内蒙古民族大学无机化学(吉大武大版)-第13章 硼族元素
武汉大学、吉林大学《无机化学》(第3版)(下册)章节题库(硼组元素)【圣才出品】
第16章硼组元素一、选择题1．下列酸中属于一元酸的是（）。
【答案】A【解析】H3BO3在水中电离的方程式为：H3BO3＋H2O ＝B（OH）4－＋H＋，而B（OH）4－不再电离，所以H3BO3为一元酸。
2．硼酸的分子式常写成H3BO3，它是（）。
A．二元弱酸B．一元弱酸C．三元弱酸D．强酸【答案】B【解析】H3BO3是一元弱酸，它所显的酸性是由于OH－离子中氧的孤电子对填入B原子中的p空轨道中，即加合一个OH－，而不是本身给出质子的缘故：B（OH）3＋H2O ＝[B（OH）4]－＋H＋3．（）不是CO的等电子体。
A．NO B．NO＋C．N2D．CN一【答案】A【解析】等电子体是指价电子数和原子数（氢等轻原子不计在内）相同的分子、离子或基团。
4．下列化合物不属子缺电子化合物的是（ ）。
A ．BCl 3 B ．HBF 4 C ．B 2H 6D ．Al （OH ）3 【答案】B【解析】缺电子化合物是由价电子数少于价层轨道的缺电子原子形成的化合物。
A 项和D 项是由缺电子原子与多电子原子化合物形成的配键化合物；C 项为缺电子原子与等电子原子化合形成的缺电子分子。
5．在硼砂珠试验中，硼砂与氧化钴（Ⅱ）产生的颜色是（ ）。
A ．蓝色 B ．棕色 C ．黑色 D ．红色 【答案】A【解析】硼砂与氧化钴（Ⅱ）的反应为：247222Na B O CoO Co(BO )2NaBO +−−→⋅，222Co(BO )2NaBO ⋅为蓝色物质。
6．某硼氢合物（B x H y 与过量的水反应，得到30.9mg 硼酸和30.26mL 干燥氢气（在22℃，730mmHg 柱），该硼氢化物的实验式为（B 的原子量为10.811）（ ）。
【答案】C【解析】B x H y ＋ H 2O → H 3BO 3 ＋ H 2，由n （H 3BO 3） ＝ 0.0005 mol ，n （H 2）＝ 0.0012 mol 得n （H 3BO 3）:n （H 2） ＝ 5:12。
硼族元素及其化合物
无机化学
硼族元素及其化合物
氢氧化铝（Al（OH）3）是两性物质，既溶于酸又溶于碱： Al(OH)3+NaOH → NaAlO2+2H2O 2Al(OH)3+6HCl → 2AlCl3+3H2O 氢氧化铝的碱性比酸性略强，故铝盐都易水解。
硼族元素及其化合物
铝的卤化物从氟化物到碘化物，键型由离子键过渡 到共价键，这是因为F-、Cl-、Br-、I-的变形性依次增强， 其中最重要的是AlCl3。无水氯化铝是无色晶体，常温下 有挥发性，经测定其蒸发密度知它的分子式相当于Al2Cl6， 是共价化合物，为双聚分子。AlCl3溶于所有的有机溶剂， 在水中也易溶，因水解作用，其溶液显较强酸性，水解 过程中有碱式盐生成，其水解过程如下：
3. 铝的重要化合物
铝的重要化合物有氧化物、氢氧化物及卤化物。
氧化铝（Al2O3）是一种难熔的且不溶于水的白色粉末， 经灼烧后的氧化铝也不溶于酸。刚玉是存在于自然界中的 结晶氧化铝，其硬度仅次于金刚砂（碳化硅），是很好的 磨料。经特殊处理的氧化铝粉末，疏松多孔，具有很大的 相对表面积，有很强的吸附性能，叫做活性氧化铝，广泛 用作层析工作中的吸附剂。
无机化学
硼族元素及其化合物
硼族元素位于周期表中第ⅢA族，主 要包括硼（B）、铝（Al）、镓（Ga）、 铟（In）、铊（Tl）五种元素。
硼族元素及其化合物
一、 硼族元素通性
硼族元素的价电子层结构为ns2np1，其氧化数为+3 和+1，以+3为主要特征，在+3氧化态时完全是共价化合 物。由于它们价电子层的四个轨道中只有三个电子，价电 子数少于价电子层轨道数，故称为缺电子原子，所形成的 化合物被称为缺电子化合物。因此硼族元素有极强的接受 电子的能力，易形成聚合型分子（如Al2Cl6）和配位键化 合物。表8-19是硼族元素的一些基本性质。
大学无机化学第13章 硼族元素
硼化物一般具有高的硬度和熔点。
25
二、金属铝
1.物理性质和用途 （1）物理性质 • Al、Ga、In、Tl均为银白色，质软、轻而富有延
展性的金属。 • 铝是一种银白色有光泽的金属，密度2.7g·cm-3，
熔点为930K，沸点为2740K。它具有良好的延展性 和导电性，能代替铜用来制造电线、高压电缆、 发电机等电器设备。
2
§13.1 硼族元素的通性
0
ⅢA Ⅳ硼AB ：以Ⅴ硼A酸盐Ⅵ矿物A存在Ⅶ。A He 氦
2B 3 Al
硼 铝
SC(Ai 铝l2O碳硅A除 属3)l最硼。：NP为以由为广A磷氮于非泛l-O镓金，S键O、属第存3铟外在氧硫位，， 、。CF矿其铊l物余的氟氯以均性铝NA为质矾er 土氩氖金十
4 Ga 镓 Ge镓锗G分a相A：似s与砷Z，n,常SFe称e, A这硒l，三CB种rr等元溴矿素共K生为r 。氪镓
Ga存在于铝矾土和煤中，In和Tl存在于闪锌矿中。 • 地球元素含量（％）：O(46.4)、Si(28.2)、Al(8.3)、
Fe(5.6) 、 Ca(4.2) 、 Na(2.4) 、 Mg(2.3) 、 K(2.1) 、 Ti(0.57)、H（0.14）
14
13-2-1 硼族元素在自然界中的分布
价价原••••I电主1层离 r电/子价缺缺例注((负要特原kM电3子半电电电如意子J3氧子性·+半m径子子子：：数)轨化点子/(po径/数原化BH价m道l数pF-p1合子[m)3)B数层，：物F0缺8电H4、228]有：价0不.387电0子+B14空成电∧3是O子轨轨键子03缺5原。1、15道道电数74.电0子5+38子数3<子等对价化为形配 05电116、数层+缺 多72合位.‖缺成2+子3629轨电中1<物键电缺原价道子心。0(子子电51、1如8层数原键+56.有多037原子+H38轨子(1如孤电[子化B道可0∨8B对子F51、1(，合数形28+487H.]电原3.8+)069成6可物))1子子
近现代化学导论第13章-2硼课件
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*3. 单质硼的化学性质
（4） 与强碱作用
在有氧化剂存在下，与强碱共熔；无氧化剂 时，不与沸腾的或熔融状(500℃)NaOH作用；
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1. 硼的成键特征
（2）缺电子原子 electron deficient atom
美国哈佛大学无机化学教授， 阐明了硼氢化合物的分子结构 及成键情况。1954年通过实验 和理论计算，提出“三中心二 电子键”，并指出这是缺电子 化合物的一种特殊成键形式。 由于他的理论和实验研究的成 功，开创了硼化学这一新领域， 获得1976年诺贝尔化学奖。
硼的化学可与碳的化学相媲美。
利普斯科姆(1919－)
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1. 硼的成键特征
（2）缺电子原子 electron deficient atom 缺电子化合物有很强的接受电子
能力，本身易聚合，也容易与电子对 给予体形成配位化合物。
BF3 + NH3 = H3N→BF3 酸碱配合物 BF3 + HF = H+ + BF4¯ 氟硼酸根
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1. 硼的成键特征
氢桥键与氢键不同
氢桥键通常是对称的，氢键大多是不对称的； B的电 负性较小，B－H键的极性小，键能较大，远远超过氢 键的键能(但比正常的共价键的键能小)，所以B2H6不具 备生成氢键的条件。
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1. 硼的成键特征
元素化学——硼族
为什么不用铝来还原制备单质硼？
高温生成的 Al2O3难溶于酸，难以除去； Al 与 B 可以形成黑色的 AlB12 ，难以除去。
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氧化物
硼是亲氧元素，硼氧化物具有很高的稳定性。 通过 B 与 O2 反应或 H3BO3 加热脱水可得到氧化物。加热脱 水红热时得玻璃态 B2O3 ，减压历时二周逐渐加热到 670 K 得 晶体状 B2O3。
1
盐溶解的热力学解释
溶解过程：G=H-TS，通常H较大，因而可以近似忽略TS,
H包括两部分：破坏晶格能吸热、离子水合过程放热
晶格能
水合焓
U f1 ( H 水合 1 ) rM rX -
rM rX 时, 对U有利 rM rX 或 rM rX 时, 对H 水合 有利
18
物理性质
铝
银白色金属，有良好的延展性和导电性；用于制造合金并广 泛应用于航空航天领域，另外可以作为还原剂用于制备其它 金属；
镓、铟、铊
镓为较软的金属，熔点为 302.78K，人 的体温就能使之熔化，沸点为2343K， 熔沸点相差非常大，可以用于制造高温 温度计；
19
物理性质
镓、铟、铊及其化合物如 GaAs、InP均为性能优异的半
通性
键 键能 389 / kJmol-1 某些键的键能 B-H C-H Si-H B-O C-O Si-O B-B 411 318 561 358 452 293 C-C 346 Si-Si 222
• 本族元素有三个价电子，可以形成三条共价键，最外层为6
电子，尚缺两个电子达到稳定结构，因而本族 +3 氧化态的
1 1 f 2 ( ) f3 ( ) rM rX -
如 LiF 阴阳离子半径较接近， 溶解度小；而 LiI、CsF 离子半径 相差比较大，溶解度也比较大。
无机化学氮族、碳族和硼族元素
氮族元素的单质
氮的单质主要包括氮气（N2） 和氮的化合物，如氮化物、叠氮
化物等。
磷的单质有红磷、白磷和黑磷等 不同同素异形体，磷的化学性质 活泼，易与多种元素形成化合物。
砷的单质有灰砷、黑砷和白砷等， 砷的化学性质相对稳定，但能与
碳族元素的应用
碳族元素在工业上的应用
碳族元素在钢铁、有色金属、玻璃和陶瓷等传统产业中发挥着重要作用，如用于制造合金 钢、耐火材料和光学玻璃等。
碳族元素在新能源领域的应用
碳族元素在太阳能电池、燃料电池和锂离子电池等新能源技术中具有重要应用，如石墨烯 材料在锂离子电池负极材料中的应用。
碳族元素在医学上的应用
某些碳族元素化合物具有抗癌、抗炎和抗菌等生物活性，可用于药物研发和临床治疗。
硼族元素的应用
1 2 3
硼族元素在工业上的应用
硼族元素在冶金、陶瓷和玻璃等领域有广泛应用， 如用于制造特种钢、高温陶瓷和光学玻璃等。
硼族元素在新材料领域的应用
硼族元素在新型功能材料、复合材料和纳米材料 等领域具有重要应用，如碳化硼陶瓷在防弹装甲 和核能领域的应用。
这些元素在自然界中主要以氧 化物或卤化物的形式存在，具 有亲氧或亲卤的特性。
硼族元素在电子工业、航空航 天、军事等领域有广泛应用。
Байду номын сангаас
硼族元素的单质
硼单质
01
硼是一种非金属元素，具有高硬度和耐腐蚀性，广泛用于玻璃、
陶瓷、冶金等领域。
铝单质
02
铝是一种轻质、有延展性和导电性的金属，广泛应用于航空、
建筑、汽车等领域。
无机化学总结硼族元素
无机化学总结硼族元素无机化学总结硼族元素无机化学总结硼族元素一硼单质及其化合物制作成员：摆宫泽贾震韦仕富硼单质硼单质可以分为晶体与无定形两大类。
晶体硼呈灰黑色硬度极高,导电性差但它的电导率却随着温度的升高而增大从而显示出与金属导体的不同。
不太纯的无定形硼为棕色粉末。
晶体硼单质的化学反应活性较低无定形硼相对活泼。
硼单质的晶体结构晶体硼单质基本结构单元为正二十面体,12个硼原子占据着多面体的顶点。
a—菱形硼:B12结构单元间的硼硼化学键属于三中心二电子键。
由片层间B12结构单元按面心立方最密堆积方式形成晶体其中所以硼原子间均形成共价键使单质硬度大导热能力强,导电能力弱。
B—菱形硼:结构更复杂其中含B84结构单元。
硼单质的化学性质常温下与F2化合：2B+3F2=2BF3在空气中燃烧放出大量热：4B+3O2=2B2O33由于硼氢键的键能很大所以硼能从许多稳定的氧化物如SiO2,P2O5中夺取氧。
硼在炼钢过程中可以作为去氧剂。
4赤热下无定形硼与水蒸气反应：2B+6H2O(g)=2B(OH)3+2H2 5在高温下硼能同N2,S,_2等非金属单质反应2B+N2=2BN2B+3CI2=2BCI22B+3S=B2S36在高温下硼也能同金属反应生成金属硼化物如NbB4,ZrB2,LaB6等。
硼化物一般具有咼硬度咼熔点。
7无定形硼不与非氧化性酸作用但可以与热浓H2SO4,热的HN03反应：B+3HN03(浓)=B(OH)3+3NO2f2B+3H2SO4(浓)=2B(0H)3+3SO2f8有氧化剂存在时硼与强碱共熔可得到偏硼酸盐：2B+2NaOH+3KNO3=2NaBO2+3KNO2+H2O硼单质的制备工业上用碱法分解硼镁矿制取单质硼。
Mg2B2O5?H2O+2NaBO2=2NaBO2+2Mg(OH)24NaBO2+CO2+10H2O=NaB4O7?10H2O+Na2CO3NaB4O7+H2SO4+5H2O=4H3BO3+Na2SO42H3BO3=B2O3+3H2OB2O3+Mg=2B+3MgO用硫酸与硼镁矿反应一步制得硼酸：Mg2B2O5?H2O+2H2SO4=2H3BO3+2MgSO4硼氢化合物称为硼烷已知的有:B2HqB4Hio,B5H9,B8Hi6,B8Hi8等,BnHn+4与BnHn+6共20多种。
第13章-p区元素1硼族元素
12-3-3 硼酸及其盐
硼酸的性质
为固体酸。微溶于冷水，在热水中 溶解度增大（因为部分氢键断裂） 一元弱酸（非三元酸） H3BO3 + H2O [B(OH)4]- + H+ Ka=5.8×10-10
水溶液显酸性, 是由于硼原子是缺电子原子, 价层有空轨道，能接受水解离出的OH-孤对 电子，以配位键形式形成[B(OH)4]-。
电负性( p ) 2.0 1.5 1.6 1.7 1.8
13-2-1 硼族元素概述
ⅣA 硼(B) 铝(Al) 镓(Ga) 铟(In) 铊(Tl) 5 13 31 49 81 原子序数 价层电子构型 2s22p1 3s23p1 4s24p1 5s25p1 6s26p1 0、+1 0、+1 0、+1 0、+3 0、+3 为缺电子原子，可 价电子数价层电子轨道数 主要氧化数 +3 +3 (+3) 形成缺电子化合物 3 4 143 122 163 170 原子半径/pm 88 缺电子原子可作为 原 子 缺电子原子 等电子原子 多电子原子 离子半径 27 50 62 80 88.6 3+ 价电子数 r(M )/pm 中心原子形成： ‖ ∧ ∨ -1) 价层 电子 轨道数 I1/(kJ· mol 801 578 配位键 579 (558 589 如H[BF 4]) 特 点 有空轨道 有孤对电子 1.5 多中心键 1.6 1.7 1.8 电负性 ( p ) 2.0 ( 如 B 2H6) 举 例 B、Al C、Si、H N、O、X
易溶于水, 其溶解度随温度升高而增大 OH 易水解，水溶液呈碱性
O B O
硼砂
B4O72- + 7H2O
4H3BO3 + 2OH -
《无机化学》第3版 宋天佑 13 硼族元素
13. 1. 3 硼的含氧化合物
硼氧键键能很大，远远强于硼硼 键，也远强于硼氢键、硼氮键和硼硅 键等。见下表。
表 13―2 某些化学键的键能
化学键 键能/ kJ·mol-1
B−O B−H B−B B−C B−N 806 330 297 448 389
B1B2
B1H2B8 B4H4B10
B7B3B10
B3B6B9 B8B9B10
B3B4
硼氢键
每一个B 均与 H 成硼氢键
HB
BH
H HB
H
H HB H
B
B
BH
H BH
H
HB
BH
必须注意，癸硼烷－14 并非平面结构。
端基 H 桥H
B 原子 近大远小
癸硼烷－14 的立体结构图
H B8
B10 H
H H B1
也有少量的硼酸 H3BO3 存在。
硼在地壳中的质量分数 为 10－3 %
1827年，戴维电解熔融的 三氧化二硼制得了单质硼，但 是纯度不高。
法国人莫瓦桑（Moissan）于 1891 — 1892 年用金属镁在氢气气 氛下还原三氧化二硼制得了纯度为 99%的单质硼。
铝 Al 铝土矿 Al2O3·n H2O 铝硅酸盐矿物 铝在地壳中的质量分数 为 % 列第 3 位
Na2B4O7 + H2SO4 + 5 H2O —— 4 H3BO3 + Na2SO4
加热使硼酸 脱水，得到 B2O3。 2 H3BO3 —∆— B2O3 + 3 H2O
再用活泼金属 Mg 高温下还原 B2O3 ，得到 95% ~ 98% 的粗硼。
大学无机化学—硼族元素备课笔记
可以 看出，硼族元 素的性质大都 是呈现出规律 性的变化，但 也有些异常现 象。电子亲和 能的异常变化 与卤素、氮族 元素以及碳族 元素类似，这
硼族元素原子的价电子层结构为 ns2np1，常见氧化态为+3 和+1，随原子序数的递增，ns2 电子对趋于稳定，特别是 6s 上的 2 个电子稳定性特别 强。使得从硼到铊高氧化数(+Ⅲ)稳定性依次减小，即氧化性依次增强；而低氧化数(+I)稳定性依次增强，其还原性依次减弱。例如：Tl(Ⅲ)是很强的 氧化剂，而 Tl(Ⅰ)很稳定，其化合物具有较强的离子键特性。
共熔
高温下下有氧化剂存在时，与碱反应； 2B + 2NaOH + 3KNO3
2NaBO2 + 3KNO2 + H2O
14.2.2.3 镓、铟、铊
镓、铟、铊都是比铅还要软的金属。液态镓的熔沸点差别是所有单质中最大的（m.p=29.78，b.p=2403）.将液态镓充填在石英管中做成
的温度计，测量温区大。液态镓中有 Ga2 存在，所以其密度大于固态镓。镓和 As、Sb 作用形成的 GaAs、GaSb 是优良的半导体材料。稀散元素， 不存在独立的矿石，而与其它矿共生。这三种元素都由各自的光谱发现。
3 过滤、洗涤、干燥氢氧化铝，灼烧分解的到氧化铝；2Al(OH) 3 = Al2O3 + 3H2O
4 高温下点解由 Al2O3、冰晶石 Na3AlF6﹙2％-8％﹚及助熔剂萤石 CaF2﹙约 10％﹚的混合熔液制的单质铝；
14.2.1.3 单质镓的制备
镓是分散元素，通常以提取铝或锌“废弃物”为原料。如在用碱处理铝矾土时，镓转化为可溶的 Ga(OH) 3，由于其酸性强于 Al(OH)3，因此 在通 CO2 时 Al(OH)4先于 Ga(OH)4和 CO2 反应生成 Al(OH)3 沉淀, Al(OH)3 在 pH=10.6 时沉淀，而 Ga(OH) 3 开始沉淀的 pH=9.7，控制 pH 使 Al(OH)4 沉淀而 Ga(OH)4仍留在溶液中。这样 COH 就在溶液中富集，最后可得含 0.2％Ga2O 3(相当于 0.15%的 Ga)的 Al2O3
大学无机化学第十二章试题及答案
第十三章 硼族元素 总体目标：1.掌握硼单质、氢化物、卤化物和含氧化物的性质、用途和制备方法2. 通过硼及其化合物的结构和性质,掌握缺电子化合物的成键特征3.掌握铝及其化合物的结构、性质和制备4. .认识铍和铝的相似性 各节目标：第一节 硼单质及其化合物1.掌握硼单质的结构、化学性质、用途和制备方法2.掌握乙硼烷、硼酸H 3BO 3、硼砂和三卤化硼的性质、结构和制备方法3.通过硼及其化合物的结构和性质,掌握缺电子化合物的成键特点和桥键的形成第二节 铝单质及其化合物1.掌握铝及其化合物的主要性质和AlCl 3的结构,了解铝的提取和冶炼2.认识铍和铝的相似性,如金属单质、无水卤化物、水合卤化物、氢氧化物 第三节 镓、铟、铊了解镓、铟、铊单质及其重要化合物的性质 习题 一、选择题⒈下列有关硼、铝性质的叙述,错误的是A.都是缺电子原子B.BOH 3是弱酸,AlOH 3是两性偏碱性C.其三卤化物分子都是平面三角形结构D.都是亲氧元素 ⒉在下列a —Al 2O 3的制备方法中,不妥的是A.灼烧AlOH 3B.灼烧AlNO 33C.高温电解Al 2SO 43D.金属铝在氧中燃烧⒊下列铝的化合物不能用湿法制得的是A. Al 2CO 33B.Al 2SO 43C.AlCl 3D.AlAc 3 4. 以下矿物中含有铝的是A.冰晶石B.孔雀石C.白云石D.方铅矿 5. 下列化合物属于缺电子化合物的是 吉林大学无机化学例题与习题A.BCL 3B. HBF 4C. B 2O 3D. NaAlOH 4 6. 在硼的化合物中,硼原子的最高配位数不超过4,这是因为 A .硼原子半径小 B.配位原子半径大 C.硼与配位原子电负性差小 D. 硼原子无价层d 轨道 7. 下列BF 3的叙述中,正确的是A.BF 3易形成二聚体B.BF 3为离子化合物C. BF 3为路易斯酸D. BF 3常温下为液体 8. 下列金属单质中,熔点最低的是 吉林大学无机化学例题与习题 A. Cu B. Zn C. Na D. Ga9. 下列化合物中,熔点最低的是 吉林大学无机化学例题与习题 A. BCl 3 B. CCl 4 C. SiCl 4 D. SnCl 410. 下列物质中水解并能放出H 2的是 吉林大学无机化学例题与习题A. B 2H 6B. N 2H 4C. NH 3D. PH 311. 下列化合物中不能稳定存在的是 吉林大学无机化学例题与习题A. SbI 3B. PI 3C. AlI 3D. TiI 312 . 下列含氧酸中属于一元酸的是 吉林大学无机化学例题与习题A .H 3AsO 3 B.H 3BO 3 C.H 3PO 3 D .H 2CO 313.下列物质中,酸性最弱的是 吉林大学无机化学例题与习题A.. H 3PO 3 B . H 2S C. H 3BO 3 D. H 5IO 6 14.下列金属中,与硝酸反应得到产物的氧化数最低是A .In B. Tl C. Fe D . Bi 15.下列金属中,氧化能力最强的是 吉林大学无机化学例题与习题 A. NO 2 B.SO 3 C .B 2O 3 D. Tl 2O 316.下列分子中,偶极矩最小的是 吉林大学无机化学例题与习题A .B 2H 6 B. SO 2 C. NCl 3 D. SF 4 17.下列化合物中,氧化性与惰性电子对效应有关的是 A .I 2O 5 B. Tl 2O 3C . Mn 2O 7 D. CrO 3 18.与NaCO 3溶液反应生成碱式盐沉淀的离子是A.Al 3+B.Ba 2+C.Cu 2+D.Hg 2+ 19.氧化性最强的是A. Al 2O 3B. Ga 2O 3C. In 2O 3D. Tl 2O 3 20.水解性最强的是A. AlCl 3B. AlBr 3C. NaClD. KNO 3 21.下列物质熔点最高的是A.单质硼B.金属铝C.金属镓D. AlCl 3 22. 用电解法制备金属铅时,在Al 2O 3中加入Na 3AlF 6的作用是 A.使Al 2O 3的熔化温度降低 B.作为原料 C.防止金属铝氧化 D.加快反应速度 23.下列乙硼烷的叙述中,不正确的是A.它是缺电子化合物B.围绕B —B 键可自由旋转C.分子中存在三中心二电子氢桥键D.它最终水解产物是氢气和硼酸24.硼酸与多元醇反应,生成配位酸,使其酸性A.减弱B.增强C.不变D.变化不定二、填空题1. 最简单的硼氢化合物是 , B 原子的杂化方式为 ；由于它属于 化合物,B 与B 存在 碱. 吉林大学无机化学例题与习题2.AlCl 36H 2O 加热后,产物是 .3.由于铝 ,所以它不溶于水.由于铝 ,所以它不与浓硝酸反应.铝与氢氧化钠溶液作用生成 和 . 4.GaCl 2是 磁性物质,结构式应写成5.硼砂的化学式为 ,其为 元碱. 吉林大学无机化学例题与习题6.写出用稀硝酸处理金属铊的反应方程式.7.写出向KI 溶液中加入TlCl 3溶液的反应方程式.8.无机苯的化学式为 ,其结构为 ,与 的结构相似. 9.硼酸为 状晶体,硼酸分子之间以 键结合,层与层之间以结合,故硼酸晶体具有 性,可作为 剂.10.放在手中能够融化的金属有 ,以液相存在的温度范围最大的是 . 吉林大学无机化学例题与习题11.硼酸与乙醇生成硼酸三乙酯的化学式 ,其火焰为 色,以此可以鉴定硼酸. 吉林大学无机化学例题与习题12.B 2O 3与金属氧化物共熔生成的硼珠有特征的颜色,称为硼珠试验,如CoO 的硼珠CoBO 22为深蓝色,则CuO 的硼珠为 色,MnO 的硼珠为 色,NiO 的硼珠为 色,Cr 2O 3的硼珠为 色,Fe 2O 3 的硼珠为 色. 吉林大学无机化学例题与习题 13.判断：⑴ 化合物的热稳定性Ga 2O 3 Tl 2O 3 ⑵ 化学活泼性a —Al 2O 3 r —Al 2O 3 ⑶ 酸性AlOH 3 GaOH 3⑷ 酸性溶液中,氧化性Ga 2O 3 Tl 2O 3 ⑸ In +和Tl +在水中歧化的是14AlCl 3在气态或CCl 4溶液中是 体,其中有 桥键.15.Ga 3+与F -配位时形成 ,与Cl -配位时形成 . 三、简答题TlOH 易溶而TlCl 难溶； 吉林大学无机化学例题与习题 BCl 3 的沸点比 AlCl 3低 吉林大学无机化学例题与习题 CuCl 2 顺磁性而 InCl 2 为逆磁性. 吉林大学无机化学例题与习题 1. 4. 铝和硼有哪些相同和不同的性质2.5． ⑴就铝盐和铝酸盐的生成和性质作一简单扼要的比较.⑵就Al 2Cl 6和B 2H 6的结构作一比较.6.根据铝在酸性或碱性时的标准电极电势说明：1铝在酸、水、碱中溶解的可能性,以便确定铝在这些溶液中的稳定性.2实际上铝不溶于水中,但能溶于 NH 4Cl 或Na 2CO 3的溶液中. 四、计算题⒈在铝盐溶液中滴加碱溶液,并充分搅拌,当刚有AlOH 3沉淀生成时,溶液中Al 3+离子浓度为0.36mol/L,问开始沉淀时溶液的pH 值为多少已知KspAlOH 3=1.9×10-332.求饱和AlOH 3水溶液的pH 值.KspAlOH 3=1.3×10-333.在pH=10时,要使0.10M 铝盐溶液不生成AlOH 3沉淀,NaF 浓度至少需要多大参考答案 一、选择题1.C2.C3.A4. A5.A6.D7.C8.D9.A 10A 11.D 12.B 13.C 14.B 15.D 16.A 17.B 18.C 19.D 20.A 21 A 22. A 23.B 24.B 二、填空题1、乙硼烷,sp3,缺电子,三中心二电子氢桥健. 2. AlOHCl 2+HCl .3．表面有一层致密氧化膜覆盖,能被浓硝酸钝化,NaAlOH 4,H 2 4. 逆,GaGaCl 45.Na 2B 4O 7.10H 2O 二6..3Tl+4HNO 3稀===3TlNO 3+NO ↑+2H 2O7. TlCl 3+3KI===TlI ↓+I 2+3KCl 9.片,氢,分子间力,理解,润滑 10.Cs 和 Ga 11.C 2H 5O 3B ,绿 12.蓝,紫,绿,绿,黄13. ⑴ > ⑵< ⑶> ⑷< ⑸In + 14. 双聚体, 氯 三、简答题1.OH -变形小,与Tl +间极化作用差,TlOH 为离子化合物；Tl +半径较大,与间的离子键不强；所以TlOH 易溶.Cl -变形性比OH -大,Cl -与半径大的Tl +间有相互极化作用,TlCl 中共价成分较大；所以,TlCl 难溶.2.三氯化硼的共价性比三氯化铝强,而分子半径比三氯化铝小,因而三氯化硼的沸点应比三氯化铝低3.CuCl 2中的Cu 2+电子构型为3d 0,有一个单电子,因而CuCl 2为顺磁性.InCl 2化合物是由In + 和 In 3+构成,即可以写成InInCl 4,,In +和 In 3都无单电子,因而InCl 2是反磁性的.4. 答：Al 和B 的价电子层结构都是ns 2np 1,最高氧化态为+3,都是缺电子原子,都有桥状结构化合物,都有MX 3卤化物和M 2O 3氧化物.MX 3是缺电子化合物,为路易斯酸,容易形成卤化物如AlCl 3、BF 3等.这些卤化物也都容易水解.但两者金属性不同,Al 为金属,B 为非金属,AlOH 3系两性,而BOH 3为酸. 5.答：⑴Al 、Al 2O 3或AlOH 3与酸作用都得铝盐Al 3+；与强碱作用,都生成铝酸盐-2AlO .铝盐和铝酸盐一般都溶于水,只要价结合的相反电荷离子无色,这些盐一般无色,它们都水解.Al 3+水解使溶液显酸性,而-2AlO 水解使溶液显碱性.⑵Al 为缺电子原子,它与Cl 2结合形成双聚分子而具有桥状结构.Al 原子进行sp 3杂化,每个Al 原子与3个Cl 原子形成3个Al~Cl σ键,还有一个sp 3空轨道可以接受来自Cl 原子的孤对电子对,形成三中心四电子键,生成桥键配位化合物.这种桥键称卤桥键.B 也是缺电子原子,它与氢形成化合物时也必须形成组成为B 2H 6的分子才能满足价轨道的需要.两个B 原子各以两个sp 3杂化轨道同两个H 原子形成2个B —H σ键,这4个σ键在同一个平面之上,剩下的四个价电子在2个B 原子和另外2个H 原子之间垂直于上述平面的两个三中心两电子键,一个在平面之上,一个在平面之下,每个三中心键是由一个H 原子和二个B 原子共用价电子构成的,这种B —H —B 三中心两电子键称为氢桥键.所以Al 2Cl 6与B 2H 6都是桥式结构,分子中卤桥键及氢桥键也都是三中心键.但由于Cl 原子对由孤电子对,H 原子没有；Al 的原子半径比B 大,Cl 的原子半径比氢大,Cl 桥键的键长比B —H 桥键的键长长一些,键能则弱一些.Al —Cl —Al 桥键同B —H —B 桥键都是离域键,但前者有配键性质. 6. 答：1有关标准电极电势如下：Al 3++3e -=Al E A 0=-1.66V H 2AlO 3-+H 2O+3e --=Al+4CH - E B 0=-1.66V2H ++2e -=H 2 E A 0=0.00V 2H 2O+2e -= H 2+2OH - E B 0=-0.828V由此可见无论在酸、水或碱中Al 都是不稳定的,容易置换溶液中的H +使之成为H 2而自身被氧化为Al Ⅲ.但事实上铝却不与水反应,这是由于铝在空气中放置时表面被氧化生成一层致密的Al 2O 3氧化膜,它不能被水溶解,因而隔绝了与水的进一步接触而使之作用.2Al 之所以溶解于NH 4Cl 和Na 2CO 3溶液中,乃是由于：NH 4++ H 2O=== NH 3 H 2O +H +CO 32-+ H 2O=== HCO 3-+OH -在上述水解反应中产生了H +或OH -,而Al 2O 3膜是两性的,既可溶于酸,又可溶于碱,所以Al 2O 3膜可与水解产生的H + 或OH -作用并被溶解.失去Al 2O 3 覆盖层之后的Al,便很容易在溶液中反应并被溶解. 四、计算题：⒈解：Al 3+OH -3=1.9×10-33 Al 3+=0.36mol/L33336.0109.1][--⨯=OH pOH=3336.0109.1lg -⨯-=10.76 pH=14-pOH=3.24 答：开始沉淀时溶液的pH 值为3.24. 2.解：设AlOH 3饱和溶液的摩尔浓度为x,则：Al 3+OH -3=KspAlOH 3 即x3x 3=1.3×10-3327 x 4=1.3×10-33 x=2.6×10-9∴OH -=3×2.6×10-9=7.8×10-9＜10-7即AlOH 3在水溶液中产生的OH -浓度比水电离出的OH -浓度少许多倍,基本 上不影响水的电离,故AlOH 3水溶液的pH 值就是水的pH 值,等于7. 3.解：已知KspAlOH 3=1.3×10-33K 稳AlF 63-=6.9×1019 Al 3++3 OH AlOH 3 Al 3++6F -AlF 63-当pH=10时,H +=10-10M,则OH -=10-4M如在此条件下不生成AlOH3沉淀,则Al3+=Ksp/OH-3≤1.3×10-33/10-43≤1.3×10-21 M又K稳=AlF63-/Al3+ F-6F-6=AlF63-/Al3+K稳∵ F-=0.10/1.3×10-21×6.9×10191/6=1.0M故若要不生成AlOH3沉淀则 F-≥1.0M.。
第13章 硼族元素
+3 + 1， + 3 +1
硼族元素原子有四个价层轨道和三个价电子。这种价电
子数小于价层轨道数的原子称为缺电子原子，它们所形成 的化合物为缺电子化合物。在缺电子化合物中，由于有空 的价层轨道存在，所以它们具有很强的接受电子对的能力， 容易形成聚合分子和配合物。
在硼的化合物中，B 的最高配位数为 4，而在硼族其他元 素的化合物中，中心原子的配位数可以是 6。
在高温下硼能同 N2，S，X2 等非金 属单质反应：
2 B + N2 —— 2 BN 2 B + 3 Cl2 —— 2 BCl3 2 B + 3 S —— B2S3
无定形硼不与非氧化性酸作用，但可以 和热浓硫酸、热浓硝酸起反应：
2 B + 3 H2SO4（浓）—— 2 H3BO3 + 3 SO2↑
硼氢化合物中有 5 种常见键型
B—H 10 个
H B8
B10 H
H2 H B1 H1
H B9 H
B2
B3
H B6 H
H4 B4 H H3
H B5
B7 H
硼氢化合物中有 5 种常见键型
B—B
2个
H B8
B10 H
H2 H B1 H1
H B9 H
B2
B3
H B6 H
H4 B4 H H3
H B5
B7 H
B12 单元在空间采取不同的排布方式， 则形成晶体硼单质的不同晶型。
上图即为 B12 单元的一种最普通的空间 排布 ， −菱形硼。
在这种晶体中， B12 单元按层排布。
每个 B12 单元，与同一层中的 6 个 B12 单 元以三中心二电子键联结。见图中虚线。
第十三章 硼族元素
(2) Lewis酸性应用：
BF3、BCl3和无水AlCl3、无水GaCl3；在有机化学FriedelCraft反应中用作催化剂。
开式硼桥键
H
H
B-H
电子 2 2 2
数目 10
H-B
B-H
B-H
2 2 3
2 4
B-H
3
2
2
2
4
闭合式硼桥键 3
共用价电子44个 B
B-H
H-B B-H
B
B B B B
H
H
H H
B4H10的结构
H B H H B－H 6个 B－B 1个 氢桥键 4个 键型复杂, 不存在规律性
H
H B H
B
B H
H
1. Al2O3的两种变体
γ-Al2O3: 由Al(OH)3脱水制得，既可溶于酸，又可溶于碱的Al2O3。 α-Al2O3: 若将γ -Al2O3 高温灼烧, 则变成 α -Al2O3，α-Al2O3 既不溶于酸也不溶 于碱。和KHSO4共熔时转变为可溶物。其实相当于K2S2O7的熔矿作用。
2. 铝盐
三、 硼的含氧化合物
(1) 三氧化二硼 B2O3
单质硼燃烧或硼酸脱水得 B2O3 ，无色晶体。B2O3和SiO2的性质 差别较大。 B2O3 + 3H2O ---2H3BO3 B2O3 硼酸酐
B2O3和水蒸气或潮气时（水量不足）反应生成易挥发的偏硼酸: B2O3 ＋ H2O --- 2HBO2 B3O3(OH)3偏硼酸
无机化学第十三章硼族元素
B2O3＋ 3 H2O
2 H3BO3 (aq)
若水量不充足，如遇到热的水蒸气或潮气时
B2O3 ＋ H2O ( g )
2 HBO2 ( g ) 18
硼酸具有片层状结构，层与层之间以分子间 力联系在一起。因此硼酸晶体有解理性，可作为 润滑剂。
H O
O B OH H
B：SP2杂化；存在分子间氢键
19
OH OH
铟
镓
铊
5
13 － 1 硼单质及其化合物
13 － 1 － 1 硼单质
1、 硼的同素异形体
α-菱形硼(B12)结构: 正二十面体
无定形硼
晶形硼
棕色粉末
黑灰色
化学活性高
硬度大
熔点，沸点都很高
6
3 硼单质的制备
工业上采用碱法分解硼镁矿制备硼单质
Mg2B2O5 H2O 2NaOH 2NaBO2 2Mg(OH )2 4NaBO2 CO2 10H2O Na2B4O7 10H2O Na2CO3 Na2B4O7 H2SO4 5H2O 4H3BO3 Na2SO4 2H3BO3 B2O3 3H2O B2O3 3Mg 2B 3MgO
11
⑤硼的氮化物
B2H6与NH3在873K反应，可生成BN
BN与C2是等电子体，结构相似，性质相似： BN有三种晶型： •无定形 (类似于无定型碳) •六方晶型 (类似于石墨) 作润滑剂
•立方晶型 (类似于金刚石)
作磨料、坩埚材料 12
2、 硼烷的结构
最简单的硼烷是 B2H6
2 BH3(g) ＝ B2H6(g) △rH ＝ －148 kJ·mol－1
H3BO3是Lewis酸，是一元酸。
OH
B
＋ Ｈ2O
大学无机化学第十三章试题及答案
第十四章碳族元素总体目标:1.掌握碳、硅单质、氢化物、卤化物和含氧化物的性质和制备2。
了解硅酸和硅酸盐的结构与特性3. 了解锗、锡、铅单质、氧化物、氢氧化物的性质各节目标：第一节碳单质及其化合物1.了解单质碳的结构、同素异形体和性质2。
掌握CO、CO2的结构、性质、制取和用途；碳酸的酸性；碳酸盐的水解性和热稳定性.第二节硅单质及其化合物1。
掌握单质硅的结构、性质和制取2.掌握SiO2的结构和性质3.了解硅酸的酸性；硅酸盐的结构和性质；A型分子筛的结构和实际应用4.掌握硅烷的制备、热稳定性、还原性和水解性5.了解卤化硅的制备和性质第三节锗、锡、铅1.了解锗、锡、铅单质的性质；氧化物、氢氧化物的酸碱性2。
掌握Sn(Ⅱ）的还原性、水解性和Pb(Ⅳ）的氧化性、Pb（Ⅱ)盐的溶解性，从而掌握高价化合物氧化-还原的变化规律.习题一选择题1.石墨晶体中层与层之间的结合力是（）(吴成鉴《无机化学学习指导》）A．金属健B。
共价健 C.范德华力D。
离子键2.碳原子之间能形成多重键是因为( ）(吴成鉴《无机化学学习指导》)A．碳原子的价电子数为4 B.碳原子的成键能力强C.碳原子的半径小D.碳原子有2p电子3。
下列碳酸盐与碳酸氢盐,热稳定顺序中正确的是( ）A 。
NaHCO 3〈Na 2CO 3〈BaCO 3 B.Na 2CO 3<NaHCO 3<BaCO 3C.BaCO 3〈NaHCO 3〈Na 2CO 3 D 。
NaHCO 3〈BaCO 3〈Na 2CO 34.下列化合物属于缺电子化合物的是( )A 。
BCl 3B 。
HBF 4 C.B 2O 3 D 。
Na ［Al （OH ）4］5。
碳原子的配位数为4时,它所采取的杂化方式是( ）（吴成鉴《无机化学学习指导》)A 。
sp 2dB 。
.dsp 2C 。
sp 3 D. d 2sp6。
下列各对物质中，中心原子的轨道杂化类型不同的是( )A 。
CH 4和SiH 4B 。
无机化学-硼族、碳族元素-硼化物、碳化物
碳化钨
C4-
6ห้องสมุดไป่ตู้位
N
Ph2P
N
N
Au
Au PPh2
Ph2P Au C Au PPh2
Au
Ph2P
Au
N
N
PPh2
N
+2Ag+ +2Cu+
王泉明 课题组
N
Ph2P
N
Ag
Au
N
Au PPh2
Ph2P Au C Au PPh2
Au
Ph2P N
Au
N
Ag
PPh2
N
Ph2P N
N
Cu
N
Ph2P
Au
Au
C Au
Au
PPh2 PPh2
Au
Ph2P N
Au
Cu
N
PPh2
N
CaO (s) + 3C (s) CaC2 (s) + CO (g) 2000oC Ca (l) + 2C(s) CaC2 (s) >2000oC 2Na (am) + C2H2 (g) Na2C2(s) + H2 (g)
碳化物
（2）共价型碳化物
B 和 Si 与碳形成机械硬度很大的共价型固体化合物 。 碳化硼和碳化硅是原子型晶体，都是硬质材料 。
（3）金属型碳化物
金属型碳化物具有金属的导电性和光泽。许多d区元素和f区 元素能形成金属型碳化物。 从价键的观点看，C 原子实际上进入金属原子空的d轨道而形 成的，金属原子空的d轨道越多，该金属与碳的结合力就越强, 它们的机械硬度和许多性质都表明存在强的M – C键 。 金属型碳化物是很有前途的硬质材料，但目前只有钨和钛的 碳化物 。
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高温下硼几乎与所有的金属反应生成硼化物。具 有硬度大，耐高温，抗腐蚀等特点。 金属硼化物一般不符合原子价规律，如 MgB2、 Cr4B、LaB6、Nb3B4 等。 2.2 硼的化合物 1. 硼的氢化物－硼烷 Borane 分类： BnHn+4 BnHn+6 例： B2H6 (乙硼烷) B4H10 (丁硼烷)
硼烷的结构 B：利用sp3杂化轨道，与氢形成三中心两电子键。 3c-2e (3 center-2 分子间键联关系 electorn bond) （氢桥键）
H B H H H B H H
美国物理化学家 Lipscomb W 关于硼烷和碳硼烷的研究 获1976年诺贝尔化学奖
端基上的 H 和 B 之间形成σ键(sp3-s)。四个端 H 和两个 B 形成分子平面，中间两个 H分别在平面的上 下各一个, 形成两个3c－2e的氢桥键。
的硼烷以闭合式结构为特征。也可根据骨架电子对
的数目作推断：假定每个硼原子形成一个 B－H 键， 这样的 BH 单元共 5 个；考虑到它们提供的 5 对电子 和两个负电荷，骨架电子对的总数应为 5 + 1 = 6 (或 n+ 1)。 这正是闭合式簇化物的特征。这种闭合多
面体只能是 5 个顶点的
多面体，因而无疑为三 角双锥体。
α-菱形硼
成键特征：易形成多中心键 B原子的价电子数(3)少于价层轨道数(4)，这种 原子称缺电子原子。所谓多中心键就是指较多的原 子靠较少的电子结合起来的一种离域的共价键。
在硼单质或硼化合物中，共存在有5种类型的成 键方式： B—H B—B 硼氢键 H B B B B B B 硼硼键 B B
BnHn+6
(2) 威德规则：适用于各种三角形围成的多面体，计算 骨架电子对数的规则如下： BH单元看作多面体的基本单元，B－H 键的两个电 子不算入骨架电子； 其余电子都算入骨架电子； B 原子上键合两个 H 原子，只能将两个B－H键中 的一个算作多 面 体的基本单元； 每个 BH 单元有 4 个键电子（3+1），向骨架提 供的电子数为 2。
有CH4但无BH4 最简单硼烷是 B2H6
H
H B
H H
B
H
H
最简单的硼烷，理应是 BH3，但结构研究表明它 的分子式是 B2H6 。 如果 BH3 分子 存在的话，则 其结构为：
H B H H
B 还有一个空的 2p 轨道没有参与成键，如果该轨 道能用来成键，将会使体系的能量进一步降低，故从 能量来说 BH3 是不稳定体系。 B2H6 中由于所有的价 轨道都用来成键，分子的总键能比两个 BH3 的总键能 大，故 B2H6 比 BH3 稳定（二聚体的稳定常数为106）
硼酸三乙酯
浓 H2SO4
点燃时: 硼酸三乙酯燃烧显绿色火焰
硼酸盐 Borate
硼砂是硼的最主要的含氧酸盐, 白色, 玻璃光泽.
硼砂：Na2B4O7· 10H2O，实际上结构为 Na2B4O5(OH)4 · 8H2O
2-
OH O B O O B HO O O B OH
2H O O B O B H O
第十三章 硼族元素
§13-1 硼族元素概述 2s22p1 3s23p1 4s24p1 1. 最外层都有3个电子，化 合价主要有+3和+1，易 形成共价化合物。 Aluminium Al
B
Boron
Ga Gallium
2.气态氢化物的通式：RH3
5s25p1 6s26p1
In Indium
Tl Thallium
H 连接的原子
半径小的原子，
主要是F、O、N 对称性 不对称（除对称氢键外）
主要是B
对 称
性质 自燃 B2H6(g) + 3 O2(g) → B2O3(s) + 3 H2O(g) -1 高能燃料，剧毒 r H 2026 kJ mol m
水解 B2H6(g) + 3 H2O(l) →2 H3BO3(s) + 6 H2(g) -1 水下火箭燃料 r H 504.6 kJ mol m
2. 硼的含氧化合物 B2O3 原子晶体：熔点460C 无定形体：软化
B(无定形)
O2 Mg或Al
B2O3
+H2O -H2O
H3BO3
Boron oxide
制备： 4B(s) 3O 2 (g) 2B 2 O 3 (s) 2H 3 BO 3 B 2 O 3 3H 2 O
Cl Cl
Al
Cl Cl
Al
Cl Cl
存在形态：
硼： 以硼酸盐矿物存在 铝： 以Al-O键存在，矿物以铝矾土(Al2O3) 最为广泛 镓： 与Zn, Fe, Al, Cr 等矿共生 铟： 与闪锌矿共生 ZnS 铊： 与闪锌矿共生 Ga, In, Tl 属稀散元素，无单独矿藏 。
§ 13-2 硼的单质和化合物 2.1 硼的单质 同素异形体 无定形硼 晶形硼 棕色粉末 黑灰色 化学活性高 硬度大 熔点，沸点都很高 α-菱形硼(B12)由B12二十面体 组成的六方晶系，B原子占 据二十面体的12个角顶。每 个二十面体以三中心二电子 的B3键和B-B键连接。
氢桥键
开式硼桥键
闭合硼桥键
1. 基本结构单元是B12正二十面体。 2. 基本结构单元间以三中心二电子键和σ键相互连接 而成硼晶体。
1. 制备与用途 酸法：Mg2B2O5· H2O(硼镁矿) + 2H2SO4 2 H3BO3 + 2 MgSO4 虽一步可得到 H3BO3，但需耐酸设备等苛刻条件。 碱法：Mg2B2O5· H2O + 2 NaOH(浓) 2 NaBO2 + 2 Mg(OH)2 4 NaBO2 + CO2 + 10 H2O 2 Na2B4O7· 10H2O + NaCO3 Na2B4O7 + H2SO4 + 5 H2O 4 H3BO3 + Na2SO4 2 H3BO3 B2O3 + 3H2O B2O3 + 3 Mg 3 MgO + 2 B (粗硼)
3 NaBH4 + 4 BF3 乙醚 → 2 B2H6 + 3 NaBF4
知识介绍
硼氢簇及威德规则
(1) 硼氢化合物的分类
通 式 骨架电子对数 n+1 n+2 n+3 分子结构类型 闭合式 巢 式 蛛（网）式
实
例
[BnHn]2BnHn+4
[B5H5]2-，[B12H12]2B5H9，B6H10 B4H10，B5H11
B4H10分子结构
高硼烷的分子构型为正二十面体或为不完整的 二十面体碎片（去掉一个或几个顶角）所具有的巢 状或蛛网状结构。
巢状硼烷结构
氢键和氢桥键有什么不同？
氢 结合力的类型 键 能 键 氢 桥
主要是静电作用
共价键（3c-2e键）
小（与分子间力相近） 较大（小于共价键） 电负性大， 缺电子原子，
制备 不能由 B 和 H2 直接化合制得。 质子置换法： 2BMn + 6 H+ → B2H6 + 2Mn3+ 氢化法： 2BCl3 + 6 H2 → B2H6 + 6 HCl 氢负离子置换法： 3 LiAlH4 + 4 BF3
乙醚
含 硼 化 合 物 燃 烧
火 焰 呈 现 绿 色
→ 2 B2H6 + 3 LiF + 3 AlF3
3.最高价氧化物对应的水化 物通式为H3RO3或R(OH)3
硼族(ⅢA)：B, Al, Ga, In, Tl
价电子构型：ns2np1 缺电子元素：价电子数 < 价层轨道数 缺电子化合物: 成键电子对数 < 价层轨道数 如：BF3 特点：a. 易形成配位化合物HBF4
HF
BF3
b. 易形成双聚物Al2Cl6
(3) 实例
BH单元 提供 6对 5对 4对 其余H原子 提供 0对 2对 3对
离子负电荷 提供 1 对 0 对 0 对
[B6H6]2B5H9 B4H10
从化学式和电子数结果推断 [B5H5]2- 的结构
[B5H5]2- 的组成属于 [BnHn]2- 型。 具有这种通式
H O B O
结构:
HO
B
O O
B O H
全世界硼酸钠盐的年耗量约占总硼消耗量的 80 %。其中一
半以上用于玻璃 、陶瓷和搪瓷工业 ，其他应用领域包括洗涤剂 组分 (过硼酸盐）、微量元素肥料、加入防冻剂中做抗腐蚀剂
、金属的焊剂和纤维素材质的阻燃剂。
性 质： (1) 水解呈碱性 [B4O5 (OH) 4 ]2 5H 2O 4H 3BO 3 2OH - 2H 3BO 3 2B(OH) -4 构成缓冲溶液 pH=9.24 (20 ℃ ) (2) 与酸反应制H3BO3 Na 2 B4O7 H 2SO 4 5H 2O 4H3BO 3 Na 2SO 4 (3) 脱水 Na2B4O7 风化脱水 受热脱水 硼砂玻璃 Na2B4O7 + MnO Mn(BO2)2· 2NaBO2 绿色 Na 2 B 4 O 7 CoO Co(BO 2 ) 3 2NaBO 2 (蓝色)
加合一个OH-离子，而不是给出 质子，符合缺电子结构，为典型的路 易士酸。
在H3BO3中加入甘油(丙三醇)，酸性可增强，原因是显 酸性的机理发生了变化:
OH HO—B OH + HO—CH2 HO—CH HO—CH2 O O—CH2 B C(OH)H + H+ + 2H2O O—CH2
H3BO3遇到某种比它强的酸时，有显碱性的可能:
B(OH)3 + H3PO4 ＝ BPO4 + 3H2O (中和反应)