Question

17．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(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H₃BO₃+OH^-=B（OH）₄^-；
（3）下列有關(guān)硼酸晶體的說法正確的是B；
A．H₃BO₃分子的穩(wěn)定性與氫鍵有關(guān)
B．含1molH₃BO₃的晶體中有3mol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)對角線規(guī)則，與B性質(zhì)相似的元素是Si．
（5）含氧酸的通式為（HO）_mRO_n，根據(jù)非羥基氧原子數(shù)判斷，與H₃BO₃酸性最接近的是AB；
A．HClO       B．H₄SiO₄         C．H₃PO₄       D．HNO₂
（6）一種硼酸鹽的陰離子為B₃O₆^n-，n=3；B₃O₆^n-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B₃O₆^n-的結(jié)構(gòu)圖（注明所帶電荷數(shù)）；
．

Answer 1

分析 （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．

解答 解：（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：；
故答案為：；
（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^-；
故答案為：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)，故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，故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，所以B周圍有6個(gè)電子，不滿足8電子結(jié)構(gòu)，故C錯(cuò)誤；
D．B只形成了3個(gè)單鍵，沒有孤電子對，價(jià)層電子對數(shù)為3，所以采取sp²雜化，同層分子間的主要作用力是氫鍵，故D錯(cuò)誤．
故答案為：B；
（4）根據(jù)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(zhì)相似的元素是Si；故答案為：Si；
（5）H₃BO₃可改寫為（HO）₃BO₀，非羥基氧原子數(shù)為0，
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；
故答案為：AB；
（6）B₃O₆^n-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B₃O₆^3-的結(jié)構(gòu)圖為；
故答案為：．

點(diǎn)評 本題考查了原子結(jié)構(gòu)示意圖、氫鍵、8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)、非羥基氧原子的判斷、空間構(gòu)型等，題目難度中等，主要考查學(xué)生閱讀對題目信息與結(jié)構(gòu)圖獲取知識的能力．