Question

硼酸晶体具有层状结构，每一层的结构结构如图1所示．
（1）硼酸晶体属于

 

晶体
（2）硼酸晶体中，B的杂化轨道类型是

 

．
（3）硼酸晶体内所含有作用力类型有

 

．
（4）硼酸与水作用时，硼原子与水电离产生的OH^-以配位键结合形成Y^-离子，导致溶液中C（H⁺）＞c（OH^-），Y^-离子中的配位键可以表示为

 

．
（5）硼酸与氢氧化钠反应后，将溶液蒸发结晶，可以得到硼砂．硼砂阴离子X^m-（含B、O、H三种元素）的球棍模型如图2所示：
①X^m-的化学式为

 

．
②X^m-离子内部

 

（填“有”或“没有”配位键），判断的理由是

 

．

Answer 1

考点：原子轨道杂化方式及杂化类型判断,配合物的成键情况,不同晶体的结构微粒及微粒间作用力的区别

专题：化学键与晶体结构

分析：（1）硼酸为白色结晶性粉末，分子式为：H₃BO₃；
（2）sp2杂化轨道由1个ns轨道和2个np轨道组合而形成，每个杂化轨道含有三分之一的s轨道成分和三分之二p轨道成分；
（3）化学键是指分子内或晶体内相邻两个或多个原子（或离子）间强烈的相互作用，硼酸晶体内共价健、氢键、范德华力；
（4）硼酸与水作用时，硼原子与水电离产生的OH^-以配位键结合形成Y^-离子，氧元素提供孤对电子给硼元素O→B；
（5）1，3，5，6代表氧原子，2，4代表B原子，2号B形成3个键，则B原子为SP²杂化，4号B形成4个键，则B原子为SP³杂化； B一般是形成3个键，4号B形成4个键，其中1个键很可能就是配位键，配位键存在4号与5号之间，结合化合价代数和为0的原则判断X^m-的化学式；

解答： 解：（l）硼酸晶体中存在H₃BO₃分子，因此，是分子晶体，
故答案为：分子；
（2）在硼酸[B（OH）₃]分子中，硼原子最外层只有3个电子，与氧原子形成3对共用电子对，B原子与3个羟基相连，无孤对电子对，
故答案为：sp²杂化；
（3）在硼酸[B（OH）₃]分子中，硼原子与氧原子形成共价健、羟基中氢原子和氧原子间形成共价键，硼酸分子与硼酸分子间形成氢键、范德华力，
故答案为：共价健、氢键、范德华力；
（4）硼酸中B原子属于缺电子原子，在水溶液中可以结合水电离出的氢氧根，硼酸与水作用，B（OH）₃+H₂0?+H⁺，Y^-离子中的配位键可以表示为，氧元素提供孤对电子给硼元素O→B，

故答案为：；
（5））①1，3，5，6代表氧原子，2，4代表B原子，2号B形成3个键，则B原子为SP²杂化，4号B形成4个键，则B原子为SP³杂化； B一般是形成3个键，4号B形成4个键，其中1个键很可能就是配位键，配位键存在4号与5号之间，观察模型，可知X^m-是（H₄B₄O₉）^m-，依据化合价H为+1，B为+3，O为-2，可得m=2，所以X^m-的化学式为（B₄O₉H₄）^2-，
故答案为：（B₄O₉H₄）^2-；
②B原子最外层只有三个价电子，4号B形成4个键，则B原子为SP³杂化； B一般是形成3个键，4号B形成4个键，其中1个键很可能就是配位键，配位键存在4号与5号之间，
故答案为：有；B原子最外层只有三个价电子，但是4号B原子形成了4个键；

点评：本题考查了晶体类型的判断、影响分子稳定性的因素、原子的杂化方式等知识点，题目难度较大，综合性强，注意分子的稳定性与化学键有关，物质的熔沸点与氢键有关．注意掌握杂化的理论应用．