Question

[化學(xué)--物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]
硼酸能夠吸收中子，屏蔽核輻射．硼酸晶體具有層狀結(jié)構(gòu)，其每一層結(jié)構(gòu)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(fù)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(jī)理是：硼酸與水作用時(shí)，硼原子與水電離產(chǎn)生的OH^-以配位鍵結(jié)合形成Y^-離子，導(dǎo)致溶液中c（H⁺）＞c（OH^-）．Y^-的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是______；硼酸與水作用時(shí)，每生成一個(gè)Y^-，斷裂______個(gè)σ鍵．
（5）三氟化硼水解生成硼酸和氟硼酸（H[BF₄]），BF₄^-的空間結(jié)構(gòu)與CH₄相似．BF₄^-和BF₃中硼氟鍵的鍵長(zhǎng)如表所示．

	BF4-	BF3
鍵長(zhǎng)/pm	152	130

從表中數(shù)據(jù)可以看出，BF₃中硼氟鍵的鍵長(zhǎng)比BF₄^-的B-F鍵的鍵長(zhǎng)短，原因可能是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）硼酸為白色結(jié)晶性粉末，分子式為：H₃BO₃，電負(fù)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(gè)ns軌道和2個(gè)np軌道組合而形成，每個(gè)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(xué)鍵是指分子內(nèi)或晶體內(nèi)相鄰兩個(gè)或多個(gè)原子（或離子）間強(qiáng)烈的相互作用；
（4）抓住題目中的信息硼酸與水作用時(shí)，硼原子與水電離產(chǎn)生的OH^-以配位鍵結(jié)合形成Y^-離子，解題；
（5）鍵長(zhǎng)越短，分子的化學(xué)性質(zhì)越不穩(wěn)定，從表中數(shù)據(jù)可以看出，BF₃中硼氟鍵的鍵長(zhǎng)比BF₄^-的B-F鍵的鍵長(zhǎng)短，說明硼氟鍵作用力強(qiáng)；
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(fù)性數(shù)值越大，表示其原子在化合物中吸引電子的能力越強(qiáng)；電負(fù)性數(shù)值越小，相應(yīng)原子在化合物中吸引電子的能力越弱，氧的電負(fù)性為：3.44，硼的電負(fù)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(gè)電子，與氧原子形成3對(duì)共用電子對(duì)，B原子與3個(gè)羥基相連，無(wú)孤對(duì)電子對(duì)，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(jià)健、羥基中氫原子和氧原子間形成共價(jià)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(jià)健、氫鍵、范德華力；
（4）硼酸與水作用，B（OH）₃+H₂0?+H⁺，共價(jià)單鍵是σ鍵．故答案為：
（或） 1
（5）π鍵是由兩個(gè)p軌道從側(cè)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(zhì)等合理答案）
點(diǎn)評(píng)：該題難度較大，綜合性強(qiáng)，涉及的知識(shí)點(diǎn)多，但這些知識(shí)點(diǎn)都是物質(zhì)結(jié)構(gòu)中的重點(diǎn)，平時(shí)應(yīng)多注意積累總結(jié)．