Question

【題目】硼酸(H3BO3)是一種片層狀結構的白色晶體(下圖)，有油膩感，可做潤滑劑。硼酸對人體受傷組織有緩和和防腐作用，故可以用于醫藥和食品防腐等方面。回答下列問題：

(1)B原子的結構示意圖為_____________________；

(2)硼酸為一元弱酸，在水中電離方程式為H3BO3+H2O[B(OH)4]-+H+，寫出硼酸與NaOH溶液反應的離子方程式_________________________；

(3)下列有關硼酸晶體的說法正確的是__________；

A.H3BO3分子的穩定性與氫鍵有關

B.含1 molH3BO3的晶體中有3 mol氫鍵

C.分子中B、O最外層均為8e-穩定結構

D.B原子雜化軌道的類型sp2，同層分子間的主要作用力是范德華力

(4)根據對角線規則，與B性質相似的元素是__________。

(5)含氧酸的通式為(HO)mROn，根據非羥基氧原子數判斷，與H3BO3酸性最接近的是________；

A.HClO B.H4SiO4 C.H3PO4 D.HNO2

(6)一種硼酸鹽的陰離子為B3O6n-，n=_____________；B3O6n-結構中只有一個六元環，B的空間化學環境相同，O有兩種空間化學環境，畫出B3O6n-的結構圖（注明所帶電荷數）； _____________。

Answer 1

【答案】 H3BO3+OH-=B(OH)4- B Si AB 3

【解析】

(1)B的原子核外有5個電子，分兩層排布；

(2)硼酸為一元弱酸，與氫氧根離子按照1：1反應；

(3)A.分子的穩定性與化學鍵有關；

B.利用均攤法計算含1molH3BO3的晶體中的氫鍵；

C.B原子形成3個共價鍵；

D.根據B原子的價層電子對判斷其雜化類型；

(4)根據元素在周期表中位置判斷；

(5)H3BO3的可改寫為(HO)3BO0，非羥基氧原子數為0，據此分析；

(6)根據化合價的代數和等于電荷數計算；每個B原子形成3個共價鍵，每個O原子形成2個共價鍵。

(1)B的原子核外有5個電子，分兩層排布，其電子排布式為：；

(2)硼酸為一元弱酸，與氫氧根離子按照1：1反應，則硼酸與NaOH溶液反應的離子方程式H3BO3+OH-=B(OH)4-；

(3)A.分子的穩定性與分子內的B-O、H-O共價鍵有關，熔沸點與氫鍵有關，A錯誤；

B.1個硼酸分子形成了6個氫鍵，但每個氫鍵是2個硼酸分子共用的，所以平均含3個氫鍵，則含有1molH3BO3的晶體中有3mol氫鍵，B正確；

C.B原子形成3個共價鍵，即B原子周圍有3個共用電子對，所以B周圍有6個電子，不滿足8電子結構，C錯誤；

D.B只形成了3個單鍵，沒有孤電子對，價層電子對數為3，所以采取sp2雜化，同層分子間的主要作用力是氫鍵，D錯誤；

故合理選項是B；

(4)根據元素在周期表中位置可知，B與Si在對角線位置，所以與B性質相似的元素是Si；

(5)H3BO3可改寫為(HO)3BO0，非羥基氧原子數為0，則

A.HClO可改寫為(HO)ClO0，非羥基氧原子數為0；

B.H4SiO4可改寫為(HO)4SiO0，非羥基氧原子數為0；

C.H3PO4可改寫為(HO)3PO1，非羥基氧原子數為1；

D.HNO2可改寫為(HO)NO1，非羥基氧原子數為1；

非羥基氧原子數相同，酸性相近，故AB符合題意；

(6)B3O6n-中B為+3價，O為-2價，則n=3；每個B原子形成3個共價鍵，每個O原子形成2個共價鍵，則B3O6n-的結構圖為或。