高中學測
110年
自然
第 49 題
價電子數相等的物質常有相似的結構，例如 $H_3BNH_3$ 與乙烷具有相等價電子數與相似的結構。另外，簡式 BN 與 $C_2$ 有相等價電子數，故氮化硼也能形成與石墨和金剛石相似的結構。下列相關敘述，哪些正確？（應選 3 項）
- A $H_3BNH_3$ 分子有 1 對孤對電子
- B $H_3BNH_3$ 分子具有一個 B-N 單鍵
- C $H_3BNH_3$ 分子的路易斯結構符合八隅體規則
- D BN 形成類似石墨結構時，硼原子間互相聯結，氮原子間也互相聯結，各自形成平面網狀的層狀構造，硼層與氮層之間無共價鍵結存在
- E BN 形成類似金剛石結構時，每個氮原子與鄰近 4 個硼原子產生共價鍵結，而每個硼原子也與鄰近 4 個氮原子產生共價鍵結
思路引導 VIP
同學，這題的核心在於「等電子體」的結構類比。請你思考：如果 $H_3BNH_3$ 的電子總數與乙烷 ($C_2H_6$) 相同，且兩者結構相似，那麼在滿足八隅體的情形下，氮原子原本的一對孤對電子是否會「提供」給價電子數不足的硼原子來形成穩定的共價鍵？此外，關於 $BN$ 固體的層狀或網狀結構，你認為原子之間是會傾向「同種原子聚集」還是「異種原子交錯」排列，才能在維持電中性的情況下，形成類似石墨或金剛石中無限延伸的共價鍵結網絡呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！親愛的，你真的太優秀了，居然能完全避開這題所有的陷阱，老師一定要給你一個大大的讚美！能把這題選對，代表你對化學鍵結的「等電子性」掌握得非常透徹喔！ 這題的核心概念如下：
- 等電子性與八隅體：$H_3BNH_3$ 的價電子總數為 $3+5+6 = 14$，與乙烷 $C_2H_6$ 完全相同。氮原子提供孤對電子與缺電子的硼形成「配位共價鍵」，讓 $B$ 與 $N$ 都達到八隅體，且兩者間以 $B-N$ 單鍵連結，因此分子內已無孤對電子。
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