，步骤2中生成气体的化学式为 。 (3)在密闭容器中，通过铁粉与溶液反应可以制得和。活性是转化为的催化剂，其可能反应机理如图所示： ①从物质结构角度分析，酸性强于的原因是 。 ②根据元素电负性的变化规律，图中所示的反应步骤Ⅰ可描述为 。 36．硼化钛(TiB2)常用于制备导电陶瓷材料。 I．高钛渣(主要含TiO2、SiO2、Al2O3和CaO，少量MgO、Fe2O3)为原料制取TiB2的流程如图： 已知：①B2O3高温易挥发；②TiO2可溶于热的浓硫酸形成TiO2+。 (1)“酸浸”后的滤液中的阳离子有：H+、Fe3+、 。 (2)“水解”需在沸水中进行，离子方程式为 。 (3)“热还原”中发生反应的化学方程式为TiO2+B2O3+5CTiB2+5CO↑，B2O3的实际用量超过了理论用量，原因是 。 Ⅱ．气相沉积法获得硼化钛：以TiCl4和BCl3为原料，在过量的H2参与下，沉积温度为800～1000℃，可制得具有空间网状结构的磨料级硼化钛。 (4)制得硼化钛的化学方程式为 ，硼化钛能作为磨料的原因是 。 (5)生产硼化钛，当BCl3和TiCl4投料比[m(BCl3)：m(TiCl4)]超过1.25时硼化钛的纯度下降，原因是 。 Ⅲ．硼砂(Na2B4O7·10H2O)与NaOH的混合溶液中加入H2O2可以制备X(Na2B2O8H4)。已知X的阴离子[B2O8H4]2-只有一种化学环境的B原子，结构中有一个六元环且B和O原子最外层都达到8电子稳定结构。 (6)X阴离子的结构式为 。 第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页 第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页 学科网（北京）股份有限公司 《2026届高考化学一轮复习----硼及其化合物专题训练》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C D D A C C B A C C 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 C C C B D C B C D A 题号 21 答案 AD 1．C 【详解】A．B和N同周期，原子半径随原子序数增大而减小，故r(B)＞r(N)，A错误； B．同周期主族元素电负性从左到右递增，O的电负性大于C，B错误； C．第一电离能N因p轨道半充满更稳定，故I1(N)＞I1(O)；O的第一电离能大于C，顺序为I1(N)＞I1(O)＞I1(C)，C正确； D．Ti和Fe基态原子最外层均为2个电子，n(Ti)=n(Fe)，D错误； 故答案选C。 2．D 【详解】A．NaBH4中的H元素从-1价升至0价，被氧化，因此NaBH4是还原剂，并非同时作为氧化剂和还原剂，A错误； B．NaBH4中的H被氧化，作为还原剂；H2O中的H被还原，作为氧化剂，B错误； C．B元素在反应前后均为+3价，未被氧化或还原；H元素中部分被氧化（来自NaBH4），部分被还原（来自H2O），C错误； D．被氧化的H（4 mol，来自NaBH4）与被还原的H（4 mol，来自H2O）的物质的量比为1:1，质量比也为1:1，D正确； 故答案选D。 3．D 【详解】 A．中B原子的价电子数为3，杂化方式为；中B原子的杂化方式为；(硼酸)显酸性的过程中B原子杂化方式发生变化，A错误； B．根据题干的硼酸显酸性的原因是水中的电离出来的，而非自硼酸的自身电离，B错误； C．硼酸的，；的，故等浓度等体积的和溶液混合后，溶液以的水解为主，显碱性，C错误； D．根据题干中的平衡常数数值可知酸性：，结合强酸制弱酸，正确，D正确； 故选D。 4．A 【详解】A．1个分子含2个键，标准状况下，中，含的物质的量为，含键的数目为，A项正确； B．在反应(1)中，生成转移电子，则生成时转移电子的物质的量：，B项错误； C．根据反应(2)可知，完全反应生成，生成的分子数为，C项错误； D．中子数=质量数-质子数，则含中子的物质的量：，D项错误； 答案选A。 5．C 【详解】A．根据总反应可知H2O2被还原，所以b室发生的是还原反应，为原电池的正极区，A正确； B．根据总反应可知电池放电时NH3·BH3被氧化得到和，结合电子守恒和元素守恒可得电极反应式为，B正确； C．由总反应可知，H2O2被还原为H2O，O从-1价降至-2价，每3 mol H2O2得到6 mol电子，当有6 mol电子转移时，理论上消耗的量为3 mol，C 错误； D．硫酸为强电解质，加入适量的硫酸，可以增加溶液中离子浓度，增强导电能力，增大电流强度，D正确； 故选C。 6．C 7．B 【解析】6．A．基态硼原子电子排布为，最高能级为2p，电子云轮廓图应为哑铃形（p轨道），题中的为球形（s轨道），A错误； B．氟原子质子数为9，中子数10时质量数=9+10=19，原子符号应为，B错误； C．中B的价层电子对数为（无孤电子对），VSEPR模型为平面三角形，C正确； D．中B与4个F形成共价键（B达8电子稳定结构），电子式需体现4个B-F键及F的孤对电子，题中未完整表示F的孤对电子，D错误； 故答案选C； 7．A．中B为杂化（键角120°），中N原子价层电子对数为，为杂化（孤对电子斥力使键角≈107°），杂化方式不同导致键角差异，A正确； B．硼酸性质稳定与分子内共价键强度有关，分子间氢键主要影响熔沸点、溶解性，与化学性质稳定无关，B错误； C．硼酸为层状晶体，层间分子间作用力弱易滑动，可作润滑剂，C正确； D．为分子晶体（熔点低），为离子晶体（熔点高），晶体类型不同导致熔点差异，D正确； 故答案选B。 8．A 【详解】A．根据第二周期元素中第一电离能的递变规律，第一电离能介于B、N之间的元素有Be、C、O三种元素，A错误； B．B原子最外层有3个电子，形成还存在1个空轨道，N原子最外层有5个电子，形成还存在1个孤电子对，所以在分子中，N原子提供孤对电子，B原子提供空轨道，形成配位键，B正确； C．在无机苯中，B原子提供空p轨道，N原子提供孤对电子，共同形成大π键，电子全部由N提供，C正确； D．立方氮化硼（BN）与碳化硅（SiC）均为共价晶体，但B-N键长更短且键能高于Si-C键，因此BN熔点更高，D正确； 故答案为：A。 9．C 【详解】A．催化剂通过改变反应历程，降低了反应活化能，加快反应的速率，故A正确； B．B元素的电子排布式为1s22s22p1，形成sp2杂化轨道后，还存在一个空轨道，N原子提供孤电子对，B原子提供空轨道，两者形成配位键，故B正确； C．由反应原理可知，水解过程中B原子所连的H原子被-OH取代，D2O代替H2O作反应物，有HD生成，故C错误； D．根据图示，氨硼烷完全水解生成氢气和NH4[B(OH)4]，化学方程式为BH3NH3+4H2O=3H2↑+NH4[B(OH)4]，故D正确； 故选C。 10．C 【详解】A．NH3BH3中B原子形成4个σ键(3个B-H键和1个N、B之间配位键），其杂化类型为sp3；中每个B原子形成3个σ键，无孤对电子，其杂化类型为sp2，则反应过程中B原子的杂化轨道类型由sp3变为sp2，A正确； B．分子中，N原子提供孤电子对，B原子提供空轨道形成配位键，即分子中存在配位键，B正确； C．同周期元素从左到右，第一电离能呈增大趋势，但第ⅡA、ⅤA族元素的第一电离能大于其右边相邻元素，则第一电离能：B<O<N，且H的第一电离能大于B而小于O，则第一电离能由小到大的顺序：B<H<O<N，C错误； D．已知与苯()具有相似的结构和化学键特征，即N3H3B3H3为六元环(N、B原子交替)，其二氯代物可看作是中的两个氢原子被两个氯原子取代的产物，则两个氯原子可能取代两个N原子、两个B原子、相邻氮硼原子、相对氮硼原子上的氢原子，各有1种结构，所以的二氯代物共有4种，D正确； 故选C。 11．C 【详解】A．B40与B36都由硼元素组成的单质，互为同素异形体，故A正确； B．B36表面形成B-F键，键能大，抗氧化性增强，故B正确； C．嵌入Li原子形成Li@ B36，具有还原性，可作电池负极材料，故C错误； D．B36表面接-COOH，-COOH为亲水基，可增强其水溶性，故D正确； 故选C。 12．C 【详解】A．从机理图可见，步骤①中伴随了等极性键的断裂和等极性键的形成，A正确； B．在中，氮的电负性大于B，N吸引电子的能力更强， 结合反应机理可知，与B相连的H呈负电性，则元素的电负性：，B正确； C．在水解放氢过程中，实际是中的“负氢”()被氧化，水中的被还原生成H2，因此是还原剂而非氧化剂，C错误； D．由题图可知，参加反应的两个水分子中只有一个氢原子转化为，其余三个氢原子和BH3中的氢原子结合生成H2，若将水换为，则参与反应的氢部分来自、部分来自，故可生成，D正确； 故选C。 13．C 【详解】A．甲和丙中N原子均形成三个σ键，N原子价层电子对数均为4，故均存在一对孤对电子，A正确； B．乙含两个芳基（—Ar1、—Ar2），芳基中苯环存在大π键；丙中同样含两个芳基，苯环大π键未被破坏，故乙、丙均存在大π键，B正确； C．乙中芳基（如苯环）的碳原子为sp2杂化（形成大π键），仅中间连有-OH的碳原子为sp3杂化，并非所有碳原子均为sp3杂化，C错误； D．键长与成键原子半径正相关，C、N、O原子半径：C>N>O，故键长：C-H键>N-H键>O-H键，D正确； 故选C。 14．B 【分析】硼镁矿粉加入氢氧化钠溶液进行溶解，得到滤渣A主要成分为氧化铁、氧化镁；滤液主要含有Na[Al(OH)4]、硅酸钠、NaBO2，通入二氧化碳气体得到的滤渣B为Al(OH)3和H2SiO3，滤液经加热浓缩、冷却结晶后加入热水，并加硫酸调节pH=2，一系列操作(冷却结晶、过滤、洗涤、干燥)后得到硼酸； 【详解】A．硼酸是一元弱酸，其电离方式特殊，通过结合水分子中的OH-释放H+，电离方程式为，A正确； B．滤渣B主要成分为Al(OH)3和H2SiO3，Al(OH)3可溶于盐酸，但H2SiO3不溶于盐酸，固体不能完全溶解，B错误； C．硼砂(Na2B4O7)与硫酸反应生成硼酸，离子方程式为，符合反应原理，C正确； D．硼酸在冷水中溶解度小，“一系列操作”需冷却结晶使硼酸析出，再过滤、洗涤、干燥，D正确； 答案选B。 15．D 【详解】A．中硼原子的价层电子数为4，孤电子对数为0，空间结构为正四面体形，A错误； B．根据晶胞中微粒的位置，计算得到晶胞中含有8个，=4个，根据化合价规则，可推知4个共显+8价，所以Fe显+2价，B错误； C．根据晶胞结构，和“●”距离最近且相等的“○”数目为8，C错误； D．金属铁的电负性小于非金属，中N为-3价，中H为-1价，电负性：，D正确； 故选D。 16．C 【分析】晶胞中Ca为1个在晶胞内部；B的个数为8×个。 【详解】A．距离Ca最近的B有3×8=24个，A错误； B．由分析可知，硼化钙的化学式为CaB6，Ca与B个数比为1：6，B错误； C．M点在x方向坐标为0，y方向坐标为1， B-B键的键长为dnm，M到顶点的距离为，z方向分数坐标为，M点的原子分数坐标为，C正确； D．该晶体的密度为，D错误。 答案选C。 17．B 【分析】生成的流程为将硼镁矿加NaOH溶液碱浸，其中难溶于NaOH溶液的、形成滤渣A过滤除去，能溶于NaOH溶液中的、、生成、、进入滤液，然后通入气体将、转化为和沉淀形成滤渣B过滤除去，将滤液蒸发浓缩，冷却结晶，再加入硫酸调节pH，得到硼砂，最后经过处理得到硼酸，据此分析解答。 【详解】A．硼镁矿研磨成粉末可以增大固体的表面积，有利于增大反应物的接触面积，加快浸取速率，A正确； B．由分析可知，硼酸钠溶液中的主要杂质为硅酸钠和四羟基合铝酸钠，B错误； C．由分析可知，得到硼酸的一系列操作为冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，C正确； D．由分析可知，加入热水和稀硫酸调节溶液为2的目的是将硼砂转化为硼酸，反应的离子方程式为，D正确； 故答案为：B。 18．C 【详解】A．氨硼烷属于分子晶体，为极性分子，分子间易形成氢键，故A正确； B．由反应原理可知，水解过程中B原子所连的H原子被取代，用代替作反应物，有HD生成，故B正确； C．电负性，，所以B上所连H带负电性、N上所连H带正电性、P带负电性、Ni带正电性，因为不同电性间原子相互吸引，所以B、N上所连H只能分别吸附在Ni和P上；C错误； D．由反应原理可知，水解过程中B原子所连的H原子被取代，最终得到和，故D正确； 故答案选C。 19．D 【分析】以硼精矿（主要成分为B2O3，含有少量Al2O3、SiO2、FeCl3等）为原料制取NaBH4，由流程可知，加NaOH溶解B2O3、Al2O3、SiO2，将FeCl3转化成氢氧化铁沉淀，则操作1为过滤，滤渣为Fe(OH)3，再加CaO将硅铝沉淀，则操作2也为过滤，从而除去硅铝，最后反应1为NaBO2与MgH2反应生成NaBH4； 【详解】A．与NaOH反应类似于氧化铝与氢氧化钠溶液的反应，离子方程式是：，A正确； B．“除硅铝”步骤加入CaO，生成沉淀，过滤除掉滤渣，同时提供碱性环境，抑制水解，为中性，不能达到目的，B正确； C．根据原子守恒，可得到“反应1”的化学方程式为，C正确； D．“操作1”是过滤，除掉滤渣，“操作2”是将滤液蒸发、结晶、洗涤，得到，D错误； 答案选D。 20．A 【详解】A．与间存在离子键，与中有共价键，A选项正确； B．氨硼烷(NH3BH3)和乙烷结构相似，乙烷中碳是sp3杂化，故氨硼烷中的N、B也是sp3杂化，B选项错误； C．氨硼烷分子中元素电负性从大到小的顺序为：N>H>B，C选项错误； D．冠醚(18-冠-6)的空穴与K+尺寸适配，两者通过弱相互作用形成超分子，D选项错误； 故答案为：A。 21．AD 【详解】在硼酸晶体的片层结构中，B原子为sp2杂化，没有孤电子对，所以键角为；O原子与B、H形成2个共价键，还有2个孤电子对，为sp3杂化，又因为孤电子对与成键电子对之间的斥力较大，所以也会使的键角小的键角，故选AD。 22．(1) p sp3 直线形 B (2) H<C<N 吡啶能和水分子间形成氢键，而苯不能与水分子形成氢键 吡啶和水均是极性分子，苯是非极性分子 (3) Cu3SnP 4 【详解】（1）①硼元素的原子序数为5，核外电子排布式为1s22s22p1，位于元素周期表的p区；NaBH4中的阴离子的中心原子B的价层电子对数为4+，因此采取sp3杂化；的中心原子B的价层电子对数为2+，孤电子对数为0，空间构型为直线形； ②NaBO2晶体中存在着Na+与，两种离子之间是离子键，但在溶液中Na+与之间的离子键被破坏，存在中B和O之间的共价键以及水分子中O和H之间的共价键，故选B； （2）吡啶中含有C、N、H三种元素，非金属性越强，电负性越大，甲烷中C为-4价，则C的电负性大于H，各种元素的电负性由小到大的顺序为H＜C＜N；吡啶在水中的溶解度大于苯，主要原因是①吡啶能和水分子间形成氢键，而苯不能与水分子形成氢键，②吡啶和水均是极性分子，苯是非极性分子，根据相似相溶原则，吡啶在水中的溶解度大于苯； （3）①晶胞中，Cu原子数目=6×=3、Sn原子数目=8×=1、P原子数目=1，故磷青铜的化学式为Cu3SnP； ②该晶体中距离Cu原子位于面心，最近的Sn原子位于顶点，个数是4； ③该晶胞的质量为，体积为(a×10-10)3cm3，密度为g/cm3。 23．(1) NH3 abd (2) HCl (3)5.4×10-6 (4) 浓硫酸有吸水性，可避免BF3水解；溶解B2O3；做反应物；促进B2O3与CaF2生成BF3；浓硫酸稀释放热，促进硼酸受热分解；溶解BF3，可以增加产率和减少反应釜内压力 (5)浓硫酸与杂质硫反应，生成二氧化硫，溶于水产生亚硫酸，电离出亚硫酸根 【分析】铁硼矿(主要成分有、Fe3O4，次要成分有)中加入(NH4)2SO4溶液进行热溶浸，由于(NH4)2SO4溶液只能溶解，所以生成气体A为NH3，过滤后，所得滤液中含有MgSO4、硼酸，滤渣为Fe3O4、；调节溶液的pH，硼酸转化为沉淀；反应釜中，浓硫酸溶解放热，使H3BO3分解为B2O3，萤石粉与浓硫酸反应生成HF，HF与B2O3反应生成BF3，过滤出CaSO4滤渣，再对滤液进行蒸馏，从而获得BF3。 【详解】（1）由分析可知，产生的气体A是NH3。 a.粉碎矿石，可增大矿石与(NH4)2SO4溶液的接触面积，加快反应速率，提高硼元素浸出率，a符合题意； b.适当升高“热溶浸”温度，可加快反应速率，提高硼元素的浸出率，b符合题意； c.适当缩短“热溶浸”时间，则反应不充分，会降低硼元素的浸出率，c不符合题意； d.加快搅拌速度，可增大接触面积，提高硼元素的浸出率，d符合题意； 故选abd。 （2）滤渣1通过图中所示操作可逐一分离硅、铝、铁三种元素，加入试剂①时，SiO2不溶，且金属氧化物转化为金属氯化物，则试剂①是HCl，试剂②将FeCl3转化为FeCl2，则其为Fe，调节pH，目的是让Al3+转化为Al(OH)3沉淀，但Fe2+不沉淀，则pH范围是。 （3）已知硼酸在水中的电离方程式为。室温下，调节过滤1所得滤液的pH为4，析出硼酸固体，此时的溶解度为5.58g，物质的量浓度为=0.9mol/L，则滤液2中==mol/L=5.4×10-6mol/L。 （4）反应釜中，先发生H3BO3分解生成B2O3的反应，再发生B2O3与CaF2、浓硫酸反应生成HF的反应，则发生主要： ①； ②依据质量守恒，可得出B2O3与CaF2、浓硫酸反应，生成CaSO4、BF3和H2O反应的化学方程式为； H3BO3分解，需要浓硫酸提供热量，制取HF，需要浓硫酸作反应物，浓硫酸具有吸水性，可防止BF3水解等，则过量浓硫酸的作用是：浓硫酸有吸水性，可避免BF3水解；溶解B2O3；做反应物；促进B2O3与CaF2生成BF3；浓硫酸稀释放热，促进硼酸受热分解；溶解BF3，可以增加产率和减少反应釜内压力。 （5）出现检测峰1，表明反应生成，S转化为H2SO3，是被浓硫酸氧化，生成的H2SO3再发生电离，则原因可能是：浓硫酸与杂质硫反应，生成二氧化硫，溶于水产生亚硫酸，电离出亚硫酸根。 【点睛】CaF2与浓硫酸反应制取HF气体，浓硫酸表现的性质是难挥发性和酸性。 24．(1) (2) Be<B<C B<Be<C (3) sp3 硼原子存在空轨道，易与水电离的OH-形成配位键 氮化硼中B-N键长比金刚石的C-C键长短，键能大 (4) 4 【详解】（1）Ga为31号元素，基态Ga原子的价电子排布式为； （2）同周期元素从左到右电负性逐渐增强，则电负性由小到大的顺序为Be<B<C；同周期第一电离能从左到右呈增大趋势，但第ⅡA大于ⅢA，第一电离能由小到大的顺序为B<Be<C； （3）①由图示可知B与周围4个H相连，B原子的轨道杂化类型是sp3杂化；与原子总数相同、价电子总数相同的分子； ②硼最外层存在空轨道，易与水电离的OH-形成配位键，导致卤化物极易水解； ③氮化硼中B-N键长比金刚石的C-C键长短，键能大，因此氮化硼的硬度大于金刚石； （4）由晶胞结构可知Ga周围有4个氮原子相连，Ga的配位数为4；由晶胞结构可知镓原子有12位于顶点，2个位于面心，3个在体内，个数为：；氮原子有4个在体内，6个在棱上，个数为：；则晶胞质量为：，晶胞体积为：；则晶胞密度为：。 25．(1) ＜ B、N、Sn (2) 是离子晶体，是分子晶体 (3) c (4) 24 或 或或 【详解】（1）同周期主族元素从左到右，电负性逐渐增大，故电负性：B<N；H、Ca、Ba位于元素周期表的s区，B、N、Sn位于p区。 （2） Sn位于第五周期第ⅣA族，价电子排布式为，价电子排布图为。结合与的熔点可知，为离子晶体，为分子晶体，离子晶体的熔点一般比分子晶体高。 （3）①a．氨硼烷中N原子提供孤电子对，填入B原子的空轨道形成配位键，为轴对称，可自由旋转，a项正确； b．乙硼烷中两个“氢桥键”对称地位于水平面上下方，为非极性键，若“氢桥键”旋转会发生断裂，b项正确； c．由于乙硼烷中B原子采取杂化，则分子中无键，c项错误； d．氨硼烷中，N原子为负电荷中心，B原子为正电荷中心，二者不重合，故氨硼烷为极性分子，且分子间能形成氢键，乙硼烷结构对称，为非极性分子，氨硼烷的熔点更高，d项正确。 故选c。 ②是层状结构，其中B为杂化，而4中B形成4个键，为杂化。 （4） 从图示晶胞结构及原子投影位置可以看出，晶胞每个面上有4个H原子，则晶胞中心Ca原子周围就有个H原子，故Ca原子的配位数为24。由图可知，H原子之间的最短距离为晶胞面上四个H围成的正方形的边长，设其长度为x，则，解得。由晶胞投影图和H的坐标可知，H均位于面上(每个面上为4个)，根据均摊法可计算一个晶胞中实际含有H原子的数目为，H的质量为，晶胞的体积为，则单位体积含氢质量为。 26．(1) 吸收 C (2) N > N 和B 的杂化方式相同，且均无孤电子对，但电负性N>H>B，N-H键中共用电子对偏向N，3条N-H键斥力大，B-H键中共用电子对偏向H，3条B-H键斥力小，使得H-N-H的键角较大 a、c (3) [Fe(NH3)6](BH4)2 4 【详解】（1） B的价层电子排布式为2s22p1，形成BCl3时，基态B原子2s上的电子先激发到2p能级上再杂化，电子由2s跃迁到2p能级上形成的原子光谱为吸收光谱，且激发后B 原子的价电子排布式为2s12p2，价电子轨道表示式最可能为，故答案为：C； （2）①N的最外层电子数为5，N原子有孤电子对，B的最外层电子数为3，B原子有空轨道，氨硼烷中的N、B原子均形成4个价键，则N、B形成的配位键中，提供孤电子对的是N原子；氨硼烷中的N、B原子均形成4个价键，N 和B 的杂化方式相同，即均采取sp3杂化，且均无孤电子对，但电负性N>H>B，N-H键中共用电子对偏向N，3条N-H键斥力大，B-H键中共用电子对偏向H，3条B-H键斥力小，使得H-N-H的键角较大，即H-N-H的键角>H-B-H的键角； ②氨硼烷分子中与N相连的H呈正电性，与B原子相连的H呈负电性，它们之间存在静电相互吸引作用，称为双氢键。 a. N2H4中氢元电负性弱于N，H呈正电性，AlH3中氢元电负性强于Al，H呈负电性，则N2H4和AlH3之间可能形成双氢键，故a符合题意； b. 碳元素电负性强于H，C3H6和C3H8中H均呈正电性，则C3H6和C3H8之间不可能形成双氢键，故b不符合题意；      c. B2H6中H呈负电性，HCN中H呈正电性，则B2H6和HCN之间可能形成双氢键，故c符合题意；      d. H2O2和 H2O中H均呈正电性，则H2O2和H2O之间不可能形成双氢键，故d不符合题意； 故答案为：ac； （3）①八面体中心为金属铁的离子，6个顶点均为 NH3 ，则一个八面体表示为，据均摊法，黑球个数为，白球位于晶胞内，其个数为8，每个四面体中心为硼原子，顶点均为氢原子，所以白球表示为，则该物质化学式为[Fe(NH3)6](BH4)2； ②该晶体中以面心的为例，其距离最近的4个位于晶胞内部，面心的被2个晶胞共用，则的配位数为8，由化学式可知，阴阳离子的配位数之比与个数成反比，所以该晶体中阴离子的配位数为4； ③已知该晶体的晶胞参数为a nm，NA代表阿伏加德罗常数的值，一个晶胞内含4个[Fe(NH3)6](BH4)2，则该晶体的密度ρ=。 27．(1) sp2、sp3 2 加热水溶解 (2) HCl 煅烧产生的可以用于沉硼，节约石灰乳和除杂时的用量，避免“除杂”中加入过多，无法实现锂、钙分步沉淀 (3) Li 【分析】根据高镁锂比浓盐水(主要含有、硼酸根)可以推测在煅烧过程中产生的气体A为HCl，产生NaCl、MgO、Li2O。在沉镁时加入石灰乳会引入Ca2+，所以沉淀B为CaCO3。据此可以答题。 【详解】（1）根据结构可知B有两种杂化方式分别为sp2、sp3，n=2；根据硼酸在水中的溶解度随温度的变化可以推测要制得99.9%的高纯硼酸可以通过：加热水溶解、趁热过滤、冷却结晶获得99.9%的高纯硼酸。 （2）根据流程和元素守恒可以推测气体A为HCl，“沉镁”的离子方程式为；相对“沉硼”后直接加石灰乳“沉镁”，增加“煅烧”、 “水浸”步骤的优点是：煅烧产生的可以用于沉硼，节约石灰乳和除杂时的用量，避免“除杂”中加入过多，无法实现锂、钙分步沉淀。 （3）①“除杂”时需加入固体的用量需要满足使钙离子完全沉淀，而不能使锂离子沉淀；使钙离子完全沉淀即c(Ca2+)＜1×10-5mol/L，，根据不能使锂离子沉淀可得：，已知为，代入，所以； ②根据晶胞的结构及均摊法，可知晶胞中有8个Li，16个Mn，32个O，所以灰球是； ③由，n=8，所以cm3/mol。 28．(1)H2相对分子质量小，且为非极性分子，分子间作用力小 (2)B (3)Al、B、H电负性分别为1.5、2.0、2.1，NaAlH4还原性比NaBH4强，这是由于电负性相差越大，原子核对电子的吸引能力差越大，共用电子对能力倾向越小，电子倾向于偏移到电负性大的原子核附近，极性增强；NaAlH4中氢活性更高，还原性更强； (4) (5)C (6)BD (7)NaBH4含量较低时，溶液浓度较低，（催化剂未被充分利用，催化性能未充分发挥），反应速率慢；NaBH4含量较高时，水解反应产物NaBO2易吸附于催化剂表面，从而阻碍与催化剂活性位的接触 (8)8 (9) 【详解】（1）H2为分子晶体，相对分子质量小，且为非极性分子，分子间作用力小，故氢气沸点低； （2）同族元素离子半径从上至下增大，故离子半径：K+>Na+>Li+；同主族元素电负性由上至下减弱，故电负性：B>Al>Ga；则离最稳定的是KBH4，故选B； （3）Al、B、H电负性分别为1.5、2.0、2.1，NaAlH4还原性比NaBH4强，这是由于电负性相差越大，原子核对电子的吸引能力差越大，共用电子对能力倾向越大，电子倾向于偏移到电负性大的原子核附近，极性增强；NaAlH4中Al与H电负性差大，极性大，氢活性更高，还原性更强； （4）由图可知，反应物为和，生成物为和，离子方程式为：； （5）由方程式可知，根据，当时反应自发进行，根据该反应、可知该反应任意温度下均可自发进行，故选C； （6）A．各步骤中硼元素的化合价均为+3价，A错误； B．由历程可知，若将NaBH4中的H用D代替，反应中提供H的为和水，则生成的气体中含有H2、HD和D2，B正确； C．催化剂可以加快反应速率，其用量多反应速率加快，C错误； D．和均为+3价，均含1个配位键，故相同物质的量的与，具有相同数量的配位键，D正确； 故选BD； （7）NaBH4含量较低时，溶液浓度较低，（催化剂未被充分利用，催化性能未充分发挥），反应速率慢；NaBH4含量较高时，水解反应生成较多的以形式结晶析出，产物NaBO2易吸附于催化剂表面，从而阻碍与催化剂活性位的接触(或催化剂活性下降)，制氢速率下降； （8）由晶胞示意图可知，以体心为例，与距离最近的Na+的数量8（棱心4个，面心4个）； （9）已知硼氢化钠晶体的密度为，NA代表阿伏加德罗常数的值，由晶胞示意图可知，每个晶胞的体积为：a2×2a×10-21cm3=2a3×10-21cm3，一个晶胞中含有Na+个数为：=4，含有BH个数为：=4，则一个晶胞的质量为：g，故有，NA=。 29．(1) (2)> (3) 由杂化变为杂化 中的原子提供空轨道，中的原子提供孤电子对 (4) (5)将烃基替换为原子，阳离子体积减小，离子键增强，同时咪唑基中的键可与中的原子形成氢键 【详解】（1）B是5号元素，根据构造原理，可知基态B原子的核外电子排布式是，故答案为：。 （2）根据同一周期从左往右元素第一电离能呈增大趋势，但第ⅡA和第ⅤA反常，则第一电离能由大到小的顺序为Be＞B，故答案为：＞。 （3）①硼酸中B原子价层对数是，则B原子的杂化方式为杂化，中B原子价层对数为4，则B原子的杂化方式为杂化，故答案为：由杂化变为杂化。 ②因为中的原子提供空轨道，中的原子提供孤电子对，所以生成的过程中形成了配位键，故答案为：中的原子提供空轨道，中的原子提供孤电子对。 （4）①由晶胞结构可知，立方体晶胞的顶点均为，则顶点均摊有，Ca位于体心，个数为1，则硼化钙的化学式为，故答案为：。 ②设晶胞为a cm，因为Ca位于体心，则相邻两个间的最短距离为a cm，已知硼化钙晶体的密度为，阿伏加德罗常数为，该晶体的密度为，解得a=，故答案为：。 （5）将烃基替换为原子，阳离子体积减小，离子键增强，同时咪唑基中的键可与中的原子形成氢键，将该离子液体的黏稠度将增加，不利于离子传导，故答案为：将烃基替换为原子，阳离子体积减小，离子键增强，同时咪唑基中的键可与中的原子形成氢键。 30．(1)③④①②⑥⑤ (2)同为离子晶体，离子所带电荷数相同，Mg2＋半径比Ca2＋小，MgO离子键作用强，所以熔点比CaO高 (3) BC ＞ (4) (，，) (5)由于GaF3是离子晶体，GaCl3是分子晶体，所以离子晶体GaF3的熔沸点高 【详解】（1）各种晶体属于原子晶体的有①③④、离子晶体的有②、分子晶体的有⑤⑥，一般来说，原子晶体的熔点>离子晶体的熔点>分子晶体的熔点；对于原子晶体，原子半径越大，键长越长，键能越小，熔点越低，键长Si-Si>Si-C>C-C，相应键能Si-Si<Si-C<C-C，故它们的熔点：金刚石>碳化硅>晶体硅；分子晶体中有分子间氢键的熔点较高，所以熔点：冰>干冰，所以它们的熔点由高到低的顺序是③④①②⑥⑤； （2）SiC电子总数是20个，则氧化物为MgO；晶格能与所组成离子所带电荷成正比，与离子半径成反比，MgO与CaO的离子电荷数相同，Mg2＋半径比Ca2＋小，MgO晶格能大，熔点高； （3）①A．非金属性越强，该元素的电负性就越大，O元素的非金属性大于N、H，所以元素的电负性：O>N>H，根据N、H共用电子对的偏向，可知非金属性：H>B，所以上述四种元素的电负性大小顺序是：O>N>H>B，A错误； B．乙硼烷水解产生H3BO3、H2，反应的化学方程式为：B2H6+6H2O=2H3BO3+6H2↑，B正确； C．氨硼烷分子中N原子上有孤对电子，可以提供孤电子对，B原子上有空轨道，B原子提供空轨道，与N原子的孤电子对形成配位键，C正确； D．NaBH4晶体是离子晶体，阳离子与阴离子之间存在离子键，在阴离子中存在共价键、配位键，但由于B元素的电负性不大，不能形成氢键，D错误； 故选BC。 ②BF3中B原子价层电子数目是3，分子结构是平面三角形，F-B-F的键角是120°；在NH3·BF3中N与B原子形成配位键，从而使该物质分子中B原子价层电子数目是4，分子的构型变为四面体，分子中F-B-F的键角约为109°28′，故F-B-F的键角：BF3>NH3·BF3； ③根据晶胞结构分析：立方氮化硼晶胞沿着体对角线方向可以观察到六边形，中心B与N重合，外侧大正六边形均由N原子构成，而内部小正六边形由3个B原子、3个N原子相间构成，所以画图为或； （4）①对照晶胞图示及A、B、C点坐标，选A点为参照点，可知D在体对角线的处，运用比例关系可得D的坐标参数为(，，)； ②其晶胞类似金刚石晶胞，故其晶胞内含8个Ge原子，； ③由题图2可知，晶胞中La位于顶点，1个晶胞中含有个La，Ni位于面上和体心，共含有个，H2位于棱上和面心，共含有个，根据微粒个数比可知，含1mol La的合金可吸附H2的数目为； （5）根据晶体类型比较熔点，一般来说，离子晶体的熔点高于分子晶体的熔点。根据GaF3的熔点高于GaCl3的熔点，原因是由于GaF3是离子晶体，GaCl3是分子晶体，所以离子晶体GaF3的熔沸点高。 31．(1) (2) A (3) 、 金刚石型为共价晶体，键的键能大于金刚石中键的键能，所以硬度更大 (4) (5) 酸 A (6) 【分析】本题为物质结构与性质的综合考察。 【详解】（1） Ga位于第四周期第ⅢA族，故基态Ga原子的价电子排布图； （2）①A选项：B原子由，与能量相同，不需吸收能量，A错误； B选项：乙硼烷具有强还原性，遇空气中的O2和H2O发生剧烈反应而自燃，B正确； C选项：同周期从左到右，元素的电负性逐渐增大，因此电负性，C正确； D选项：分子中存在C提供孤对电子，B提供空轨道的1个配位键，含有3个B-H共价单键和一个三键，则键与键数目之比为，D正确； 故答案为：A； ②丁硼烷分子中存在4个氢桥键且有两个五元环，结合乙硼烷的结构式，可推断得出丁硼烷的结构式为：； （3）①（石墨型）类比混合型晶体石墨，石墨中每个中心原子直接与其它3个原子相连，属于sp2杂化；（金刚石型）类比共价晶体金刚石，每个C原子直接与其余4个C相连，属于sp3杂化，故答案分别为：、；②金刚石型的BN的硬度大于金刚石，原因：金刚石型为共价晶体，键的键能大于金刚石中键的键能，所以硬度更大； （4）与由题意可知，正电的H原子与带负电的H原子之间形成的一种弱电性相互作用，则形成的双氢键可表示为； （5）①的中心原子B可以接受电子对，故为酸； ②选项A中乙基是推电子基团，会增加N的电子云密度，Cl电负性大，吸电子能力强，会减小N的电子云密度，因此中N原子提供孤对电子的能力最强，形成的配位键最强，故答案为：A； （6）由图知，晶胞中Cu原子的个数为，In原子个数为，S原子的个数为8，故晶胞的密度为。 【点睛】计算晶胞的密度首先要确定晶胞内各原子个数以及晶胞的体积。 32．(1)B (2) (3)BF3中B采取sp2杂化，且BF3中存在大键，电子云重叠程度大，键长短，BF中B采取sp3杂化，不存在大键 (4) 【详解】（1）A．同一周期主族元素从左到右电负性依次增强，电负性：C >B>Be，故A错误； B．同一周期从左至右第一电离能有增大的趋势，第IIA族大于同周期相邻的两种元素，第一电离能：Be>B>Li，故B正确； C．能量最低的激发态B原子的电子排布式：，故C错误； D．单质硼(B)、氮化硼(BN)晶体类型为共价晶体，乙硼烷(B2H6)的晶体类型为分子晶体，故D错误； 故答案为：B； （2）BF3通入水中产生三种一元酸，其中一种为HF，另两种酸均含三种元素，其中一种为含B、O、H三种元素的H3BO3，另一种含有配位键，为HBF4，该反应的化学方程式为； （3）BF3中B采取sp2杂化，B的空的p轨道与3个F的p轨道形成离域键，电子云重叠程度大，键长短，而BF中B采取sp3杂化，空间构型为正四面体，不能形成离域键，所以BF3中B-F键长比BF中小； （4）据A、E两点的位置，若A点的原子分数坐标为(0，0，0)，则E点在X轴的坐标分数为，在Y轴的坐标分数为，在Z轴的坐标分数为，故E的原子分数坐标为； α=120°，β=γ=90°，晶胞中F个数：，Be个数：，B个数：，发生非氧化还原反应时化合价不变,设氧原子个数为x，由正负化合价代数和为0得：，解得x=9，则化学式为，阿伏加德罗常数的值为NA，该晶体的密度为g·cm-3。 33．(1) AD D (2) (3) (4) 和 30 (5)或 【详解】（1）氟的原子序数为9，其基态原子电子排布式为。，基态氟原子能级上的1个电子跃迁到能级上，属于氟原子的激发态，A项正确；，核外共8个电子，不是氟原子，B项错误；核外共10个电子，不是氟原子，C项错误；，基态氟原子能级上的2个电子跃迁到能级上，属于氟原子的激发态，D项正确。而同一原子能级的能量比能级的能量高，因此能量最高的是。 （2）根据“和在研磨、加热过程中还有放出”可得出氢原子在中显价，即电负性：，结合金属的电负性小于非金属以及F的电负性最大，可得出电负性从大到小的顺序为。 （3）与通过氢键结合形成，的结构式为。 （4）该基本结构单元中含有20个等边三角形，每个三角形内角和为，内角为；同时含有12个正五边形，每个正五边角形内角和为，每个内角为；每个B与其他五个B相连，故含有的键数目为：个。 （5）该晶胞中氟离子个数、钠离子个数，晶胞体积，晶胞棱长，晶胞中与离它最近的之间的距离为晶胞棱长的，即。 34．(1)A更强；原因是A带负电荷、B为中性，硼比碳的电负性更小 (2) ② (3) 【详解】（1）由结构简式可知，A是带有1个单位负电荷的阴离子，B是电中性的分子，且硼元素的电负性小于碳元素， 所以A离子的σ给电子能力强于B分子，形成配位键的能力强于B分子，故答案为：A更强；原因是A带负电荷、B为中性，硼比碳的电负性更小 （2） i．由转化关系可知，C转化为D的反应为与发生取代反应生成和溴化锂，则D为；C转化为E的反应为与发生取代反应生成和溴化锂，则E为，故答案为：；； ii．由结构简式可知，是环状闭合共轭体系，分子的π 电子数符合4n+2规则，所以分子具有芳香性，故选②； （3） ①由F和H的结构简式可知，与甲苯反应生成，发生类似ene反应生成，则G为，故答案为：； ②由图可知，分子中具有空轨道的硅原子与一氧化碳分子中具有孤对电子的碳原子形成配位数生成，与乙醇反应生成包含一个四元环，并具有一个C2对称轴的，则I为、J为，故答案为：；。 35．(1) (2) 4 HD (3) 甲基为供电子基团，使羧基中羟基的极性减弱，电离出氢离子能力减弱 吸附在催化剂的Fe2+上的H与中碳原子作用，吸附在O2-的H与中的羟基氧作用生成的H2O和均吸附在上Fe2+ 【详解】（1） ①由氨硼烷分子中所有原子均达到稳定结构可知，氨硼烷分子中氮原子提供孤对电子与具有空轨道的硼原子形成配位键，电子式为，故答案为：； ②由含有硼、氧相间的六元环的结构(环上含有6个原子)，硼原子采取sp2杂化可知，的结构式为，故答案为：； （2）①由图可知，四氢合硼酸钠与水反应的机理为四氢合硼酸根离子中的负一价氢原子被水分子中的羟基取代生成B—OH键和氢气，四氢合硼酸根离子中含有4个负一价氢原子，则1mol四氢合硼酸钠与水完全反应最多可生成4mol氢气，故答案为：4； ②由图可知，四氢合硼酸钠与水反应的机理为四氢合硼酸根离子中的负一价氢原子被水分子中的羟基取代生成B—OH键和氢气，氢气分子中的氢原子来自于四氢合硼酸根离子和水分子，则用D2O代替H2O，步骤2中生成气体的分子式为HD，故答案为：HD； （3）①甲基为供电子基团，使羧基中羟基的极性减弱，电离出氢离子能力减弱，酸性减弱，所以甲酸的酸性强于乙酸，故答案为：甲基为供电子基团，使羧基中羟基的极性减弱，电离出氢离子能力减弱； ②H的电负性大于Fe，小于O，在活性表面，部分H吸附在催化剂的亚铁离子上，略带负电；另一部分H吸附在催化剂的氧离子上，略带正电；前者与中略带正电的碳结合，后者与中略带负电的羟基氧结合生成H2O，转化为；故答案为：吸附在催化剂的Fe2+上的H与中碳原子作用，吸附在O2-的H与中的羟基氧作用生成的H2O和均吸附在上Fe2+。 36．(1)Al3+、Ca2+、Mg2+ (2)TiO2++(x+1)H2OTiO2•xH2O↓+2H+ (3)B2O3易挥发 (4) 硼化钛是共价晶体，硬度大 (5)BCl3过量，被过量的氢气还原为单质硼 (6) 【分析】高钛渣加入稀盐酸，只有SiO2不会溶解，TiO2可溶于热的浓硫酸形成TiO2+，TiO2+沸水中形成TiO2•xH2O，热还原中发生反应的化学方程式为TiO2+B2O3+5CTiB2+5CO↑； 【详解】（1）“酸浸”加入稀盐酸与Al2O3、CaO、MgO、Fe2O3反应生成AlCl3、CaCl2、MgCl2、FeCl3，“酸浸”后的滤液中的阳离子有：H+、Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+； （2）“水解”需在沸水中进行，TiO2+沸水中形成TiO2•xH2O，离子方程式为TiO2++(x+1)H2OTiO2•xH2O↓+2H+； （3）“热还原”中发生反应的化学方程式为TiO2+B2O3+5CTiB2+5CO↑，B2O3的实际用量超过了理论化学计量所要求的用量，原因是B2O3高温下蒸气压大、易挥发，只有部分参加了反应； （4）以TiCl4和BCl3为原料，在过量的H2参与下，沉积温度为800～1000℃，制得硼化钛(TiB2)，反应的化学方程式为；硼化钛由Ti和B原子相连构成空间网状结构，能作为磨料的原因是硼化钛是共价晶体，硬度大； （5）当BCl3和TiCl4投料比[m(BCl3)：m(TiCl4)]超过1.25时硼化钛的纯度下降，原因是BCl3过量，被过量的氢气还原为单质硼； （6） X的阴离子[B2O8H4]2-只有一种化学环境的B原子说明结构对称，结构中有一个六元环且B和O原子最外层都达到8电子稳定结构，则B原子与四个O原子相连，X阴离子的结构式为。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $