无机化学16硼族元素
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第十六章 硼族元素
1． 下表中给出第二、三周期元素的第一电离能数据（单位kJ ·mol 1-）试说明B,Al 的第
一电离能为什么比左右两元素的都低？
形成全充满的稳定结构。
2． 在实验室中如何制备乙硼烷，乙硼烷的结构如何？ 答：氢负离子置换法：
3LiAlH 4+4BF 3−−→−乙醚2B 2H 6+3LiF+3AlF 3
3NaBH4+4BF3−−
→−乙醚
2B 2H 6+3NaBF 4 B 2H 6 的结构见课本P 778
3． 说明三卤化硼和三卤化铝的沸点高低顺序，并指出蒸汽分子的结构。 答：三卤化物的熔沸点顺序见课本P780
三卤化硼的蒸气分子均为单分子，AlF 3的蒸气为单分子。而AlCl 3的蒸气为二聚分子，其结构见课本P781
4． 画出B 3N 3H 6（无机苯）的结构。 答：
5． B 10H 14的结构中有多少种形式的化学键？各有多少个？ 答：B 10H 14的结构
6． 为什么硼酸是一种路易斯酸？硼砂的结构应怎样写法？硼砂水溶液的酸碱性如何？ 答：硼酸为缺电子化合物，中心原子B 上还有一个空的p 轨道，能接受电子对，因而为路易斯酸；
硼砂的结构式见课本P787； 硼砂水溶液显强碱性。
7． 试用化学反应方程式表示从硼砂制备下列各化合物的过程：
（1）H 3BO 3 (2) BF 3 (3) NaBH 4
答：将硼砂浓溶液与浓硫酸作用后冷却得H 3BO 3
4233242454243])([SO Na BO H O H SO H OH O B Na +=++；
8． 怎样从明矾制备(1) 氢氧化铝，（2）硫酸钾，（3）铝酸钾？写出反应式。
答：将明矾KAl （SO 4）2 12H 2O 溶于水，加入适量KOH 溶液得到Al （OH ）3沉淀；
Al 3++3OH -=Al （OH ）3↓
过滤蒸发浓缩即得到K2SO4
将Al（OH）3与KOH作用得无色溶液，蒸发浓缩后即得到KAlO2
9．写出下列反应方程式：
（1）固体碳酸钠同氧化铝一起熔烧，将熔块打碎后投入水中，产生白色乳状沉淀？
（2）铝和热浓NaOH溶液作用，放出气体；
（3）铝酸钠溶液中加入氯化铵，有氨气产生，且溶液中有乳白色凝胶状沉淀；
（4）三氟化硼通入碳酸钠溶液中。
答：（1）Na2CO3+Al2O3=2NaAlO2+CO2↑
NaAlO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaOH
（2）2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2
（3）Na[Al(OH)4]+NH4Cl=Al(OH)3↓+NH3↑+NaCl+H2O
（4）8BF3+3Na2CO3+3H2O=2Na Al(OH)4+3H2↑
10．在金属活动顺序表中Al在Fe之前，更在Cu之前，但Al比Fe抗腐蚀性强，这是为什么？Cu可以和冷的浓硝酸反应，而Al却不能，这是为什么？
答：Al虽然是活泼金属，但由于表面上覆盖了一层致密的氧化物膜，使铝不能进一步同氧和水作用而具有很高的稳定性。
在冷的浓硫酸和浓硝酸中，铝的表面被钝化而不发生作用。
11．硫通铝在高温下反应可得到Al2S3，但在水溶液中Na2S和铝盐作用，却不能生成Al2S3，为什么？试用化学反应方程式表示。
答：Al2S3+H2O=Al（OH）3↓+H2S↑
12．讨论氮化硼在结构上和石墨的异同点，在性质上与氮化铝、碳化硅的异同点。
答：氮化硼的结构上与石墨一样。
13．说明InCl2为什么式反磁性物质？TlI3为什么不能稳定存在？
答：InCl2化合物是由In+和In3+构成，即InCl2可以写成In[InCl4]，In+和In3+都无单电子，因而InCl2是反磁性的。
TII3不能稳定存在可以由“惰性电子对效应”解释。
14．已知ϕθ
Tl
Tl/+= —0.34V，ϕθ+
+Tl
Tl/
3
= 1.25V，计算ϕθ
Tl
Tl/
3+
之值，并计算298K时
3Tl+(aq) 2Tl + Tl3+(aq)反应的平衡常数。
解：由
θ
ϕ
θ
ϕ
θ
ϕ
TI
TI
TI
TI
TI
TI/
/
3
2
/
3
3
+
+
+
+
=
+
解得
θ
ϕ
TI
TI/
3+=0.72V
15．Tl（Ⅰ）的化合物和Ag(I)的化合物有哪些相似形，并说明原因。
答：I+和Ag+的半径相似，电荷相同，极化能力相近，因而两者化合物有相似之处；
（1）化合物的难溶性
TICl和AgCl 均为白色难溶化合物，TI2S，Ag2S均为难溶化合物
（2）TICl和AgCl等卤化物见光易分解
它们也有许多不同之处，如：
（1）氢氧化物稳定性不同
AgOH室温下不稳定，易分解为Ag2O，而TIOH较稳定，TIOH溶液为强碱，与KOH 相似。
（2）Ag+易生成稳定配合物，而Tl+不易生成稳定配合物。
（3）Ag+有较强的氧化性，而Tl+有一定的还原性。
Tl+可以代替K+成矾，而Ag+则不能。
16．填空： 2
（1）
7