Question

（8分）【化学－物质结构与性质】

硼元素在化学中有很重要的地位，硼及其化合物广泛应用于永磁材料、超导材料、富燃料材料、复合材料等高新材料领域应用。

（1）三氟化硼在常温常压下为具有刺鼻恶臭和强刺激性的无色有毒腐蚀性气体，其分子的立体构型为         ，B原子的杂化类型为               。

（2）磷化硼是一种受到高度关注的耐磨涂料，它可用作金属的表面保护层。下图示意的是磷化硼的晶体结构单元，则磷化硼的化学式为                      ，微粒间存在的作用力为                      。

（3）正硼酸（H₃BO₃）是一种片层状结构白色晶体，层内的H₃BO₃分子间通过氢键相连（如下图）。

①硼酸分子中B最外层有        个电子，1 mol H₃BO₃的晶体中有         mol氢键。

②硼酸溶于水应生成弱电解质一水合硼酸H₂OB（OH）₃，它电离生成少量[B（OH）₄]^－ 和的H^＋ 离子。则硼酸为          元酸， [B（OH）₄]^－含有的化学键类型为         。

 

Answer 1

【答案】

⑴平面三角形(1分)  sp²(1分)     ⑵⑵Bp(1分)  共价键(1分)

⑶①6(1分)  3(1分)  ②一(1分)  共价键、配位键(1分)

【解析】⑴BF₃中B原子没有孤对电子，所以为平面三角形结构，因此B为sp²杂化。

⑵根据晶胞结构图，该晶胞中含有4个P，B原子的个数为8×＋6×＝4，因此化学式为BP。根据BP的性质及用途：耐磨涂料，可用作金属的表面保护层等可判断BP为原子晶体，微粒间作用力为共价键。

⑶①硼酸分子中B与三个原子形成单键，最外层有6个电子，根据图示，1个H₃BO₃分子与其他3个分子能形成6个氢键，因此1 mol H₃BO₃的晶体中氢键为6 mol×＝3 mol。

②硼酸溶于水，B原子与水电离出的OH^－结合，产生H^＋，为一元酸，OH^－中的O原子提供孤对电子，和B原子形成配位键。