元素周期表中的VA、VIA、VIIA族非金屬元素的單質(zhì)及其化合物用途非常廣泛?;卮鹣铝袉栴}:
Ⅰ.(1)基態(tài)銻(Sb)原子價(jià)電子排布式為
5s25p3
5s25p3
。[H2F]+[SbF6]-(氟酸銻)是一種超強(qiáng)酸,存在[H2F]+,該離子的VSEPR模型為 四面體形
四面體形
Ⅱ.已知:含氧酸酸性強(qiáng)弱與非羥基氧原子數(shù)有關(guān),幾種含氧酸的分子式如下表:
酸的名稱 |
次磷酸 |
亞磷酸 |
硼酸 |
亞砷酸 |
分子式 |
H3PO2 |
H3PO3 |
H3BO3 |
H3AsO3 |
類別 |
一元中強(qiáng)酸 |
二元中強(qiáng)酸 |
一元弱酸 |
三元弱酸 |
回答下列問題:
(2)H
3PO
2酸性比H
3PO
3弱的原因?yàn)?
H3PO2和H3PO3所含非羥基氧原子個數(shù)相等,H3PO3中P為+3價(jià),H3PO2中P為+1價(jià),化合價(jià)越高正電性越強(qiáng),對共用電子對的吸引力越強(qiáng),導(dǎo)致P-O-H中共用電子對更偏向O,更容易電離出H+,酸性更強(qiáng)
H3PO2和H3PO3所含非羥基氧原子個數(shù)相等,H3PO3中P為+3價(jià),H3PO2中P為+1價(jià),化合價(jià)越高正電性越強(qiáng),對共用電子對的吸引力越強(qiáng),導(dǎo)致P-O-H中共用電子對更偏向O,更容易電離出H+,酸性更強(qiáng)
,H
3PO
2和過量的NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式是:
H3PO2+NaOH=NaH2PO2+H2O
H3PO2+NaOH=NaH2PO2+H2O
,
(3)H
3PO
3和H
3AsO
3分子式相似,但它們的酸性差別很大,H
3PO
3是一元中強(qiáng)酸,H
3AsO
3既有弱酸性又有弱堿性。由此可推出它們的結(jié)構(gòu)簡式分別為
,
。
(4)硼酸(H
3BO
3)和四氟硼酸銨(NH
4BF
4)都有著重要的化工用途。
①H
3BO
3和NH
4BF
4涉及的四種元素中第二周期元素的第一電離能由大到小的順序
F>N>O>B
F>N>O>B
(填元素符號)。
②H
3BO
3本身不能電離出H
+,在水中易結(jié)合一個OH
-生成[B(OH)
4]
-,而體現(xiàn)弱酸性,則H
3BO
3的電離方程式為
H3BO3+H2O?[B(OH)4]-+H+
H3BO3+H2O?[B(OH)4]-+H+
。
③NH
4BF
4(四氟硼酸銨)可用作鋁或銅焊接助熔劑、能腐蝕玻璃等。四氟硼酸銨中存在
ABD
ABD
(填序號)。
A.離子鍵
B.σ鍵
C.π鍵
D.配位鍵
E.范德華力
(5)圖1表示多硼酸根離子的一種無限長的鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu),其化學(xué)式可表示為
BnO2nn-
BnO2nn-
。
(6)硼酸晶體是片層結(jié)構(gòu),其中一層的結(jié)構(gòu)如圖2所示。硼酸在冷水中溶解度很小,但在熱水中較大,原因是
晶體中硼酸分子間以氫鍵締合在一起,難以溶解,加熱時晶體中部分氫鍵被破壞,硼酸分子與水分子形成氫鍵,溶解度增大
晶體中硼酸分子間以氫鍵締合在一起,難以溶解,加熱時晶體中部分氫鍵被破壞,硼酸分子與水分子形成氫鍵,溶解度增大
。
【答案】5s
25p
3;四面體形;H
3PO
2和H
3PO
3所含非羥基氧原子個數(shù)相等,H
3PO
3中P為+3價(jià),H
3PO
2中P為+1價(jià),化合價(jià)越高正電性越強(qiáng),對共用電子對的吸引力越強(qiáng),導(dǎo)致P-O-H中共用電子對更偏向O,更容易電離出H
+,酸性更強(qiáng);H
3PO
2+NaOH=NaH
2PO
2+H
2O;
;
;F>N>O>B;H
3BO
3+H
2O?[B(OH)
4]
-+H
+;ABD;B
nO
2nn-;晶體中硼酸分子間以氫鍵締合在一起,難以溶解,加熱時晶體中部分氫鍵被破壞,硼酸分子與水分子形成氫鍵,溶解度增大