Question

CrO₃、NaBH₄常用于醛、酮与醇的相互转化，由硼酸[H₂BO₃或B（OH）₂]可以合成NaBH₄．
（1）写出Cr元素原子在基态时的核外电子排布式：

 

；
（2）硼酸是一元弱酸，它的水溶液之所以呈弱酸性并非本身能电离出H⁺，而是它加合了一个OH^-，这种电离方式可表示为：B（OH）₃+H₂O?H⁺+

 

（用结构式表示，如有配位键，请用“→”）；在其电离产生的阴离子中B原子的杂化方式为

 

．
（3）与BH^-₄互为等电子体的一种阳离子是

 

，BH^-₄离子的空间构型为

 

．
（4）硼酸是一种片层状结构白色晶体，层内的H₃BO₃分子通过氢键相连（如图）．下列有关说法正
确的是

 

．
A．硼酸晶体属于原子晶体
B．H₃BO₃分子的稳定性与氢键有关
C．分子中硼原子最外层为8e^-稳定结构
D．含1mol H₃BO₃的晶体中有3mol氢键．

Answer 1

分析：（1）铬是24号元素，原子核外有24个电子，根据构造原理写出其基态原子核外电子排布式；
（2）含有孤电子对的原子和含有空轨道的原子之间易形成配位键；根据价层电子对互斥理论确定其杂化类型；
（3）原子个数相等价电子数相等的微粒是等电子体，根据价层电子对互斥理论确定其空间构型；
（4）A．正硼酸晶体中存在H₃BO₃分子，根据晶体中存在的微粒确定晶体类型；
B．分子的稳定性与化学键有关；
C．由结构可知，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；
D．利用均摊法计算含1molH₃BO₃的晶体中的氢键．

解答：解：（1）铬是24号元素，原子核外有24个电子，根据构造原理知，其基态原子核外电子排布式为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹或[Ar]3s⁵4s¹，
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹或[Ar]3s⁵4s¹；
（2）硼酸与水作用，B（OH）₃+H₂0?+H⁺，导致溶液呈酸性，中B原子含有4个价层电子对，所以采用sp³杂化，故答案为：；sp³；
（3）与BH^-₄互为等电子体的一种阳离子是NH⁺₄，BH^-₄离子中B原子价层电子对是4，且不含孤电子对，所以其空间构型是正四面体，故答案为：NH⁺₄；正四面体；
（4）A．正硼酸晶体中存在H₃BO₃分子，且该晶体中存在氢键，说明硼酸由分子构成，是分子晶体，原子晶体内只有共价键，故A错误．
B．分子的稳定性与分子内的B-O、H-O共价键有关，熔沸点与氢键有关，故B错误．
C．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，因此B原子不是8e^-稳定结构，故C错误；
D.1个硼酸分子形成了6个氢键，但每个氢键是2个硼酸分子共用的，所以平均含3个氢键，则含有1molH₃BO₃的晶体中有3mol氢键，故D正确；
故选D．

点评：本题考查晶体结构、氢键、杂化轨道、空间构型等，难度中等，主要考查学生阅读对题目信息与结构图获取知识的能力，注意正硼酸晶体层内存在H₃BO₃分子，以氢键结合，属于分子晶体．