题目内容

已知气态氯化铝分子以双聚形式存在,其结构式如下图所示:

图中“Cl Al”表示Cl原子提供了一对电子与Al原子共享。又,已知硼酸H3BO3为白色固体, 溶于水显弱酸性,但它却只是一元酸。可以用硼酸在水溶液中的电离平衡解释它只是一元酸的原因。请写出下面这个方程式右端的两种离子的表达式:

 

答案:
解析:

 

 


提示:

在气态氯化铝的分子结构中,由于铝原子和三个氯原子以共价单键结合,未达到8电子稳定结构,因此气态氯化铝分子以双聚形式存在。氯原子用其未成键的孤对电子,进入铝原子的空轨道,以配位键结合,形成双聚分子。

    硼元素位于元素周期表第二周期、ⅢA,硼原子最外层有三个价电子,在形成最高正价氧化物对应水化物硼酸的结构中,硼原子分别和三个氢氧原子团以共价单键结合。常规分析硼酸的三个氢氧原子团分别电离出氢离子,表现三元酸的性质,但由于硼原子只形成三个共价单键,未形成8电子稳定结构。硼原子与铝原子有相似之处,可将上述信息迁移到硼酸中。当硼酸溶于水时,硼原子有空轨道,可以接受孤对电子,而水分子存在两对孤对电子,因此硼原子的空轨道吸引水分子中氧原子的孤对电子,与氧(氢氧根离子)结合,释放出氢离子。

 


练习册系列答案
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请认真阅读如下材料,然后回答有关问题。

材料一:向可溶性铝盐溶液中加入氨水,会生成白色的胶状氢氧化铝沉淀,该沉淀既可溶于强酸之中,又可溶于强碱之中,因此是一种两性氢氧化物。有人认为,氢氧化铝之所以具有两性,原因是在水中存在下列酸式电离和碱式电离的有关平衡:

H+++H2OAl(OH)3Al3++3OH-

材料二:在共价键中有一种价键与一般的形成方式不同,即一方(设为A方)提供两个电子,另一方(设为B方)具有接受两个电子的空轨道,从而形成如下一种特殊化学键:A→B。这样的共价键叫做配位键。如和H3O+中各有一个共价键是配位键,用“→”表示,箭头指向没提供电子的原子。即

同共价键一样,配位键可以存在于分子之中(如H2SO4、AlCl3等),也可以存在于离子之中(如)。

材料三:已知气态氯化铝分子以双聚形式存在,其中Al-Cl键为共价键,其结构式如上图中间结构所示。图中“Cl→Al”表示Cl原子提供了一对电子与Al原子共享。又已知硼酸H3BO3为白色固体,溶于水显弱酸性,但它却只是一元酸。

(1)通过对有关信息的学习,你对于硼酸只是一元酸是怎样认识的?

你可以通过硼酸在水溶液中的电离平衡,来解释它只是一元酸的原因。请写出下面方程式右端的两种离子的表达式:

(2)你对于材料一中氢氧化铝的有关电离方程式是怎样认识的?你完全认可吗?如果不认可,请你写出你认为的铝酸的电离方程式:________________________。

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