Question

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．左下圖是磷化硼晶體的晶胞示意圖（如圖一），則磷化硼的化學式為

 

，該晶體的晶體類型是

 

．
（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（如圖二）．
①硼酸分子中B最外層有

 

個電子，1mol H₃BO₃的晶體中有

 

 mol氫鍵．
②硼酸溶于水生成弱電解質一水合硼酸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]^-含有的化學鍵類型為

 

．

Answer 1

考點：原子軌道雜化方式及雜化類型判斷,判斷簡單分子或離子的構型,晶胞的計算

專題：化學鍵與晶體結構

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

解答： 解：（1）BF₃中B原子形成3個δ鍵，孤對電子數(shù)為

1

2

（3-3×1）=0，BF₃中價層電子對個數(shù)=3+

1

2

（3-3×1）=3，且不含孤電子對，所以空間構型是平面三角形，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P原子形成共價鍵，則磷化硼的化學式為BP，微粒間存在的作用力為共價鍵，磷化硼晶體是以共價鍵形成的空間網(wǎng)狀結構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個電子，每個B原子形成3個共價鍵，所以硼酸分子中B最外層有6個電子；一個H₃BO₃分子對應著6個氫鍵，一個氫鍵對應著2個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氫原子，所以硼酸屬于一元酸；[B（OH）₄]^-含有的化學鍵類型為共價鍵、配位鍵，
故答案為：一；共價鍵、配位鍵．

點評：本題考查較為綜合，題目難度中等，涉及晶胞的計算、雜化類型的判斷、氫鍵等知識點，對學生的空間想象有一定要求，側重考查學生對知識的遷移應用．注意信息的理解和綜合應用．