Question

17．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H₃BO₃+OH^-=B（OH）₄^-；
（3）下列有关硼酸晶体的说法正确的是B；
A．H₃BO₃分子的稳定性与氢键有关
B．含1molH₃BO₃的晶体中有3mol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Si．
（5）含氧酸的通式为（HO）_mRO_n，根据非羟基氧原子数判断，与H₃BO₃酸性最接近的是AB；
A．HClO       B．H₄SiO₄         C．H₃PO₄       D．HNO₂
（6）一种硼酸盐的阴离子为B₃O₆^n-，n=3；B₃O₆^n-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B₃O₆^n-的结构图（注明所带电荷数）；
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Answer 1

分析 （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．

解答 解：（1）B的原子核外有5个电子，分两层排布，其电子排布式为：；
故答案为：；
（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^-；
故答案为：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，故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，故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，故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，故D错误．
故答案为：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；故答案为：Si；
（5）H₃BO₃可改写为（HO）₃BO₀，非羟基氧原子数为0，
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；
故答案为：AB；
（6）B₃O₆^n-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B₃O₆^3-的结构图为；
故答案为：．

点评 本题考查了原子结构示意图、氢键、8电子稳定结构、非羟基氧原子的判断、空间构型等，题目难度中等，主要考查学生阅读对题目信息与结构图获取知识的能力．