Question

【题目】硼酸(H3BO3)是一种片层状结构的白色晶体(下图)，有油腻感，可做润滑剂。硼酸对人体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。回答下列问题：

(1)B原子的结构示意图为_____________________；

(2)硼酸为一元弱酸，在水中电离方程式为H3BO3+H2O[B(OH)4]-+H+，写出硼酸与NaOH溶液反应的离子方程式_________________________；

(3)下列有关硼酸晶体的说法正确的是__________；

A.H3BO3分子的稳定性与氢键有关

B.含1 molH3BO3的晶体中有3 mol氢键

C.分子中B、O最外层均为8e-稳定结构

D.B原子杂化轨道的类型sp2，同层分子间的主要作用力是范德华力

(4)根据对角线规则，与B性质相似的元素是__________。

(5)含氧酸的通式为(HO)mROn，根据非羟基氧原子数判断，与H3BO3酸性最接近的是________；

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

(6)一种硼酸盐的阴离子为B3O6n-，n=_____________；B3O6n-结构中只有一个六元环，B的空间化学环境相同，O有两种空间化学环境，画出B3O6n-的结构图（注明所带电荷数）； _____________。

Answer 1

【答案】 H3BO3+OH-=B(OH)4- B Si AB 3

【解析】

(1)B的原子核外有5个电子，分两层排布；

(2)硼酸为一元弱酸，与氢氧根离子按照1：1反应；

(3)A.分子的稳定性与化学键有关；

B.利用均摊法计算含1molH3BO3的晶体中的氢键；

C.B原子形成3个共价键；

D.根据B原子的价层电子对判断其杂化类型；

(4)根据元素在周期表中位置判断；

(5)H3BO3的可改写为(HO)3BO0，非羟基氧原子数为0，据此分析；

(6)根据化合价的代数和等于电荷数计算；每个B原子形成3个共价键，每个O原子形成2个共价键。

(1)B的原子核外有5个电子，分两层排布，其电子排布式为：；

(2)硼酸为一元弱酸，与氢氧根离子按照1：1反应，则硼酸与NaOH溶液反应的离子方程式H3BO3+OH-=B(OH)4-；

(3)A.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，A错误；

B.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，B正确；

C.B原子形成3个共价键，即B原子周围有3个共用电子对，所以B周围有6个电子，不满足8电子结构，C错误；

D.B只形成了3个单键，没有孤电子对，价层电子对数为3，所以采取sp2杂化，同层分子间的主要作用力是氢键，D错误；

故合理选项是B；

(4)根据元素在周期表中位置可知，B与Si在对角线位置，所以与B性质相似的元素是Si；

(5)H3BO3可改写为(HO)3BO0，非羟基氧原子数为0，则

A.HClO可改写为(HO)ClO0，非羟基氧原子数为0；

B.H4SiO4可改写为(HO)4SiO0，非羟基氧原子数为0；

C.H3PO4可改写为(HO)3PO1，非羟基氧原子数为1；

D.HNO2可改写为(HO)NO1，非羟基氧原子数为1；

非羟基氧原子数相同，酸性相近，故AB符合题意；

(6)B3O6n-中B为+3价，O为-2价，则n=3；每个B原子形成3个共价键，每个O原子形成2个共价键，则B3O6n-的结构图为或。