Question

硼元素在化學(xué)中有很重要的地位，硼及其化合物廣泛應(yīng)用于永磁材料、超導(dǎo)材料、富燃料材料、復(fù)合材料等高新材料領(lǐng)域應(yīng)用．

（1）三氟化硼在常溫常壓下為具有刺鼻惡臭和強(qiáng)刺激性的無(wú)色有毒腐蝕性氣體，其分子的立體構(gòu)型為

 

，B原子的雜化類型為

 

．
（2）磷化硼是一種受到高度關(guān)注的耐磨涂料，它可用作金屬的表面保護(hù)層．左下圖是磷化硼晶體的晶胞示意圖（如圖一），則磷化硼的化學(xué)式為

 

，該晶體的晶體類型是

 

．
（3）正硼酸（H₃BO₃）是一種片層狀結(jié)構(gòu)白色晶體，層內(nèi)的H₃BO₃分子間通過(guò)氫鍵相連（如圖二）．
①硼酸分子中B最外層有

 

個(gè)電子，1mol H₃BO₃的晶體中有

 

 mol氫鍵．
②硼酸溶于水生成弱電解質(zhì)一水合硼酸B（OH）₃?H₂O，它電離生成少量[B（OH）₄]^-和H⁺離子．則硼酸為

 

元酸，[B（OH）₄]^-含有的化學(xué)鍵類型為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：原子軌道雜化方式及雜化類型判斷,判斷簡(jiǎn)單分子或離子的構(gòu)型,晶胞的計(jì)算

專題：化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：（1）首先判斷中心原子形成的δ鍵數(shù)目，然后判斷孤對(duì)電子數(shù)目，以此判斷雜化類型，結(jié)合價(jià)層電子對(duì)互斥模型可判斷分子的空間構(gòu)型；
（2）根據(jù)磷化硼的晶體結(jié)構(gòu)解答；
（3）①根據(jù)B原子形成的共價(jià)鍵數(shù)判斷；利用均攤法計(jì)算含1molH₃BO₃的晶體中的氫鍵；
②根據(jù)能電離出來(lái)的氫原子數(shù)目判斷；根據(jù)[B（OH）₄]^-微粒間的作用力判斷化學(xué)鍵的類型．

解答： 解：（1）BF₃中B原子形成3個(gè)δ鍵，孤對(duì)電子數(shù)為

1

2

（3-3×1）=0，BF₃中價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=3+

1

2

（3-3×1）=3，且不含孤電子對(duì)，所以空間構(gòu)型是平面三角形，中心原子是以sp²雜化，
故答案為：平面三角形；sp²；
（2）由圖可知，B原子分別與三個(gè)P原子形成共價(jià)鍵，則磷化硼的化學(xué)式為BP，微粒間存在的作用力為共價(jià)鍵，磷化硼晶體是以共價(jià)鍵形成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體屬于原子晶體；
故答案為：BP；原子晶體；
（3）①B原子最外層有3個(gè)電子，每個(gè)B原子形成3個(gè)共價(jià)鍵，所以硼酸分子中B最外層有6個(gè)電子；一個(gè)H₃BO₃分子對(duì)應(yīng)著6個(gè)氫鍵，一個(gè)氫鍵對(duì)應(yīng)著2個(gè)H₃BO₃分子，因此含有1 molH₃BO₃分子的晶體中有3mol氫鍵，
故答案為：6；3；
②硼酸溶于水生成弱電解質(zhì)一水合硼酸B（OH）₃?H₂O，它電離生成少量[B（OH）₄]^-和H⁺離子，則硼酸能電離出一個(gè)氫原子，所以硼酸屬于一元酸；[B（OH）₄]^-含有的化學(xué)鍵類型為共價(jià)鍵、配位鍵，
故答案為：一；共價(jià)鍵、配位鍵．

點(diǎn)評(píng)：本題考查較為綜合，題目難度中等，涉及晶胞的計(jì)算、雜化類型的判斷、氫鍵等知識(shí)點(diǎn)，對(duì)學(xué)生的空間想象有一定要求，側(cè)重考查學(xué)生對(duì)知識(shí)的遷移應(yīng)用．注意信息的理解和綜合應(yīng)用．