硼及其化合物
专题1-1：主族非金属-硼及其化合物(解析版)
系列一 主族非金属专题1 硼及其化合物一、硼及其化合物的性质（1）单质硼有晶态硼和无定形硼两种。
晶体硼呈黑灰色，以正二十面体为基本的结构单元，硬度与金刚石的硬度接近，其导电性差，但它的导电率却随着温度的升高而增大，从而示出与金属导体的不同，化学性质较为惰性。
无定型硼为棕色粉末，,化学性质较为活泼。
（2）常温下，硼稳定，仅与F 2反应，2B + 3F 2 2BF 3（3）点燃条件下，硼在空气中燃烧放出大量的热，4B + 3O 2 =====点燃2B 2O 3，该反应体现出硼氧键的键能很大，因此硼可以从许多稳定的氧化物如SiO 2，P 2O 5中取氧。
在炼钢过程中可以作为去氧剂，3SiO 2+4B =====△3Si+2B 2O 3。
（4）高温时，无定形硼可以同水蒸气作用生成硼酸，2B+6H 2O(g)=====△2B(OH)3+3H 2。
（5）高温时，硼也可以与N 2、S 、卤素等反应，2B + N 2=====高温2BN ，2B + 3S =====高温B 2S 3，2B + 3Cl 2=====高温BCl 3。
（6）硼不溶于非氧化性酸，仅被热的氧化性酸，如浓HNO 3、浓H 2SO 4和王水所氧化：B + 3HNO 3(浓)H 3BO 3 + 3NO 2↑；2B + 3H 2SO 4(浓)2H 3BO 3 + 3SO 2↑（7） 无定形硼与NaOH 有类似硅那样的反应：2B + 6NaOH2Na 3BO 3 + 3H 2↑ （8）可利用金属还原法制得单质硼（通常用Mg 或Al ）：B 2O 3+3Mg =====△2B+3MgO 。
二、工业制取硼及其化合物的转化关系（1）转化关系（2）相应步骤涉及的反应①硼镁矿与烧碱溶液反应生成可溶于水的偏硼酸钠（NaBO 2）和Mg （OH ）2：2MgO·B 2O 3＋2NaOH ＋H 2O===2NaBO 2＋2Mg （OH ）2↓向偏硼酸钠溶液中通入CO 2使NaBO 2转化成硼砂：4NaBO 2＋CO 2＋10H 2O===Na 2B 4O 5（OH ）4·8H 2O ＋Na 2CO 3 ②将硼砂与硫酸反应，得到硼酸：Na 2B 4O 5（OH ）4·8H 2O ＋H 2SO 4===4H 3BO 3＋Na 2SO 4＋5H 2O③硼酸加热分解得到氧化硼：2H 3BO 3=====△B 2O 3＋3H 2O④用镁或铝还原B 2O 3制得硼：B 2O 3＋3Mg=====△3MgO ＋2B⑤硼和NaOH 溶液反应生成NaBO 2（或Na[B （OH ）4]）和H 2：2B ＋2NaOH ＋2H 2O===2NaBO 2＋3H 2↑或2B＋2NaOH ＋6H 2O===2Na[B （OH ）4]＋3H 2↑【习题1】硼酸（H 3BO 3）是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、医药、肥料等工艺。
12-2 硼的含氧化合物和卤化物
Na2B4O7•10 H2O 中的 B4O7 2－
可以看成由两个 BO2－ 和 一个 B2O3 构成。
因此，硼砂和过渡金属氧化物 CuO，NiO，MnO，Cr2O3，Fe2O3 等也发生硼珠反应。
实际上的硼珠实验通常就是用 硼砂作为反应物进行的。
用铂丝占取少量硼砂在煤气灯 上灼烧，形成白色的硼砂熔珠。
12. 3 硼的含氧化合物
12. 3. 1 三氧化二硼 单质硼燃烧或硼酸脱水得无色 晶体 B2O3。
B2O3 是硼酸酐。 B2O3 可以与水作用生成硼酸 B2O3 + 3 H2O —— 2 H3BO3
B2O3 与水蒸气反应，生成 易挥发的偏硼酸
B2O3 + H2O（g）—— 2 HBO2
B2O3 和金属氧化物共熔融时， 生成有特征颜色的硼珠，可用于鉴 定金属氧化物。例如
大分子氮化硼（BN）n 具有层状 结构，层内形成六元环。
大分子氮化硼（BN）n 与石墨相似。
应该认为三氟化硼分子中有 大 键。
B 提供空的 p 轨道，每个 F 提供一条有对电子的 p 轨道
形成大
键
6 4
三氟化硼中的 B－F 键长，远比 B 原子和 F 原子半径之和小。
这一现象可以用形成大 键解释。
其余三卤化硼中，由于卤素 原子半径大，故形成的 键、大 键，轨道重叠程度很小。
12. 4. 2 性质
BF3 是典型的路易斯酸，它可 以同氨等路易斯碱结合，生成酸碱 配位化合物。
其余三卤化硼的 键，轨道重 叠很小。
中心硼原子缺电子结构的程度 较大，所以路易斯酸的酸性较三氟 化硼强。
BCl3（或 BF3）与 NH3 在 1000 K 左右反应，可得到一种 大分子的氮化硼（BN）n
胡波元素-16碳硼及其化合物
元素化学16：碳、硼及其化合物（时间：2.5小时满分：100分）第一题（9分）硼的化合物选粹硼是硬而脆及相对不活泼的元素，只能溶于热浓HNO3、热浓H2SO4，在空气中燃烧生成B2O3和BN，但却无B3＋离子，BN的结构和石墨相似，硼能形成原酸H3BO3及偏酸HBO2，其盐存在于自然界，B和H形成一系列具有高燃烧热值的化合物，其通式为B n H(n＋4)（不稳定）、B n H(n＋6)（稳定）。
最简单气态氢化物在标准状态下密度为1.235g/L。
1．写出XN的结构式。
2．写出最简单氢化物的电子结构。
3．最简单氢化物的燃烧热，ΔH o comb＝－2020kJ/mol，基于此性质，请考虑氢化物有何种用途？4．硼酸晶体属于离子晶体、原子晶体、分子晶体、混合型晶体中的哪一种？指出硼酸中的硼采取的杂化形式，以及硼酸中的大B键类型；5．硼酸常温下为白色片状晶体，溶于水（273K时溶解度为6.35），在热水中溶解度明显增大（373K时为27.6）。
请分析其中原因。
6．指出化合物H3B－NH3的熔点比其等电子体H3C－CH3等要高的多的原因，并画出示意图；7．溴甲酚绿指示剂的pH值变色范围为3.8～5.4，由黄色变为蓝色。
该指示剂在饱和硼酸溶液中呈黄蓝过渡色，在二氟化氢钾溶液中呈黄色，但在加有适量硼酸的二氟化氢钾溶液中呈蓝色，写出后者有关反应方程式。
8．最近有人用一种称为“超酸”的化合物H(CB11H6Cl6) 和C60反应，使C60获得一个质子，得到一种新型离子化合物[HC60]＋[CB11H6Cl6]－。
上述阴离子[CB11H6Cl6]－的结构可以跟下左图的硼二十面体相比拟，也是一个闭合的纳米笼，而且，[CB11H6Cl6]－离子有如下结构特征：它有一根轴穿过笼心，依据这根轴旋转360°/5的度数，不能察觉是否旋转过。
请在下图右边的图上添加原子（用元素符号表示）和短线（表示化学键）画出上述阴离子。
硼族元素及其化合物
硼族元素及其化合物
一、硼的性质
硼（Boron）是一种族IIIb的元素，在化学元素周期表中第五位，原子序数为5，原子质量为10.81、硼元素是一种半金属元素，具有金属质地，保持着类似硅的结构。
硼具有极强的抗氧化、加热稳定性、腐蚀性，使其有着优良的电性能，适用于电子设备中的导电成份，还拥有稳定的介电性能，是线路板制作的上佳材料。
二、硼的化合物
（1）氢氧化硼
氢氧化硼（H₂BO₃）是硼元素的最常见的化合物。
它是一种无色粉末状的晶体，熔点为350℃，有特殊的稀酸味，非常溶于水，但在碳酸钠、碳酸氢钠水溶液中极难溶解。
氢氧化硼是一种电解质，是用作电缆、电池和电磁浮动的主要材料。
（2）硼酸
硼酸（HBO₂）是硼的重要的化合物之一，其有机半氧化物的形式为
H₃BO₃，通常以白色粉末的形式存在，溶于水，不溶于二氯甲烷，拥有特殊的稀酸性味道。
硼酸有着广泛的应用，主要用作农药、洗涤剂、轻工业中制作消光剂、染料、防腐剂和焊条等。
（3）硼酸钠
硼酸钠（Na₂B₂O₄·2H₂O）是一种水溶性的硼酸盐，主要用作染料、洗涤剂、消光剂、增塑剂、绝缘剂、涂料等。
高中化学竞赛辅导 无机化学 15.1硼及其化合物知识点素
第十五章 硼族元素Chapter 15 The Boron Family ElementsBoron (B) Aluminum (Al) Gallium (Ga) Indium (In)Thallium (Tl)Electron configuration ：n s 2n p 1§15-1 硼及其化合物 Boron and its Compounds一、General Properties1．硼的化学性质与Si 有某些相似之处（对角线相似原则），通常硼呈现+3氧化态，负氧化态的情况很少。
硼与金属形成非化学计量的化合物（nonstoichiometric compounds ），M 4B 、M 2B 、MB 、M 3B 4、MB 2、MB 6等。
(1) B 2O 3与SiO 2都是固态酸性氧化物，Al 2O 3是两性，CO 2是气态酸性; (2) H 3BO 3与H 4SiO 4都是很好的酸； (3) 多硼酸盐与多硅酸盐结构相似；(4) 硼烷、硅烷可形成多种可燃性气态物质，而AlH 3是固态。
2．在自然界中，硼以硼砂（borax ）：Na 2B 4O 7·10H 2O ，四水硼砂（kernite ）：Na 2B 4O 7·4H 2O ，天然硼酸 ( sassolite ）：H 3BO 3存在。
3．硼在自然界中丰度之所以低，是因为Li He B 734210105+→+n ，所以硼材料可作为核反应堆的减速剂和生物防护。
二、The Simple Substance1．Boron has several allotropic forms. 无定形硼为棕色粉末， The crystals ofboron are black. 高熔沸点（m.p. 2300℃，b.p. 2550℃）单质硼有多种复杂的晶体结构，其中最普通的一种是α - 菱形硼，其基本结构单元为正二十面体的对称几何构型，然后由B 12的这种二十面体的布起来组成六方晶系的α - 菱形硼。
2020高中化学硼单质及其化合物
② 水解
火 焰 呈 现 绿 色
含 硼 化 合 物 燃 烧
B2H6 (g) 3H 2O(l) 2H 3BO 3 (s) 6H2 (g)
△ rHm -509.3kJ mol -1 水下火箭燃料
③ 加合反应
B2H6 CO 2[H 3B CO]
B2H6 2NH 3 [BH 2 (NH 3 )2 ] [BH 4 ] 2LiH B2H6 2LiBH 4 2NaH B2H6 2NaBH 4
2 个 B 与 4 个 H 共平面
B2H6分子存在“多中心缺电子键”，即3c-2e bond
Lipscomb（李普斯昆）硼烷成键五要素 1960年代初，Harvard University的William N. Lipscomb提出，1976年获
Nobel Prize in Chemistry.
1．末端 B-H： 2．正常 B-B 键
=
4e 。
4
3
顶部（编号：3、8、9）和底部（编号5、6、11）各3个5B
原子与上一层3个B原子或下一层3个B原子共形成6个正常B-
B 2C-2e键，共用去6×（2/2）e = 6e 。
9
与外部B12 成键共用去4e + 6e = 10 e
10
11
2 6 8
7
12
3、单质硼的化学性质
2 B ＋ 3 F2 = 2 BF3 4 B ＋ 3 O2 = 2 B2O3 2 B ＋ 6 H2O(g) = 2 B(OH)3 ＋ 3 H2↑ 2 B ＋ N2 = 2 BN 2 B ＋ 3 Cl2 = 2 BCl3 2 B ＋ 3 S = B2S3 B ＋ 3 HNO3(浓) = B(OH)3 ＋ 3 NO2↑ 2 B ＋ 3 H2SO4 (浓) = 2 B(OH)3 ＋ 3 SO2↑
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。
硼及其化合物的性质
硼及其化合物的性质1．硼硼单质有晶体硼和无定形硼两种，晶体硼相当稳定，无定形硼比较活泼，能发生如下反应：(1)高温下，与N 2、S 、X 2等单质反应，如2B ＋N 2=====高温2BN 。
(2)高温下同金属反应生成金属硼化物。
(3)赤热下，与水蒸气反应，2B ＋6H 2O(g)=====△2B(OH)3＋3H 2。
(4)与热的浓硫酸或浓硝酸反应，2B ＋3H 2SO 4(浓)=====△2H 3BO 3＋3SO 2↑，B ＋3HNO 3(浓)=====△H 3BO 3＋3NO 2↑。
2．硼酸(H 3BO 3)(1)一元弱酸，H 3BO 3＋H 2O H ＋＋[B(OH)4]－。
(2)H 3BO 3受热时会逐渐脱水，首先生成偏硼酸(HBO 2)，继续升温可进一步脱水生成四硼酸(H 2B 4O 7)，更高温度时则转变为硼酸的酸酐(B 2O 3)。
3．硼氢化钠(NaBH 4)硼氢化钠中的氢元素为－1价，具有还原性，故其可用作醛类、酮类和酰氯类的还原剂：。
4．硼砂(Na 2B 4O 7·10H 2O)(1)制备：将偏硼酸钠溶于水形成较浓溶液，然后通入CO 2调节pH ，浓缩结晶分离出硼砂：4NaBO 2＋CO 2＋10H 2O===Na 2B 4O 7·10H 2O ＋Na 2CO 3。
(2)将硼砂溶于水，用硫酸溶液调节pH ，可析出溶解度小的硼酸晶体：Na 2B 4O 7＋H 2SO 4＋5H 2O===4H 3BO 3↓＋Na 2SO 4。
1．NaBH 4与FeCl 3反应可制取纳米铁：2FeCl 3＋6NaBH 4＋18H 2O===2Fe ＋6NaCl ＋6H 3BO 3＋21H 2↑，下列说法正确的是( )A ．该反应中氧化剂只有FeCl 3B ．NaBH 4的电子式为C ．NaBH 4不能与水发生反应D ．该反应中每生成1 mol Fe 转移电子3 mol答案 B解析 反应2FeCl 3＋6NaBH 4＋18H 2O===2Fe ＋6NaCl ＋6H 3BO 3＋21H 2↑中，FeCl 3中的Fe 由＋3价降低到0价，水中部分H 由＋1价降低到0价，所以该反应中氧化剂为FeCl 3和H 2O ，A 项错误；NaBH 4由钠离子与BH －4构成，为离子化合物，则其电子式为，B 项正确；NaBH 4中H 为－1价，水中H 为＋1价，两者发生归中反应可生成氢气，C 项错误；题述氧化还原反应中，化合价升高的只有NaBH 4中的H ，由－1价升高到0价，可据此判断电子转移数目，每生成1 mol Fe ，消耗3 mol NaBH 4，转移电子12 mol ，D 项错误。
高中化学竞赛辅导无机化学15.1硼及其化合物知识点素材
第十五章 硼族元素Chapter 15 The Boron Family ElementsBoron (B) Aluminum (Al) Gallium (Ga) Indium (In)Thallium (Tl)Electron configuration ：n s 2n p 1§15-1 硼及其化合物 Boron and its Compounds一、General Properties1．硼的化学性质与Si 有某些相似之处（对角线相似原则）,通常硼呈现+3氧化态,负氧化态的情况很少。
硼与金属形成非化学计量的化合物（nonstoichiometric compounds ）,M 4B 、M 2B 、MB 、M 3B 4、MB 2、MB 6等。
(1) B 2O 3与SiO 2都是固态酸性氧化物,Al 2O 3是两性,CO 2是气态酸性; (2) H 3BO 3与H 4SiO 4都是很好的酸； (3) 多硼酸盐与多硅酸盐结构相似；(4) 硼烷、硅烷可形成多种可燃性气态物质,而AlH 3是固态。
2．在自然界中,硼以硼砂（borax ）：Na 2B 4O 7·10H 2O,四水硼砂（kernite ）：Na 2B 4O 7·4H 2O,天然硼酸 ( sassolite ）：H 3BO 3存在。
3．硼在自然界中丰度之所以低,是因为Li He B 734210105+→+n ,所以硼材料可作为核反应堆的减速剂和生物防护。
二、The Simple Substance1．Boron has several allotropic forms. 无定形硼为棕色粉末, The crystals ofboron are black. 高熔沸点（m.p. 2300℃,b.p. 2550℃）单质硼有多种复杂的晶体结构,其中最普通的一种是α - 菱形硼,其基本结构单元为正二十面体的对称几何构型,然后由B 12的这种二十面体的布起来组成六方晶系的α - 菱形硼。
第34讲-硼及其化合物(课件)
硼镁矿（含 Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、 Al2O3）
（1）在95℃"溶浸"硼镁矿粉，产生的气体在"吸收"中反应的化学方程式为__N_H__4H__C_O_3_+_N_H__3 _=_（__N_H_4_）__2C__O_3_。 【分析】根据反应物和生成的气体能用NH4HCO3溶液吸收，判断该气体为NH3
【第一空分析】反应物碳酸钠提供碳酸根离子，再结合生成物中所含的元素，由此可知还有镁离子参加反应，离子 方程式为：2Mg2++3 CO2-3+2H2O == Mg（OH）2·MgCO3↓+2 HCO-3 或2Mg2++2CO2-3+H2O= Mg（OH）2·MgCO3↓+CO2↑ 【第二空分析】母液加热分解后生成硫酸铵溶液，可以返回“溶浸”工序循环使用 【第三空分析】碱式碳酸镁不稳定，高温下可以分解，故由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是高温焙烧
【2015全国一卷】硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿（主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、 FeO、CaO、Al2O3和SiO2等）为原料制备硼酸（H3BO3）的工艺流程如图所示：
已知：硼酸为粉末状晶体，易溶于水，加热到一定温度可分解为无水物。 回答下列问题： （1）写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程式_M__g_2_B_2O__5_·H_2_O__+_2_H_2_S_O_4_=_2_M__g_S_O_4_+_2_H_3_B_O__3。为提高浸出速率，除适 当增加硫酸浓度浓度外，还可采取的措施有（写两条）_减__小__铁__硼_矿__粉__粒__径__、_提__高__反__应__温_度_。 【第一空分析】Mg2B2O5·H2O与硫酸反应生成硫酸镁和硼酸，化学方程式 Mg2B2O5·H2O+2H2SO4 = 2MgSO4+2H3BO3 【第二空分析】为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度浓度外，还可采取的措施有：减小铁硼矿粉粒径、提高反应温度
知识点3 硼的化合物
第五章 p 区元素（一）第二节硼族元素5.2.3 硼的化合物硼的氢化物硼烷分类：BnH n+4 和 B n H n+6（少氢硼烷）（多氢硼烷）例： B2H6 B4H10乙硼烷丁硼烷有CH4，但无BH3最简单的硼烷：B2H6其结构并非如右图所示：HHBBHHH H硼烷的结构B：利用 sp3 杂化轨道，与氢形成三中心两电子键。
（氢桥）记作：HH B BHH HH要点：B的杂化方式，三中心两电子键、氢桥。
B4H10分子结构硼烷的性质① 自燃 高能燃料，剧毒（可与氰化氢和光气相比） 空气中允许的最高浓度 0.1 ppm O(g)3H (s)O B (g)3O (g)H B 232262+−→−+含硼化合物燃烧火焰呈现绿色② 水解(g)H 6(s)BO 2H O(l)3H (g)H B 233262+−→−+水下火箭燃料③ 配位反应 263B H 2CO 2[H B CO]+−−→←④ 加合反应4622NaBH H B 2NaH −→−+4622LiBH H B 2LiH −→−+⑤ 与卤素反应 6HCl (l)2BCl (g)6Cl (g)H B 3262+−→−+硼的含氧化合物①三氧化二硼 B2O3原子晶体：熔点460︒C无定形体：软化结构：一般以无定形的状态存在，很难形成晶体，但在高强度退火后也能结晶。
B2O3(无定形）＝ B2O3（晶体）△r Hθ= - 19.2 kJ·mol-1制备：性质：(1) 溶于水形成HBO2 或H3BO3(2) 能被碱金属及镁铝还原成单质硼(3) 与金属氧化物共熔形成具有特征颜色的玻璃状偏硼酸盐，用于鉴别金属离子。
(4) 与非金属氧化物反应P2O5 + B2O3 = 2 BPO4(两性性质)②硼酸 H3BO3结构：层状结构层内：B sp2杂化有氢键。
层间：范德华力。
∴似石墨，有解离性。
硼酸晶体的片层结构24723324 Na B O2HCl5H O4H BO Na SO++−−→+制备：R.T.微溶于水，T↗，溶解度↗，可用重结晶方法提纯。
高考化学专题训练—硼及其化合物
高考化学专题训练—硼及其化合物1、硼的氢化物称为硼烷，最简单的硼烷是A.BH3B.B2H6C.BH4－D.BH4答案：B解析：BH3缺电子会发生二聚，最简单的硼烷是乙硼烷。
2、硼砂(Na2B4O7·10H2O)的水溶液呈A.中性B.碱性C.酸性D.弱酸性答案：B解析：硼砂为强碱弱酸盐，水溶液为碱性。
3、B2H6分子中，硼原子的杂化方式为A.spB.sp2C.sp3D.sp2d答案：C解析：乙硼烷中B为sp3杂化，两个杂化轨道和两个氢原子形成普通西格玛键，两个杂化轨道分别和两个氢还有另外两个硼原子的杂化轨道形成两个氢桥键。
4、下列对硼酸性质的描述不正确的是A.硼酸是三元酸B.硼酸是一元弱酸C.硼酸可以和多元醇反应D.常温下硼酸在水中的溶解度较小答案：A解析：硼酸是一元弱酸。
常温下为固体，在水中溶解度不大，分子间有氢键。
5、下列化合物中含有氢桥键的是A.H[BF4]B.Na[Al(OH)4]C.AsH3D.B2H6答案：D解析：乙硼烷中有两个三中心两电子键，氢桥键B-H-B。
6、下列关于硼酸结构的叙述错误的是A.硼酸为白色片状晶体，结构单元为B(OH)3三角形B.硼原子通过sp3杂化轨道与氧原子成键C.分子间通过氢键形成接近于六角形的对称层状结构D.层与层间存在范德华力答案：B解析：硼酸分子B(OH)3中B为sp2杂化，平面三角形结构。
7、下列物质可以水解并放出H2的是A.B2H6B.N2H4C.NH3D.PH3答案：A解析：乙硼烷缺电子结构不稳定，硼原子的电负性小于氢原子，水解时乙硼烷中氢原子结合水中氢原子生成氢气。
8、科学家发现硼化镁在39K时呈超导性，在硼化镁晶体的理想模型中，镁原子和硼原子是分层排布的，一层镁一层硼相间排列。
如图是该晶体微观空间中取出的部分原子沿Z轴方向的投影，白球是镁原子投影，黑球是硼原子投影，图中的硼原子和镁原子投影在同一平面上。
根据下图确定硼化镁的化学式为A.MgB2B.Mg2B4C.MgB3D.MgB答案：A解析：一个镁原子结合六个硼原子，一个硼原子结合三个镁原子，所以化学式为MgB29、关于硼氮六环（B3N3H6）说法错误的是A.和苯是等电子体B.有大派键π34C.平面六边形结构D.和苯有类似的化学反应答案：B解析：硼氮六环（B3N3H6）和苯是等电子体，有大派键π6610、硼酸是一元弱酸，室温时0.1 mol·L－1硼酸的pH为5，则硼酸的电离常数K 为A.10－7B.10－8C.10－9D.10－10答案：C解析：根据硼酸的电离方程式H3BO3+H2O⇌B(OH)4－+H+ K=c (H+)2/0.1=10－9。
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
硼及其化合物 环境要求
硼及其化合物环境要求
1. 硼在保存的时候对环境要求可高啦！就像珍贵的宝贝不能随便乱放一样，得放在干燥的地方，要是潮湿了，那可就麻烦啦！比如把硼放在潮湿的地下室，那不就毁啦！
2. 硼化合物的存放环境得精心挑选呢！这可不是能马虎的事儿，就跟我们找个舒适的家一样重要呀！要是放在温度不稳定的地方，哎呀，那不就糟糕了吗？比如放在暴晒的窗边，能行吗？
3. 你知道吗，硼对环境多么敏感！简直就像娇弱的花朵需要适宜的气候，周围可不能有乱七八糟的杂质呀，不然它怎么能好好的呢！就好像把它放在满是灰尘的仓库里，那可怎么行呢！
4. 硼及其化合物的环境要求真的不能忽视呀！这就好比人要生活在干净整洁的环境里才舒服，要是环境不合适，那不是会出问题嘛！比如把含有硼的物品放在有腐蚀性气体的地方，那不是自找麻烦吗！
5. 嘿，想想看，硼在环境方面多挑剔呀！就如同我们挑食一样，得给它合适的条件呢！要是环境太脏太乱，它能乐意吗？比如把硼的化合物扔在杂乱无章的角落里，能不出事吗？
6. 哇塞，硼及其化合物对环境的要求真的好严格哟！就好像是个严格的老师在挑选优秀学生，一点儿也不能含糊呢！要是环境达不到要求，哼，那后果可不堪设想啊！比如随便把它放在不通风的地方，那怎么行呢！
7. 哎呀呀，硼的生存环境可太讲究啦！像一个难伺候的小公主一样，得精心呵护着呀！要是环境太差了，那不是完蛋啦！就像把它放在充满异味的地方，那怎么能行呢！
8. 哟呵，硼及其化合物的环境可得重视起来呀！这就跟我们得重视自己的生活环境一样，不能乱来呀！要是环境不合适，不得心疼死呀！比如把宝贵的含硼物品放在恶劣的环境里，那不是太可惜啦！
9. 总之，硼及其化合物的环境要求真的非常重要呀！必须得认真对待，不能马虎呀！不然会有大麻烦的，大家可都要记住哟！。
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硼族元素及其化合物约公元前200年，古埃及、罗马、巴比伦曾用硼沙制造玻璃和焊接黄金。
法国化学家盖·吕萨克用金属钾还原硼酸制得单质硼。
硼在地壳中的含量为0.001%。
硼为黑色或银灰色固体。
晶体硼为黑色，硬度仅次于金刚石，质地较脆。
硼还由于其缺电子性造成其氢化物中硼原子拥有异常高的配位数，使之成为所有元素氢化物中结构最复杂的。
单质硼为黑色或深棕色粉末，熔点2076℃。
沸点3927℃。
单质硼有多种同素异形体，无定形硼为棕色粉末，晶体硼呈灰黑色。
晶态硼较惰性，无定形硼则比较活泼。
单质硼的硬度近似于金刚石，有很高的电阻，但它的导电率却随着温度的升高而增大，高温时为良导体。
硼共有14种同位素，其中只有两个是稳定的。
室温时为弱导电体；高温时则为良导体。
在自然界中主要以硼酸和硼酸盐的形式存在。
晶体结构晶态单质硼有多种变体，它们都以B12正二十面体为基本的结构单元。
这个二十面体由12个B原子组成，20个接近等边三角形的棱面相交成30条棱边和12个角顶，每个角顶为一个B原子所占据。
由于B12二十面体的连接方式不同，键也不同，形成的硼晶体类型也不同。
其中最普通的一种为α-菱形硼。
α-菱形硼是由B12单元组成的层状结构，α-菱形硼晶体中既有普通的σ键，又有三中心两电子键。
许多B原子的成键电子在相当大的程度上是离域的，这样的晶体属于原子晶体，因此晶态单质硼的硬度大，熔点高，化学性质也不活泼。
在α－菱形硼晶格中，每个二十面体通过处在腰部的6个B原子以三中心两电子键与在同一平面内的相邻的6个二十面体连接起来（其中虚线三角形表示三中心两电子键，键距203pm）。
这种二十面体组成的片层，层面结合靠的是二十面体的上下各3 个B原子以6个正常的B-B共价键（即两中心两电子键，键长171pm）同上下两层的6个附近的二十面体相连接，3个在上一层，3个在下一层。
在硼的二十面体结构单元中，B12的36个电子是如下分配的：在二十面体内有13个分子轨道，用去26个电子；每个二十面体同上下相邻的6个二十面体形成6个两中心两电子共价键，用去了6个电子；在二十面体腰部的6个B原子与同平面上周围相邻的6个三中心两电子键，用去了6×2/3=4个电子，结果总电子数是26+6+4=36。
所有的电子都已用于形成复杂的多面体结构。
成键特征硼是周期表第三主族唯一的非金属元素，B原子的价电子结构是2s²2p¹，它能提供成键的电子是2s²p，还有一个空轨道。
这种B原子的价电子少于价轨道数的缺电子情况，但硼与同周期的金属元素锂，铍相比原子半径小，电离能高，电负性大，以形成共价键分子为特征。
在硼原子以sp²杂化形成的共价分子中，余下的一个空轨道可以作为路易斯酸，接受外来的孤对电子，形成以sp³杂化的四面体构型的配合物。
例如三氟化硼与氨气分子形成的配合物；若没有合适的外来电子，可以自相聚合形成缺电子多中心键，例如三中心二电子氢桥键、三中心二电子硼桥键、三中心二电子硼键。
需要注意的是桥键与三中心二电子间的不同。
硼桥键中心的硼原子是P轨道与两个杂化轨道的重叠，氢桥键中心的氢原子是S轨道与两个杂化轨道的重叠，而三中心二电子硼键为三个杂化轨道的组合重叠。
化学性质化学元素周期表第Ⅲ族（类）主族元素，符号B，原子序数5。
[4]硼易被空气氧化，由于三氧化二硼膜的形成而阻碍内部硼继续氧化。
常温时能与氟反应，不受盐酸和氢氟酸水溶液的腐蚀。
硼不溶于水，粉末状的硼能溶于沸硝酸和硫酸，以及大多数熔融的金属如铜、铁、锰、铝和钙。
(1)与非金属作用高温下B能与N₂、O₂、S、X₂等单质反应，例如它能在空气中燃烧生成B₂O₃和少量BN，在室温下即能与F₂发生反应，但它不与H₂、稀有气体等作用。
(2)B能从许多稳定的氧化物（如SiO₂，P₂O₅，H₂O等）中夺取氧而用作还原剂。
例如在赤热下，B与水蒸气作用生成硼酸和氢气：2B+6H₂O=高温=2H₃BO₃+3H₂(3)与酸作用硼不与盐酸作用，但与热浓H₂SO₄，热浓HNO₃作用生成硼酸：2B+3H₂SO₄(浓)==2H₃BO₃+3SO₂↑B+3HNO₃(浓)==H₃BO₃+ 3NO₂↑(4)与强碱作用在氧化剂存在下，硼和强碱共熔得到偏硼酸盐：2B+2NaOH+3KNO₃==2NaBO₂+3KNO₂+H₂O(5)与金属作用高温下硼几乎能与所有的金属反应生成金属硼化物。
它们是一些非整比化合物，组成中B原子数目越多，其结构越复杂。
制备方法1、首先用浓碱液分解硼镁矿得偏硼酸钠，将NaBO₂在强碱溶液中结晶出来，使之溶于水成为较浓的溶液，通入CO₂调节碱度，浓缩结晶即得到四硼酸钠（硼砂）。
将硼砂溶于水，用硫酸调节酸度，可析出溶解度小的硼酸晶体。
加热使硼酸脱水生成三氧化二硼，经干燥处理后，用镁或铝还原B₂O₃得到粗硼。
将粗硼分别用盐酸、氢氧化钠和氟化氢处理，可得纯度为95～98%的棕色无定形硼。
[5]2、最纯的单质硼用氢还原法制得：使氢和三溴化硼的混合气体经过钽丝，电热到1500K，三溴化硼在高温下被氢还原，生成的硼在钽丝上成片状或针状结构。
3、由镁粉或铝粉加热还原氧化硼而得。
硼单质硼单质可以分为晶体和无定形两大类。
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。
①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。
α—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。
β—菱形硼：结构更复杂，其中含B84结构单元。
②硼单质的化学性质1常温下与F2化合：2B+3F2=2BF32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、X2等非金属单质反应2B+N2=2BN2B+3Cl2=2BCl32B+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。
硼化物一般具有高硬度高熔点。
7无定形硼不与非氧化性酸作用，但可以与热浓H2SO4，热的HNO3反应：B+3HNO3(浓）=B(OH)3+3NO2↑2B+3H2SO4(浓）=2B(OH)3+3SO2↑8有氧化剂存在时，硼和强碱共熔可得到偏硼酸盐：2B+2NaOH+3KNO3=2NaBO2+3KNO2+H2O③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硼氢化合物硼氢化合物称为硼烷，已知的有：B2H6，B4H10，B5H9，B8H16，B8H18等，B n H n+4和B n H n+6共20多种。
硼烷中常出现五种类型的化学键，其中有包括氢桥键，硼桥键和闭合式硼键的三种缺电子的三中心二电子键和两种一般的化学键——硼氢键 B-H、硼硼键 B-B。
①乙硼烷B2H6是最简单的硼烷。
BH3不存在是由于B的价轨道没有被充分利用，且配位数未达到饱和，又不能形成稳定sp2 杂化态的离域π键。
乙硼烷的结构每个硼原子均采取sp3 杂化，4个杂化轨道中有3个单电子轨道和一个空轨道。
上方氢原子的有1个电子的1s轨道与两个硼原子的共含1个电子的两个sp3 杂化轨道三者互相成键。
这种键称为三中心二电子键，同时由于其类似一座桥，故称为氢桥键。
1976年，威廉·利普斯科姆因为硼烷结构的研究得到诺贝尔化学奖。
乙硼烷的性质自燃性：乙硼烷是一种还原性极强的物质，在空气中可以自燃B2H6（g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l)水解：B2H6+6H2O=2B(OH)3↓+6H2↑硼烷类化合物遇水、遇氧气极不稳定，容易失效，因此在硼烷化合物的储存和运输过程要在无水无氧条件下进行。
被氯气氧化：B2H6(g)+6Cl2（g)=2BCl3（l)+6HCl(g)乙硼烷的制备：（1）质子置换法：Mg3B2+6H+→B2H6+3Mg2+（2）氢还原发：2BCl+6H2→B2H6+6HCl（3）负氢离子：3LiAlH4 +4BCl3→ 2B2H6 + 3LiCl+ 3AlCl3硼的含氧化合物①B2O3三氧化二硼(又称氧化硼、硼酸酐)B2O3无色玻璃状晶体或粉末，熔点450℃。
具有强烈吸水性而转变为硼酸，故应于干燥环境下密闭保存，防止吸水变质导致含量下降。
微溶于冷水，易溶于热水中。
B2O3(s) + 3H2O(l) = 2H3BO3B2O3(s) + H2O(g) = 2HBO23B2O3+3H2O = B3O3(OH)3在熔融条件下B2O3与金属氧化物化合，能得到有特征颜色的片硼酸盐熔珠CuO+B2O3=Cu(BO2)2蓝色Fe2O3+3B2O3=2Fe(BO2)3 黄色②硼酸B(OH)3化学性质1、一元弱酸B(OH)3＋H2O=B(OH)4- +H +Ka = 5.8×10-10，很弱2、与多元顺式羟基化合物反应，酸性增强3、和单元醇反应H3BO3+3CH3OH=== H2SO4=== B(OCH3)3+3H2O4、与强酸时，显碱性B(OH)3+H3PO4=BPO4+3H2O5、加热脱水B(OH)3→HBO2→B2O3③硼酸盐Na2B4O7·H2O （重要的硼酸盐）NaBO2Mg2B2O5 · H2O④四硼酸钠（硼砂，Borax）（一）硼砂晶体结构1．四硼酸根[B4O5(OH)4]2-2个B：sp2BO3另2个B：sp3BO4（二）T升高, 硼砂溶解度T/℃10 50 100S /g/100g H2O 1.6 10.6 52.5 （重结晶法提纯）硼砂珠试验——鉴定金属离子硼砂与B2O3、B(OH)3一样，与一些金属氧化物共熔→带特征颜色的偏硼酸盐。
Na2B4O7+CoO ——Co(BO2)2·2NaBO2蓝色3Na2B4O7+Cr2O3—— 2Cr(BO2)3·6NaBO2绿色Cu(BO2)2 蓝CuBO2红Fe(BO2)2绿Fe(BO2)3棕Ni(BO2)2黄棕MnO2·2B2O3紫色硼的卤化物BX3(X=Cl Br I)：BX3的结构：B采取sp2杂化。