Question

（8分）【化學－物質結構與性質】

硼元素在化學中有很重要的地位，硼及其化合物廣泛應用于永磁材料、超導材料、富燃料材料、復合材料等高新材料領域應用。

（1）三氟化硼在常溫常壓下為具有刺鼻惡臭和強刺激性的無色有毒腐蝕性氣體，其分子的立體構型為         ，B原子的雜化類型為               。

（2）磷化硼是一種受到高度關注的耐磨涂料，它可用作金屬的表面保護層。下圖示意的是磷化硼的晶體結構單元，則磷化硼的化學式為                      ，微粒間存在的作用力為                      。

（3）正硼酸（H₃BO₃）是一種片層狀結構白色晶體，層內的H₃BO₃分子間通過氫鍵相連（如下圖）。

①硼酸分子中B最外層有        個電子，1 mol H₃BO₃的晶體中有         mol氫鍵。

②硼酸溶于水應生成弱電解質一水合硼酸H₂OB（OH）₃，它電離生成少量[B（OH）₄]^－ 和的H^＋ 離子。則硼酸為          元酸， [B（OH）₄]^－含有的化學鍵類型為         。

 

Answer 1

【答案】

⑴平面三角形(1分)  sp²(1分)     ⑵⑵Bp(1分)  共價鍵(1分)

⑶①6(1分)  3(1分)  ②一(1分)  共價鍵、配位鍵(1分)

【解析】⑴BF₃中B原子沒有孤對電子，所以為平面三角形結構，因此B為sp²雜化。

⑵根據晶胞結構圖，該晶胞中含有4個P，B原子的個數為8×＋6×＝4，因此化學式為BP。根據BP的性質及用途：耐磨涂料，可用作金屬的表面保護層等可判斷BP為原子晶體，微粒間作用力為共價鍵。

⑶①硼酸分子中B與三個原子形成單鍵，最外層有6個電子，根據圖示，1個H₃BO₃分子與其他3個分子能形成6個氫鍵，因此1 mol H₃BO₃的晶體中氫鍵為6 mol×＝3 mol。

②硼酸溶于水，B原子與水電離出的OH^－結合，產生H^＋，為一元酸，OH^－中的O原子提供孤對電子，和B原子形成配位鍵。