Question

11．硼砂是含结晶水的四硼酸钠，其阴离子X^m-（含B、O、H三种元素）的球棍模型如图所示：下列叙述正确的是（　　）

• A． X^m-的化学式为B₄O₈H₄^2-
• B． 硼原子轨道的杂化类型有sp²、sp³
• C． 配位键存在于4、6原子之间
• D． 硼砂晶体中有离子键、配位键两种化学键

Answer 1

分析 由图示可以看出该结构可以表示为[H₄B₄O₉]^m-，其中B为+3价，O为-2价，H为+1价，根据化合价判断m值求解X^m-的化学式；
根据价层电子对互斥理论确定分子空间构型及中心原子杂化方式，价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数，σ键个数=配原子个数，孤电子对个数=$\frac{1}{2}$（a-xb），a指中心原子价电子个数，x指配原子个数，b指配原子形成稳定结构需要的电子个数，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，阴离子中含配位键，不含离子键，以此来解答．

解答 解：A．由模型可知，1，3，5，6代表氧原子，2，4代表B原子，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，则X^m-的化学式为：（H₄B₄O₉）^2-，故A错误；
B.2号B形成3个键，价层电子对数=σ 键个数+$\frac{1}{2}$（a-xb）=3+$\frac{1}{2}$（3-3×1）=3，则B原子为sp²杂化，B一般是形成3个键，4号B形成4个键，其中1个键是配位键，配位键存在4号与5号之间，4号B形成4个键，价层电子对数=4，则B原子为sp³杂化，故B正确；
C．B原子含有空轨道、O原子含有孤电子对，4、5（或5、4）原子之间存在配位键，故C错误；
D．硼砂晶体中有共价键、配位键两种化学键，阴离子X^m-中不含离子键，故D错误；
故选B．

点评 本题考查原子的杂化、化学键等，为高频考点，把握化学键的形成及判断的一般规律为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意杂化类型的判断及配位键判断，题目难度较大．