Question

硼酸晶體具有層狀結構，每一層的結構結構如圖1所示．
（1）硼酸晶體屬于

 

晶體
（2）硼酸晶體中，B的雜化軌道類型是

 

．
（3）硼酸晶體內所含有作用力類型有

 

．
（4）硼酸與水作用時，硼原子與水電離產生的OH^-以配位鍵結合形成Y^-離子，導致溶液中C（H⁺）＞c（OH^-），Y^-離子中的配位鍵可以表示為

 

．
（5）硼酸與氫氧化鈉反應后，將溶液蒸發結晶，可以得到硼砂．硼砂陰離子X^m-（含B、O、H三種元素）的球棍模型如圖2所示：
①X^m-的化學式為

 

．
②X^m-離子內部

 

（填“有”或“沒有”配位鍵），判斷的理由是

 

．

Answer 1

考點：原子軌道雜化方式及雜化類型判斷,配合物的成鍵情況,不同晶體的結構微粒及微粒間作用力的區別

專題：化學鍵與晶體結構

分析：（1）硼酸為白色結晶性粉末，分子式為：H₃BO₃；
（2）sp2雜化軌道由1個ns軌道和2個np軌道組合而形成，每個雜化軌道含有三分之一的s軌道成分和三分之二p軌道成分；
（3）化學鍵是指分子內或晶體內相鄰兩個或多個原子（或離子）間強烈的相互作用，硼酸晶體內共價健、氫鍵、范德華力；
（4）硼酸與水作用時，硼原子與水電離產生的OH^-以配位鍵結合形成Y^-離子，氧元素提供孤對電子給硼元素O→B；
（5）1，3，5，6代表氧原子，2，4代表B原子，2號B形成3個鍵，則B原子為SP²雜化，4號B形成4個鍵，則B原子為SP³雜化； B一般是形成3個鍵，4號B形成4個鍵，其中1個鍵很可能就是配位鍵，配位鍵存在4號與5號之間，結合化合價代數和為0的原則判斷X^m-的化學式；

解答： 解：（l）硼酸晶體中存在H₃BO₃分子，因此，是分子晶體，
故答案為：分子；
（2）在硼酸[B（OH）₃]分子中，硼原子最外層只有3個電子，與氧原子形成3對共用電子對，B原子與3個羥基相連，無孤對電子對，
故答案為：sp²雜化；
（3）在硼酸[B（OH）₃]分子中，硼原子與氧原子形成共價健、羥基中氫原子和氧原子間形成共價鍵，硼酸分子與硼酸分子間形成氫鍵、范德華力，
故答案為：共價健、氫鍵、范德華力；
（4）硼酸中B原子屬于缺電子原子，在水溶液中可以結合水電離出的氫氧根，硼酸與水作用，B（OH）₃+H₂0?+H⁺，Y^-離子中的配位鍵可以表示為，氧元素提供孤對電子給硼元素O→B，

故答案為：；
（5））①1，3，5，6代表氧原子，2，4代表B原子，2號B形成3個鍵，則B原子為SP²雜化，4號B形成4個鍵，則B原子為SP³雜化； B一般是形成3個鍵，4號B形成4個鍵，其中1個鍵很可能就是配位鍵，配位鍵存在4號與5號之間，觀察模型，可知X^m-是（H₄B₄O₉）^m-，依據化合價H為+1，B為+3，O為-2，可得m=2，所以X^m-的化學式為（B₄O₉H₄）^2-，
故答案為：（B₄O₉H₄）^2-；
②B原子最外層只有三個價電子，4號B形成4個鍵，則B原子為SP³雜化； B一般是形成3個鍵，4號B形成4個鍵，其中1個鍵很可能就是配位鍵，配位鍵存在4號與5號之間，
故答案為：有；B原子最外層只有三個價電子，但是4號B原子形成了4個鍵；

點評：本題考查了晶體類型的判斷、影響分子穩定性的因素、原子的雜化方式等知識點，題目難度較大，綜合性強，注意分子的穩定性與化學鍵有關，物質的熔沸點與氫鍵有關．注意掌握雜化的理論應用．