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。

（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。圖（a）是磷化硼晶體的晶胞示意圖，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（b）]。

①硼酸分子中B最外層有________個電子，1 mol 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

（1）平面三角形　sp2

（2）BP　原子晶體

（3）①6　3　②一　共價鍵、配位鍵

【解析】（1）BF3分子中，B原子形成了3個σ鍵，不含孤電子對，故雜化軌道數為3，雜化方式為sp2雜化，BF3分子立體構型為平面三角形。（2）一個晶胞中含有B原子的個數為8×＋6×＝4個，P原子個數為4個，故化學式為BP；磷化硼晶體中只含共價鍵且耐磨，為原子晶體。（3）①由圖可知，B原子形成了三個共價單鍵，最外層電子數為6；1 mol H3BO3的晶體中含有3 mol H原子，每個H原子都與相鄰的O原子形成氫鍵，故氫鍵個數為3 mol；②1 mol B（OH）3·H2O可電離出1 mol H＋，故硼酸為一元酸；[B（OH）4]－離子中B原子有一個空的2p軌道，而OH－含有孤電子對，兩者之間可以形成配位鍵。