Question

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

(1)B原子的結(jié)構(gòu)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(yīng)的離子方程式_________________________；

(3)下列有關(guān)硼酸晶體的說法正確的是__________；

A.H3BO3分子的穩(wěn)定性與氫鍵有關(guān)

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(wěn)定結(jié)構(gòu)

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(jù)對(duì)角線規(guī)則，與B性質(zhì)相似的元素是__________。

(5)含氧酸的通式為(HO)mROn，根據(jù)非羥基氧原子數(shù)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(jié)構(gòu)中只有一個(gè)六元環(huán)，B的空間化學(xué)環(huán)境相同，O有兩種空間化學(xué)環(huán)境，畫出B3O6n-的結(jié)構(gòu)圖（注明所帶電荷數(shù)）； _____________。

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(gè)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(yīng)；

(3)A.分子的穩(wěn)定性與化學(xué)鍵有關(guān)；

B.利用均攤法計(jì)算含1molH3BO3的晶體中的氫鍵；

C.B原子形成3個(gè)共價(jià)鍵；

D.根據(jù)B原子的價(jià)層電子對(duì)判斷其雜化類型；

(4)根據(jù)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(shù)為0，據(jù)此分析；

(6)根據(jù)化合價(jià)的代數(shù)和等于電荷數(shù)計(jì)算；每個(gè)B原子形成3個(gè)共價(jià)鍵，每個(gè)O原子形成2個(gè)共價(jià)鍵。

(1)B的原子核外有5個(gè)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(yīng)，則硼酸與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式H3BO3+OH-=B(OH)4-；

(3)A.分子的穩(wěn)定性與分子內(nèi)的B-O、H-O共價(jià)鍵有關(guān)，熔沸點(diǎn)與氫鍵有關(guān)，A錯(cuò)誤；

B.1個(gè)硼酸分子形成了6個(gè)氫鍵，但每個(gè)氫鍵是2個(gè)硼酸分子共用的，所以平均含3個(gè)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(gè)共價(jià)鍵，即B原子周圍有3個(gè)共用電子對(duì)，所以B周圍有6個(gè)電子，不滿足8電子結(jié)構(gòu)，C錯(cuò)誤；

D.B只形成了3個(gè)單鍵，沒有孤電子對(duì)，價(jià)層電子對(duì)數(shù)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(cuò)誤；

故合理選項(xiàng)是B；

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

(5)H3BO3可改寫為(HO)3BO0，非羥基氧原子數(shù)為0，則

A.HClO可改寫為(HO)ClO0，非羥基氧原子數(shù)為0；

B.H4SiO4可改寫為(HO)4SiO0，非羥基氧原子數(shù)為0；

C.H3PO4可改寫為(HO)3PO1，非羥基氧原子數(shù)為1；

D.HNO2可改寫為(HO)NO1，非羥基氧原子數(shù)為1；

非羥基氧原子數(shù)相同，酸性相近，故AB符合題意；

(6)B3O6n-中B為+3價(jià)，O為-2價(jià)，則n=3；每個(gè)B原子形成3個(gè)共價(jià)鍵，每個(gè)O原子形成2個(gè)共價(jià)鍵，則B3O6n-的結(jié)構(gòu)圖為或。