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從高考題的一問說開去

15年的全國卷出瞭這麼一問,殺傷力還是相當兇殘的,之前考試中寫電子式多是H2O2,Na2O2這種,而這題更為靈活刁鉆。B元素在我們日常的學習中處於一個被忽略的狀態,其實不僅

15年的全國卷出瞭這麼一問,殺傷力還是相當兇殘的,之前考試中寫電子式多是H2O2,Na2O2這種,而這題更為靈活刁鉆。

B元素在我們日常的學習中處於一個被忽略的狀態,其實不僅僅是B,Li和Be在高中也極少提到,雖然他們所在的主族對我們而言並不陌生,但是這三的性質卻和隔壁的老王比較像,故稱對角線規則。

如果考Li,Be,B的化學性質,那必須要給出相關信息,寫電子式則不然,每個考生都知道B最外層有3個電子,究竟如何寫NaBH4的電子式?我準備囉嗦一點。當我們拿到這一問的時候,首先要進行分析,一個很自然的想法就是把它拆開,得到Na+和BH4-,也就是說,這是一個離子化合物,而且BH4-還是帶負電的。那我們有沒有見過類似的物質?有NH4+

當我們寫NH4+的電子式時,我們會先寫出NH3的電子式

它的頭上多出瞭一對孤電子對,這意味著後來和它結合的H並不需要自帶電子,因為NH3已經提供瞭這對電子,因此,它結合瞭一個H+,最終整體帶正電。

那我們要寫BH4-也是類似的思考方式,先寫出BH3(如果存在的話)的電子式很快發現,和NH3相反,BH3的頭上少瞭一對電子,因此和它結合的H必須自己帶上這一對電子,滿足這個條件的隻有H-,這也解釋瞭為何BH4-會帶負電荷,它其實是BH3 + H-

可得答案

這一問給很多同學造成瞭不小的麻煩,但是它的思路並不復雜,對於這種陌生物質/原理/反應,高考強調我們類比和模仿的能力,通過已經學過的知識去推測,進而解決。這是非常重要的能力,難題的意義不在於答案,而在於思路。

當然,既然講到瞭B,和它同族的Al也不得不提。 比如讓我們寫AlCl3的電子式,我們發現它和B有著同樣的特點,最外層都不是8電子穩定結構,而是6電子,缺一對電子,類似的,如果我們找一個自帶電子對的粒子,就可以填上這個空,比如

AlCl4-,實際上是AlCl3加上Cl-,當然,AlCl3能玩的花樣不止如此。

高中在講共價鍵,離子鍵的時候提到活潑金屬和活潑非金屬之間會形成離子鍵,但是AlCl3是一個著名的反例,Al和Cl之間是共價鍵,這也導致瞭我們不得不去電解Al2O3以生產鋁,因為AlCl3熔融的時候會變成氣體跑掉,有趣的是,它們會成雙成對的跑,變成Al2Cl6

兩個AlCl3非常機智的互相利用對方的Cl來補齊自己所缺的一對電子,如果學瞭選三的話,我們會把它們寫成

箭頭代表配位鍵,即有一方完全提供瞭共用的電子,從提供電子的原子指向接受電子的原子,比如這裡因為Cl提供瞭電子對,所以兩個箭頭都是由氯指向鋁。

當然,如果你有興趣的話,可以想想NH4+和BH4-中的箭頭怎麼畫。

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