Question

[化學--物質結構與性質]
硼酸能夠吸收中子，屏蔽核輻射．硼酸晶體具有層狀結構，其每一層結構如圖所示．
（1）硼酸晶體屬于______（填“離子晶體”、“分子晶 體”或“原子晶體”），B元素的電負性______O元素（填“＞”或“＜”）．
（2）硼酸晶體中，B的雜化軌道類型是______．
（3）硼酸晶體中，微粒間的作用力類型有______．
（4）硼酸是一元弱酸，其呈酸性的機理是：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^-的結構簡式是______；硼酸與水作用時，每生成一個Y^-，斷裂______個σ鍵．
（5）三氟化硼水解生成硼酸和氟硼酸（H[BF₄]），BF₄^-的空間結構與CH₄相似．BF₄^-和BF₃中硼氟鍵的鍵長如表所示．

	BF4-	BF3
鍵長/pm	152	130

從表中數據可以看出，BF₃中硼氟鍵的鍵長比BF₄^-的B-F鍵的鍵長短，原因可能是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）硼酸為白色結晶性粉末，分子式為：H₃BO₃，電負性是元素的原子在分子中吸引共用電子的能力；
（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；
（4）抓住題目中的信息硼酸與水作用時，硼原子與水電離產生的OH^-以配位鍵結合形成Y^-離子，解題；
（5）鍵長越短，分子的化學性質越不穩定，從表中數據可以看出，BF₃中硼氟鍵的鍵長比BF₄^-的B-F鍵的鍵長短，說明硼氟鍵作用力強；
解答：解：（l）硼酸晶體中存在H₃BO₃分子，因此，是分子晶體，元素電負性數值越大，表示其原子在化合物中吸引電子的能力越強；電負性數值越小，相應原子在化合物中吸引電子的能力越弱，氧的電負性為：3.44，硼的電負性為 2.04．
故答案為：分子晶體，＜；
（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）硼酸與水作用，B（OH）₃+H₂0?+H⁺，共價單鍵是σ鍵．故答案為：
（或） 1
（5）π鍵是由兩個p軌道從側面重疊而形成．故答案為：BF₃中的B與F原子之間還有π鍵形成（或BF₃中的硼氟鍵具有一定程度的雙鍵性質等合理答案）
點評：該題難度較大，綜合性強，涉及的知識點多，但這些知識點都是物質結構中的重點，平時應多注意積累總結．