第16章-硼族元素习题
第16章硼族元素习题
1．选择题
16-1硼族元素最重要的特征是…………………………………………………( ) (A) 共价性特征 (B) 缺电子性特征
(C) 共价性和缺电子性特征 (D) 易形成配合物和自身聚合的特征
16-2 硼成键为sp2杂化，且含三个单键, 1 个π46键的化合物是………….. ( )
(A) B2O3(B) BF4-(C) BO33-(D) B2H6
16-3硼的独特性质表现在………………………………………………………( )
(A) 能形成正氧化态化合物,如BN ,其它非金属则不能
(B) 能生成大分子
(C) 能形成负氧化态化合物,其它金属则不能
(D) 在简单的二元化合物中总是缺电子的
16-4在 菱形硼的B12单元中,表现硼原子是缺电子原子性质的原子个数是( )
(A) 3个(B) 6个(C) 9个(D) 12个
16-5 下列关于单质硼性质的描述,错误的是………………………………..( )
(A) 常温下不活泼,但高温下可与许多非金属反应
(B) 与碳相似,炽热的硼可与水蒸气反应
(C) 可与盐酸反应 (D) 可与碱反应
16-6 硼与浓NaOH反应,所得的含硼产物是………………………………..( )
(A) NaBO2(B) Na3BO3(C) B2O3(D) H3BO3
16-7 硼与浓硝酸反应,所得的含硼产物是…………………………………( )
(A) B(NO3)3(B) H3BO3(C) BN (D) B2O3
16-8 下列对硼酸性质的描述不正确的是…………………………………( )
(A) 硼酸是三元酸(B) 硼酸是一元路易斯酸
(C) 硼酸与多元醇反应,生成配合物,使酸性增强
(D) 硼酸的溶解度小
16-9 硼砂的水溶液呈…………………………………………………….( )
(A) 碱性(B) 中性(C) 酸性(D) 弱酸性
16-10用盐酸滴定硼砂水溶液至恰好中和时,溶液呈……………………( )
(A) 中性(B) 弱酸性(C) 弱碱性(D) 强碱性
16-11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,其结构单元为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) 层与层间以范德华力联系
16-12在分析化学中,硼砂被用来作标准溶液是因为它………………………( )
(A) 易水解(B) 在干燥空气中易风化
(C) 溶融态时可溶解金属氧化物
(D) 稳定,易提纯
16-13 CO2泡末灭火器的反应原理是…………………………………………..( )
(A) HCO3-离子的水解(B ) Al3+水解
(C) HCO3-Al3+双水解,相互促进
(D) 反应生成Al(HCO3)3,然后水解
16-14 下列物质中水解并放出H2的是………………………………………（）
(A) B2H6(B) N2H4(C) NH3 (D) PH3
16-15 硼的缺电子性表现在……………………………………………………( )
(A) 易形成缺电子多中心键及配合物(B) 易形成含桥键的化合物
(C) 易形成不同类型杂化,形成化合物(D) 易形成共价化合物
16-16 可形成下面几种类型化合物的X元素是………………………………( ) (XH3)2；X2O3；XCl3；XO2-；XF3·HF
(A) P (B) Al (C) B (D) S
16-17铝在空气中燃烧时，生成……………………………………………….( )
(A)单一化合物Al2O3 (B) Al2O3和Al2N3
(C)单一化合物Al2N3 (D) Al2O3和AlN
16-18下列含氧酸中属于三元酸的是…………………………………………. ( )
(A) H3BO3(B) H3PO2(C) H3PO3(D) H3A s O4
16-19BF3通入过量的Na2CO3溶液，得到的产物是………………………()
(A) HF和H3BO3(B) HBF4和B(OH)3
(C) NaBF4和NaB(OH)4(D) HF 和B2O3
16-20 BF3，B2H6，Al2Cl6都是稳定的化合物，BH3，AlCl3则相对不稳定，其原因是……………………………………………………………………….( )
(A) 前者形成大π键，后者缺电子
(B) 前者通过大π键、多中心键、配位键补偿了缺电子，后者缺电子
(C) 前者缺电子，后者有多中心键
(D) 前者有配位键，后者缺电子
16-21 铊可以生成氟化铊、氯化铊和碘化铊，Tl在这三种化合物中的氧化态是( )
(A) 与F 结合为Tl(+III) (B)与Cl 结合为Tl(+III)
(C) 与I 结合为Tl(+I)与F，Cl结合为Tl(+III) (D) 全部为Tl(+III)
16-22 InCl2为反磁性化合物，其中In 的氧化数为…………………………….()
(A) +1 (B) +2 (C) +3 (D) +1和+3
16-23三氯化铝经常以(AlCl3)2 形式存在。在(AlCl3)2 分子中Al 的原子轨道的杂化方式和Al─Cl─Al键的类型分别为…………………………………………()
(A) sp2，4
∏(B) sp2，33∏(C) sp3，33∏(D) sp3，43∏
3
16-24 能够制得无水AlCl3的方法是……………………………………………( )
(A) 将六水合氯化铝直接加热脱水；
(B) 将六水合氯化铝放在HCl气雾中加热脱水；
(C) 将铝溶解在盐酸中,再将溶液浓缩结晶；
(D) 将Al(OH)3与盐酸中和,再将溶液浓缩结晶。
16-25 硼族元素的原子都属缺电子原子,而硼原子的缺电子性在形成化合物时表现得
尤为突出,其原因是…………………………………………………………( )
(A) 原子的半径最小，电离能最高； (B) 原子的半径最小,电负性最大；
(C) 原子的非金属性最强； (D) 原子半径小，电负性大,有空2P 轨道。
16-26 反应 H 3BO 3＋3C 2H 5OH 点燃浓硫酸
B(OC 2H 5)3＋3H 2O 用于……..( )
(A) 硼酸的定性分析 (B) 硼酸的定量分析
(C) 制造焰火 (D) 乙醇的定性分析
16-27 下列关于铝的卤化物的叙述,正确的是…………………………………( )
(A) 铝离子半径很小，极化力强，铝的卤化物都是共价化合物；
(B) 除AlI 3是共价化合物外，其余都是离子化合物；
(C) 卤化铝中，AlF 3、AlCl 3是离子化合物，AlBr 3、AlI 3是共价化合物；
(D) 铝的卤化物中，仅AlF 3是离子化合物。
16-28 H 3BO 3与强碱中和得到……………………………………………….（ ）
(A)硼酸盐 (B) 偏硼酸盐 (C) 四硼酸盐 (D) 多硼酸盐
16-29 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
16-30 硼烷都具有……………………………………………………………..（ ）
(A) 强氧化性 (B)强还原性 (C) 不稳定性 (D) 毒性
2．填空题
16-31 硼酸与二元醇反应,使溶液酸性增强,体现了硼酸的________性,在形成的配合酸
根离子中属于σ型B —O 键的有_____个 。
16-32 晶态硼具有多面体结构的原因是___________。α—菱形硼的基本结构单元是
___________。
16-33 硼酸、硼砂、无定形B 2O 3、乙硼烷四种物质,可用于陶瓷和搪瓷工业及医药上
的防腐消毒剂的是_________,可用于陶瓷和搪瓷工业,特种玻璃及洗衣粉填料的是
________。 16-34 向硼砂溶液中加酸可得到________，向硼酸溶液中滴加少量NaOH 得到
_________。
16-35Al3+在水溶液中，实际上以空间构型为体的水合配离子而存在。16-36Al2S3在水中，生成沉淀和气体。
16-37 Al2Cl6中，Al是采用杂化，分子中的氢桥键为键。
16-38乙硼烷的分子式是____________，它的结构式为________________其中两个硼原子间的化学键是_______________。
16-39H3BO3是极弱的一元酸，在定量分析中不能直接用强碱滴定，如果加一定量的____________，生成___________后，因酸性大为增强，则就可滴定了。
16-40 天然硼仅含同位素10B(10.0130 amu)和11B (11.00930 amu)，如果天然硼的相对原子质量是10.811 ，则10B和11B的相对丰度是__________和____________。
16-41 硼烷分子中的五种型式的键是_________________、__________________、
__________________、__________________和__________________。
16-42下列各含氧酸H2B4O7，H3BO3，H5B3O7，H6B4O9,按其酸度强弱排列的顺序是______________________________________________________________。
16-43 "BH3"不能以单分子形式存在，而BX3则以单分子存在，这是因为____________________________________ 。
16-44 硼族元素+Ⅲ氧化态的共价化合物常被称为化合物，它们有很强
的的能力。这种能力表现在以及同
形成稳定的等方面。
16-45在气相或非极性溶剂中，三氯化铝是以的形式存在，在这种构型的分子中，由于铝原子有，而氯原子有，因而在形成了键的配位化合物。
3．问答题
16-46说出硼砂可作为焊药焊接某些金属的化学原理并举三例。
16-47 写出以硼砂为原料制备下列化合物的方程式：
(1) H 3BO 3 (2) BF 3 (3) NaBH 4
16-48 正确写出下列反应的化学反应方程式，注明反应条件：
(1) Na 2B 4O 7 + CoO
(2) Na 2B 4O 7 + NH 4Cl
16-49 在Al 3+、Mg 2+、Ca 2+盐溶液中分别加入Na 2CO 3溶液, 各生成什么物质, 写出反
应方程式。
16-50 在硼与卤素所形成的化学键中，B-F 、B-Cl 和B-Br 的键长估计值分别为约
152pm 、187pm 和199pm, 但实际观测值却为130pm 、175pm 和187pm ，说明B-X
键为什么比预期的单键缩短。
16-51 硼酸是几元酸？其结构如何？为什么硼酸在热水中的溶解度比冷水中大?
16-52 实验室如何制备BF 3? BF 3与H 2O 的加合产物是什么?当少量的BF 3溶于水，其
产物又是什么?
16-53 完成并配平下列反应方程式
(1) B + H 2O(g)
(2) B 2O 3 + Mg
(3) CaF 2 + B 2O 3 + H 2SO 4 (浓)
42SO H
(4) B(OH)3 + C 2H 5OH
(5) B 2O 3 + C + Cl 2
BCl 3 + 16-54 试解释：
(1) 铝为较活泼金属却广泛地用于航空和建筑工业，用作水管（非饮用水）和某些
化工设备。
(2) 铝比铜活泼，但浓硝酸能溶解铜而不能溶解铝。
16-55 下列反应产物与理论及实验事实均不符，请改正：
(1) AlCl 3?6H 2O
AlCl 3+6H 2O (2) 2TlCl 3+3Na 2S Tl 2S 3 ↓ +6NaCl
(3) 2Al(NO 3)3+3Na 2CO 3
Al 2(CO 3)3+6NaNO 3 16-56 H 3BO 3与H 3PO 3化学式相似，为什么H 3BO 3为一元酸，而H 3PO 3为二元酸？
16-57 写出BCl 3的水解方程式，并说明它与NCl 3的水解有何不同。
16-58不存在BH3而只存在其二聚体B2H6，AlCl3气态时也为二聚体，但BCl3却不能形成二聚体。试解释原因。
4．计算题
16-59取0.4克硼砂溶于50.00 mL水中，以浓度为0.1000 mol·L-1的HCl 滴定，消耗HCl 20.05mL，求此硼砂的纯度
16-60 10 mL 0.2mol·L-1的BaCl2溶液和10 mL 0.5mol·L-1的Na2CO3溶液混合后(忽略水解)有无沉淀生成? (已知：K sp(BaCO3) = 7×10-9)
16-61有人根据下列反应式制备了一些硼烷：
4BF3(g)+3LiAlH4(s) 乙醚2B2H6(g)+3LiF(s)+3AlF3(s)
若产率为100%，用5g BF3和10.0g LiAlH4反应能得到多少克B2H6?制备时由于未用干燥好的乙醚，有些B2H6与水反应损失了。有多少克B2H6与0.01g水起反应？
16-62两种气体硼氢化合物的化学式和密度ρ如下：BH3在290K和53978 Pa时的密度为0.629 g·L-1;B2H5在292K和6916Pa时的密度为0.1553 g·L-1。这两种化合物的相对分子质量各是多少？写出它们的分子式。
第13章 硼族元素习题
第13章硼族元素 一、选择题 1、在下列金属中，熔沸点相差最大的是（）. A、Pb B、Al C、Ga D、Ge 2、电解法制备铝时,需加冰晶石,其作用是( ) A. 加快电解速度 B. 降低Al2O3的熔点 C. 作为电解原料 D. 防止制得的铝再次氧化 3、关于铝的化学性质叙述错误的是( ) A. 能溶于稀酸 B. 能与热的强碱反应 C.与氢气直接化合 D. 高温下可与S.P.C.N等直接反应 4、下列硼烷在室温呈气态的是（）. A、B4H10 B、B5H9 C、B5H11 D、B6H10 5、硼砂珠实验产生蓝色表示存在（）. A、Cr B、Ni C、Co D、Fe 6、B的独特性质表现在（）. A、亲氧元素 B、生成正氧化态的化合物 C、能形成离域大 键 D、是缺电子原子 7、下列制备无水三氯化铝的方法，正确的是（）. A、将过量Al加入稀HCl中，反应完毕后蒸干所得溶液. B、往盐酸中加入稀Al（OH）3，反应完毕后蒸干所得溶液. C、在Cl2气流中加热Al箔 D、将AlCl3·6H2O加热脱水 8、金属Ga常用于制造测量高温的温度计，这是利用了Ga的哪种性质（） A、密度大 B、硬度大 C、溶沸点高 D、溶沸点相差大 9、下列金属单质中，熔点最低的是（） A、Cu B、Zn C、Na D、Ga 10、α—Al2O3和γ—Al2O3性质差别很大,不能作出判断的是 ( ) A. 水溶性 B. 在酸碱中的溶解性 C. 表面吸附性 D. 催化活性 11、在铝酸盐溶液中加入足量的氢氧化钠固体则( ) A. 生成白色沉淀 B.有气体放出 C. 先生成白色沉淀,而后沉淀消失 D. 生成白色沉淀,并放出气体 二、填空题 1、写出下列物质的化学式： 冰晶石硼砂刚玉
化学奥赛无机元素化学习题硼族元素含答案
【高中化学奥林匹克竞赛辅导】无机元素化学习题 第十一章硼族元素 1. 下列为有关硼酸的一些反应的图解，试写出其反应方程式，并指出反应条件。 B2H6 ↑ Mg2B2O5·H2O→Na2B4O7·10H2O→BF3→H[BF4] ↓H2SO4 B2O3←HBO2←H3BO3→BPO4 CH2－O (CH3)3BO3 HO－C B－OH CH2－O 2. 试解释下列各术语： (1)缺电子化合物(2)三中心键 3. B2H6的结构怎样？此分子中呈现出什么类型的键？ 4. 为什么BN和BP都能形成石墨型的结构？ 5. 硼酸晶体为什么呈鳞片状？晶体中硼酸分子是怎样结合在一起的？ 6. 硼酸H3BO3有没有象磷酸那样的碱式盐？为什么？ 7. 用盐酸可以溶解难溶的碳酸盐（如碳酸钙），但如用醋酸（K=1.8×10－5）或硼酸（K=7.8×10－10）能溶解碳酸钙吗？为什么? 8. 在焊接金属时，使用硼砂的原理是什么？用反应方程式表示硼砂和下列各氧化物共熔时所发生的化学反应：CaO，Fe2O3，NiO。 9. 为什么不能用AlC13·6H2O加热脱水制备无水的AlCl3? 10. 铝与硫混合，当加热时会剧烈的反应，生成硫化铝，但是此硫化铝不能从混有铝离子和硫离子的溶液中得到，如何解释？写出硫化铝与水的化学反应方程式。 11. 按金属的电极电位，铝的还原性远大于氢，但它不能将水中的H+还原为H2，可是在氢离子浓度比水小得多的碱性溶液中，铝反而可以容易地取代出氢气来，为什么？ 12. 已知A12O3(s)，Fe2O3(s)，MnO2(s)和MgO(s)的标准生成焓分别为： －1672，－823.5，－518.3，－601.9kJ?mol－1 (1) 试求生成1mol铁，铝热剂反应的热效应? (2) 若用MnO2来代替Fe2O3，要得到lmol Mn反应的热效应如何？ (3) 如果用MgO来代替Fe2O3，此反应是放热还是吸热，Al能否把MgO还原到Mg？ 13. 铟能显示＋l和＋3价态，但没有＋2价态，但是它的氯化物中有一种分子式为InCl2，如何解释？ 14. 为什么不能制得TlI3和Tl2S3? 15. 虽然TlI与KI是同晶型的，但为什么TlI不溶于水？ 16. 铊的化学性质，在某些方面相似于铝，在一些方面相似于IA金属，试用化学事实来说明上述叙述。 17. 今有K2SO4、Pb(NO3)2、SnC12、SbC13、A12(SO4)3和Bi(NO3)3等六瓶溶液，如何用
第12章 氮族、碳族和硼族元素 习题参考答案
第12章 氮族、碳族和硼族元素 习题参考答案 1. （1）解： NH 4 (NH 4)2SO 4HSO 4(NH 4)2Cr 2O 2O 3 + N 2 O （2）解： 2KNO 32 + O 2Cu(NO 3) 222 2AgNO 3 2．解：(1) 5NO 2-+ 2MnO 4- + 6H 5NO 3- + 2Mn 2+ + 3H 2O 3NO 2-+ Cr 2O 27 + 8H + →3NO 3- +2Cr 3+ +7H 2O (2) 2NO 2- + 2I - + 4H +2NO↑+ I 2 + 2H 2O (3) HNO 2+NH 2+ 2H 2O 3．解：（1） NH 4(NH 4)2SO 产生白色沉淀(BaSO 4) （2） KNO KNO 产生蓝色溶液(N 2O 3)、红棕色气体(NO 2) （3） AsCl BiCl SbCl 产生黄色沉淀（As 2S 3） Sb 2S 3）产生黑色沉淀（Bi 2S 3） 4．解：（1）S + 2HNO 3(浓) H 2SO 4 + 2NO↑ （2）4Zn + 10HNO 3(很稀) 4Zn(NO 3)2 + NH 4NO 3 + 3H 2 O （3）3CuS + 8HNO 3 3Cu(NO 3)2 + 3S↓ + 2NO↑ + 4H 2O （4）PCl 5+4H 2H 3PO 4+ 5HCl
（5）2AsO 33- + 3H 2S + 6H As 2S 3↓ + 6H 2O （6）AsO 43- + 2I - + 5H +H 3AsO 3 + I 2 + H 2O （7）2Mn 2+ + 5NaBiO 3 + 14H 2MnO 4- + 5Bi 3+ + 5Na + + 7H 2O （8）Sb 2S 3 + 3S 2-2SbS 33- 5．解：（1） NH 4 NH 3 O 2 Pt NO O 2 NO O 2H 2(Fe) N 2 2 2 NH 3 43 H 2SO 4( H 2SO 2 3 NH 3 （2） AsCl H 2As 23 2Na 3AsS 3 H 3AsO 3 H 4 2S(HCl)2S 5 Na 3AsS 4 （3） Na 3SbO Sb(OH) 3 SbOCl 2S 2S Na 3SbS 3 （4） 3 43) 3)3 Bi(OH)BiONO 3 6．解：A 是AsCl 3，B 是AgCl ，C 是[Ag(NH 3)2]Cl ，D 是As 2S 3，E 是(NH 4)3AsS 4，F 是As 2S 5，G 是H 2S 。有关反应式如下：
第16章-硼族元素
第16章硼族元素 16.1 硼族元素的通性 16.1.1 硼族元素的通性 包括硼、铝、镓、铟、铊五种元素。硼在自然界中有硼镁矿、硼砂等；铝在地壳中的含量仅次于氧和硅，占第三位，主要以长石、云母、高岭土等硅酸盐形式存在。镓、铟、铊比较分散，没有单独矿藏，与其他矿物共生。 硼的原子半径最小，核电荷对外层电子的吸引较强，为非金属，其余四种元素为金属，从硼到铝是由非金属突变到金属，不是逐渐过渡的。 ●硼族元素氧化物的酸碱性递变规律：硼的氧化物呈酸性，铝和镓的氧化物为两性，铟和铊的氧化物是碱性的。 ●硼族元素的价电子构型为ns2np1，一般氧化态为+III。“惰性电子对效应”，随着原子序数的递增，生成低氧化态的(+I)的倾向增强。 镓、铟、铊在一定的条件下能显示出+I氧化态，特别是Tl ，其+I氧化态常见，Tl(+I)的化合物具有较强的离子健特征。 ●硼、铝两元素亲氧特性表现得突出。 ●硼族元素价电子轨道（ns和np）数为4，而价电子仅为3，为缺电子原子，它们所形成的化合物有些为缺电子化合物。 有空的价键轨道，这些化合物有很强的接受电子的趋势，容易形成聚合分子（如：Al2Cl6）和配合物（如：HBF4）。在此过程中，中心原子价轨道由sp2杂化过渡到sp3杂化，相应分子从平面结构过渡到立体结构。硼原子最高配位数为4，而其它元素外层d轨道可参与成键，最高配位数可以为6。 16.2 硼族元素的单质及其化合物 硼在自然界主要以含氧化合物的形式存在。硼的重要矿石有硼砂
Na2B4O7·10H2O，方硼石2Mg3B8O15?MgCl2，硼镁矿Mg2B2O5?H2O等。铝在自 然界分布很广，主要以铝矾土矿形式存在，它是一种含有杂质的水合氧化铝矿。镓、铟、铊在自然界单独矿物，以杂质的形式分散在其它矿物中。 16.2.1 硼族元素的单质 1. 单质硼 (1) 单质硼的结构 单质硼有多种同素异形体，包括无定形硼和晶体硼。无定形硼为棕色粉末，晶体硼呈黑灰色。晶体硼有各种复杂的晶体结构(只有三种测出结构)，但都是以B12 的20面体为基本单元。该20面体有20个等边三角形面和12个顶角硼 原子，每个硼原子与邻近的5个硼原子距离相等，如图16-2(a) 所示。 图16-2 B12 20面体 由于20面体之间的连结方式不同，键型不同，所形成的硼晶体类型不同。 图16-3 在α—菱形硼中的三中心键(虚线三角形表示三中心键) 最普通的一种是α—菱形硼：由B12单元组成的层状结构。在每层中，每个B12单元通过6个硼原子用6个三中心二电子键与在同一平面的6个B12单元
无机化学16硼族元素
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↓
(推荐)硼族元素
硼族元素硼族元素基本性质 第ⅢA族包括硼、铝、镓、铟和铊五种元素。其中除硼是非金属元素外，其余的都是金属元素，且其金属性随着原子序数的增加而增强。 硼族元素的一些基本性质列于下表中。 性质硼(B)铝(Al)镓(Ga)铟(In)铊(Tl)原子序数513314981 原子量10.8126.9869.72114.82204.38价电子构型2s22p13s23p14s24p15s25p16s26p1主要氧化态+3,0+3,0+3,(+1),0+3,+1,0(+3),+1,0共价半径(pm)88125125150155离子半径(pm)M+ M3+ - 23 - 51 - 62 132 81 144 95 第一电离势(kJ/mol)800.6577.6578.8558.3589.3电负性 2.04 1.61 1.81 1.78 2.04 硼族元素的特性 本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。
+Ⅲ氧化态的硼族元素具有相当强的形成共价键的倾向。硼因原子半径较小，电负性较大，使其共价倾向最强，其它的硼族元素成键时表现为极性共价键。 硼族元素的价电子层有4条轨道（ns、np x 、np y 、np z ），而只有3个价电 子，这种价电子层中价轨道数超过价电子数的原子称为缺电子原子，中心原子价轨道数超过成键电子对数的化合物称为缺电子化合物。如本族+Ⅲ价单分子化合 物BF 3、AlCl 3 等。缺电子原子在形成共价键时，往往采用接受电子形成双聚分子 或稳定化合物和形成多中心键（即较多中心原子靠较少电子结合起来的一种离域共价键）的方式来弥补成键电子的不足。 硼族元素电势图 下面列出了硼族元素的标准电极电势图。
第16章 硼族元素..
第十六章硼族元素 §16-1 硼族元素的通性 硼族元素：B、Al、Ga、In、Tl 价电子层结构：ns2np1 主要氧化数： B Al Ga In Tl +3 +3 +3,(+1) +1,+3 +1,(+3) 从Al开始为金属，但成键时表现为极性共价键 +3氧化态化合物特点：缺电子，易聚合，易与路易斯碱形成稳定化合物 元素电势图（P769）：所有单质都具有还原 性，无氧化性，碱性 条件下还原性更强。 酸性条件下Tl3+具有 较强氧化性，Ga2+、 In2+、In+易歧化。 §16-2 硼族元素的单质及其化合物 一、硼族元素在自然界中的分布 二、硼族元素的单质
2Al
3.镓、铟、铊 Ga: 银白色光泽的软金属。熔、沸点相差最大，m.p.=302.78K, b.p.=2343K。凝固时体积膨胀。在 干燥的空气中不起变化。两性金 属。 In: 银白略带淡蓝色金属，比铅还软。 在干燥的空气中不起变化。不与 碱作用。 Tl：灰白色，重而软的金属，在空气中生成一层Tl2O膜。不与碱作用。 化学性质：M+O2(或S) 灼热M2O3（或M2S3）（M=Ga,In,Tl） M+X2= MX3（M=Ga,In,Tl）（X=Br,Cl; Tl无三溴化物） M+I MI3(或MI) （M=Ga,In） 2In(粉末)+6H2O=2In(OH)3+3H2↑ M+HCl MCl3(或
MCl)+H2↑ M+HNO3（稀）M(NO 3)3(或MNO3)+NO↑+H2O 2Ga+2NaOH+6H2O=2Na[Ga (OH)4]+3H2↑ 4.单质的提取和冶炼 B的制备： 碱法：Mg2B2O5.H2O+2NaOH=2NaBO2+2Mg (OH)2 4NaBO2+CO2+10H2O=Na2B4O7.10H2 O+Na2CO3 Na2B4O7+H2SO4+5H2O=4H3BO3+Na2S O4 2H3BO3 O3+3H2O B B2O3+3Mg=2B+3MgO 酸法:
第十六章硼族元素
第十六章硼族元素 一、选择题 1 下列化合物属于缺电子化和物的是（） a. BeCl2 b. H[BF4] c. B2O3 d. Na[Al(OH)4] 2 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 3 下列关于BF3的叙述中，正确的是（） a. BF3易形成二聚体 b. BF3为离子化合物 c. BF3为路易斯酸 d.BF3常温下为液体 4 下列各对物质中，中心原子的轨道杂化类型不同的是（） a. CH4与SiH4 b. H3O+与NH3 c. CH4与NH4+ d. CF4与SiF4 5 下列金属单质中，熔点最低的是（） a. Cu b. Zn c. Na d. Ga 6 下列化合物中，熔点最低的是（） a. BCl3 b. CCl 4 c.SiCl4 d. SnCl4 7 下列物质在水中溶解度最小的是（） a. Na2CO3 b. NaHCO3 c. Ca(HCO3)2 d. KHCO3 8 下列分子中，偶极矩不为零的是（） a. BCl3 b.SiCl4 c. PCl5 d. SnCl2 9 下列金属中，与硝酸反应得到产物价态最高的是: （） a. In b. Tl c. Sb d. Bi 10 下列氧化物中，氧化性最强的是: （） a. SiO2 b. GeO2 c. SnO2 d. Pb2O3 二、简答题 1 炭火烧得炽热时，泼少量水的瞬间炉火烧得更旺，为什么？ 2 C 和O 的电负性相差较大，但CO 分子的偶极矩却很小，请说明原因。 3 N2 和CO 具有相同的分子轨道和相似的分子结构，但CO 与过渡金属形成配合物
第13章 硼族元素
第十三章P区元素（一） 姓名：，学号：，成绩： 一、选择题 1.关于硼族元素所形成的化合物的类型，下列叙述错误的是( ) A. 硼只能形成共价化合物 B. 除硼外，其它元素都可以形成纯离子化合物 C. 除硼外，其它元素都可以形成离子化合物，但M(Ⅲ)化合物有一定程度的共 价性 D. Tl+化合物是稳定的离子化合物 2.硼族元素的原子都属缺电子原子，而硼原子的缺电子性在形成化合物时表现得 尤为突出，其原因是( ) A. 原子的半径最小，电离能最高 B. 原子的半径最小，电负性最大 C. 原子的非金属性最强 D. 原子半径小，电负性大，有空2P轨道 3.电解法制备铝时，需加冰晶石，其作用是( ) A. 加快电解速度 B. 降低Al2O3的熔点 C. 作为电解原料 D. 防止制得的铝再次氧化 4.铝在地壳中含量高，它在自然界的主要存在形式是( ) A. 铝单质 B. Al2O3.2H2O C. NaAlO2 D.明矾 5.在擦净的铝片上滴加数滴HgCl2溶液，2-3分钟后，用滤纸拭去，铝片放热并 有蓬松的铝毛生长，此实验现象说明铝具有( )
A．金属性 B. 两性 C. 亲氧性 D. 缺电子性 6.下列因果关系不成立的是( ) A.由于铝在空气中和水中都很稳定，所以铝的性质不活泼 B.由于△f H?Al2O3 == -1669.7kJ·mol-1，所以铝是一个亲氧元素 C.由于铝既可溶于稀酸，又可溶于强碱，所以它是一个典型的两性元素 D.由于铝表面极易被氧化，生成致密的氧化膜，所以在空气中，水中都很稳 定. 7.下列关于Al(OH)3性质的叙述错误的是( ) A. Al(OH)3是两性的，其酸性与碱性相当 B. Al(OH)3是两性的，其酸性弱于碱性 C. 可溶于酸 D. 可溶于过量的强碱 8.明矾广泛用作净水剂是由于( ) A. 铝离子的凝聚作用 B. 铝离子的水解作用 C. 氢氧化铝的吸附作用 D. 铝离子的一系列水解产物的吸附作用和Al3+的凝聚作用 9.下列关于氯化铝存在形式的叙述，正确的是( ) A. 蒸气状态时为氯化铝分子 B. 在非极性溶剂中是二聚分子Al2Cl6 C. 液态氯化铝都电离为Al3+和Cl- D. 晶体是链状的大分子(AlCl3)n 10.下列铝的卤化物，熔点最高的是( ) A. AlF3 B. AlCl3 C. AlBr3 D. AlI3 11.关于Al2Cl6分子结构的叙述错误的是( ) A. 每个铝原子采用SP3杂化 B. 分子中存在氯桥键
无机化学第十六章 硼族元素
第十六章硼族元素 §本章摘要§1.硼 单质硼烷硼的含氧化合物硼与硅的相似性2.铝 Al 2 O 3 的两种变体铝盐 3.镓铟铊 单质氧化物及氢氧化物盐类Tl(III)的氧化性 §1.硼 一.单质 二硼烷 2. 乙硼烷制备 质子置换法: 相当于 Mg 2Si和盐酸反应制备SiH 4 。
研究表明它的分子式是B 2H 6 , 分子间键联 关系: 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不在分子平面内，其连线垂直于分子平面，上下各一个, 上面的H 所成的键 共用价电子44个还原法: 4BCl 3 + LiAlH 4 --- 2B 2 H 6 + 3LiCl + 3AlCl 3 相当于SiCl 4 和LiAlH 4 反应 制SiH 4 。 3. 乙硼烷的性质 1°稳定性 B 2 H 6 ----B + H 2 B 2 H 6 要在100℃以下保存，稳定性不如硅烷。 2 °还原性 B 2 H 6 + 3O 2 --- B 2 O 3 + H 2 O 自燃属高能燃料，但毒性极大，不易储存。 3 °水解性 B 2 H 6 + 6H 2 O--- 2B(OH) 3 + 6H 2 (气体) 4 °路易斯酸的反应，缺电子反应 B 2 H 6 + 2LiH --- 2Li(BH 4 ) 白色固体，火箭推进剂
三硼的含氧化合物1. 三氧化二硼 单质硼燃烧或硼酸脱水得B 2O 3 ，无 色晶体。B 2O 3 和SiO 2 的性质差别较大。 B 2O 3 + 3H 2 O ---2H 3 BO 3 硼酸酐 B 2O 3 和水蒸气反应生成易挥发的偏 硼酸: B 2O 3 ＋ HH 2 O --- 2HBO 2 B 2O 3 和许多种金属氧化物在熔融时 生成有特征颜色的硼珠，可用于鉴定。 CoO + B 2O 3 --- Co(BO 2 ) 2 深蓝色 Cr 2O 3 的硼珠绿色 CuO的硼珠蓝 色 MnO的硼珠紫色 NiO的硼珠绿色 Fe 2O 3 的硼珠黄色 2. 硼酸 H 3BO 3 在H 3 BO 3 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: H 3 BO 3 遇到某种比它强的酸时，有显 碱性的可能: B(OH) 3 + H 3 PO 4 -- BPO 4 + 3H 2 O (中 和反应) 3°硼酸的鉴定反应 点燃时: 硼酸三乙酯燃烧显绿色火 焰 3. 硼砂 硼砂是硼的最主要的含氧酸盐, 白 色, 玻璃光泽.
学习指导——-硼族
第16章硼族元素习题 1．选择题 16-1硼族元素最重要的特征是…………………………………………………( ) (A) 共价性特征 (B) 缺电子性特征 (C) 共价性和缺电子性特征 (D) 易形成配合物和自身聚合的特征 16-2 硼成键为sp2杂化，且含三个单键, 1 个π46键的化合物是………….. ( ) (A) B2O3(B) BF4-(C) BO33-(D) B2H6 16-3硼的独特性质表现在………………………………………………………( ) (A) 能形成正氧化态化合物,如BN ,其它非金属则不能 (B) 能生成大分子 (C) 能形成负氧化态化合物,其它金属则不能 (D) 在简单的二元化合物中总是缺电子的 16-4在 菱形硼的B12单元中,表现硼原子是缺电子原子性质的原子个数是( ) (A) 3个(B) 6个(C) 9个(D) 12个 16-5 下列关于单质硼性质的描述,错误的是………………………………..( ) (A) 常温下不活泼,但高温下可与许多非金属反应 (B) 与碳相似,炽热的硼可与水蒸气反应 (C) 可与盐酸反应 (D) 可与碱反应 16-6 硼与浓NaOH反应,所得的含硼产物是………………………………..( ) (A) NaBO2(B) Na3BO3(C) B2O3(D) H3BO3 16-7 硼与浓硝酸反应,所得的含硼产物是…………………………………( ) (A) B(NO3)3(B) H3BO3(C) BN (D) B2O3 16-8 下列对硼酸性质的描述不正确的是…………………………………( ) (A) 硼酸是三元酸(B) 硼酸是一元路易斯酸 (C) 硼酸与多元醇反应,生成配合物,使酸性增强 (D) 硼酸的溶解度小 16-9 硼砂的水溶液呈…………………………………………………….( ) (A) 碱性(B) 中性(C) 酸性(D) 弱酸性 16-10用盐酸滴定硼砂水溶液至恰好中和时,溶液呈……………………( )