题目内容

硼酸晶体呈片状，有滑腻感，可做润滑剂．硼酸对人体的受伤组织有缓和和防腐作用，故可以用于医药和食品防腐等方面．试回答下列问题：
（1）从题目信息可知硼酸应属于
弱
弱
酸（填“弱”或“强”）
（2）硼酸的分子式为H3BO3，已知H与O成键，则其分子结构式为：
．
（3）研究表明：在大多数情况下，元素的原子在形成分子或离子时，其最外层有达到8电子稳定结构的趋向．已知0.01mol硼酸可以被20mL 0.5mol?L-1NaOH溶液恰好完全中和，据此推测硼酸在水溶液中呈酸性的原因是（用离子方程式表示）
B（OH）3+H2O=B（OH）4-+H+
B（OH）3+H2O=B（OH）4-+H+
；写出硼酸与NaOH溶液反应的离子方程式：
B（OH）3+OH-=B（OH）4-
B（OH）3+OH-=B（OH）4-
．
（4）硼酸和甲醇在浓硫酸存在的条件下，可生成挥发性硼酸酯，试写出硼酸完全酯化的方程式：
B（OH）3+3CH3OH═B（OCH3）3+3H2O
B（OH）3+3CH3OH═B（OCH3）3+3H2O
．
（5）科学家发现硼化镁在39K时呈超导性，在硼化镁晶体的理想模型中，镁原子和硼原子是分层排布的，一层镁一层硼相间排列．

如图是该晶体微观空间中取出的部分原子沿Z轴方向的投影，白球是镁原子投影，黑球是硼原子投影，图中的硼原子和镁原子投影在同一平面上．根据下图确定硼化镁的化学式为
MgB2
MgB2
．
分析：（1）硼酸对人体的受伤组织有缓和和防腐作用，故可以用于医药和食品防腐等方面，体现了硼酸的性质；
（2）硼酸是由非金属元素构成的共价化合物，分子内部全为共价单键；
（3）硼酸在水溶液中能电离出氢离子而显酸性，能和氢氧化钠反应；
（4）酯化反应的实质是：酸掉羟基醇掉氢，然后生成酯和水；
（5）1个B原子为3个Mg原子共用，1个Mg原子为6个B原子共用，可以计算硼原子和镁元自得个数之比．
解答：解：（1）从题目信息中硼酸的用途：对人体的受伤组织有缓和和防腐作用，可以用于医药和食品防腐等方面，可知其为弱酸，故答案为：弱；
（2）由于B原子外层3个电子，而硼酸中H与O成键，即H与O形成羟基，羟基氧原子连接在B原子上，所以每个羟基可以提供1个电子与B原子共用，因此硼酸结构简式为：B（OH）3，结构式为：，故答案为：；
（3）硼酸中B原子属于缺电子原子，所以水溶液中可以结合水电离出的氢氧根，破坏水的电离平衡而使溶液显酸性，故答案为：B（OH）3+H2O=B（OH）4-+H+；B（OH）3+OH-=B（OH）4-；
（4）在酯化反应中硼酸的三个羟基类似于羧酸中的羟基，-OH与甲醇中的氢原子结合生成水，故答案为：B（OH）3+3CH3OH═B（OCH3）3+3H2O；
（5）根据投影可知，1个B原子为3个Mg原子共用，故属于一个Mg原子的B原子为
1
3
；1个Mg原子为6个B原子共用，故用于一个B原子的Mg原子为
1
6
．由此可知Mg：B=
1
6
：
1
3
=1：2，故硼化镁的化学式为MgB2，故答案为：MgB2．
点评：本题目考查学生对已给信息的理解和综合应用的能力，难度较大．
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(1)

从题目信息可知硼酸应属于________酸(弱、强、中强)

(2)

硼酸的分子式为H3BO3，已知H与O成键，则其分子结构式为：________．

(3)

研究表明：在大多数情况下，元素的原子在形成分子或离子时，其最外层具有达到8电子稳定结构的趋向．已知0.01mol硼酸可以被20mL0.5mol·L－1NaOH溶液恰好完全中和，据此推测硼酸在水溶液中呈酸性的原因是(用离子方程式表示)________写出硼酸与NaOH溶液反应的化学方程式：________

(4)

硼酸和甲醇在浓硫酸存在的条件下，可生成挥发性硼酸酯，试写出硼酸完全酯化的方程式：________

(5)

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（3）研究表明：在大多数情况下，元素的原子在形成分子或离子时，其最外层有达到8电子稳定结构的趋向．已知0.01mol硼酸可以被20mL 0.5mol?L-1 NaOH溶液恰好完全中和，据此推测硼酸在水溶液中呈酸性的原因是（用离子方程式表示）______；写出硼酸与NaOH溶液反应的离子方程式：______．
（4）硼酸和甲醇在浓硫酸存在的条件下，可生成挥发性硼酸酯，试写出硼酸完全酯化的方程式：______．
（5）科学家发现硼化镁在39K时呈超导性，在硼化镁晶体的理想模型中，镁原子和硼原子是分层排布的，一层镁一层硼相间排列．

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