高中化学竞赛辅导讲座-硼族元素参考模板范本.ppt

1、高中化学竞赛辅导讲座存在：黄晶CaOB2O3 2SiO2 硼砂Na2B4O7 5H2O 方硼石2Mg3B8O15 MgCl21、制备：(1)金属还原:B2O3（s）+3Mg(s)=2B(s)+3MgO(s)G=-526.4kJ(然后用酸处理）思考：B2O3 2Al Al2O3 2B G 784.6kJ 为什么不用铝来还原制备B？（i）Al2O3难溶于酸；（ii）有杂质黑色的AlB12生成。BCl3+3Na=B+3NaCl G -771.8kJ 800900C2BCl3+3Zn=3ZnCl2+2B（2）电解还原：碳作电极，电解熔融的硼酸盐或氟硼酸盐。（3）挥发性硼的化合物与氢反应：BX3（g)+

2、3/2H2(g)=B(s)+3HX(g)(X=Cl Br)(4)硼的化合物热分解：10001300C,钽丝 2BBr3=2B+3Br2B12结构：问题思考：问题思考：晶体硼的基本结构单元是由硼原子组 成的正二十面体（如图所示），每个 三角形均为正三角形，每个顶点为一 硼原子。则每一个此基本单元由 个 原子组成；该单元中有2个原子为10B （其余为11B），那么该结构单元有 几 种不同类型。（1）与O2燃烧：973K 4B 3O2=2B2O3 G=-2887kJ应用：炼钢时的去氧剂，可还原金属Cu、Fe、Sn、Pb、Co etc.（2）与非金属反应：可以生成BCl3、BBr3、B2S3、BN),

3、但不与H2反应。（3）与氧化性酸作用：B 3HNO3 H3BO3 3NO2 2B 3H2SO4（浓）2H3BO3 3SO2（4）与碱作用：2B 2NaOH 2H2O=2NaBO2+3H2 （氧化剂存在时才可以发生）B的基态：2s22p1 sp2杂化：BCl3、BF3、BO33 平面三角形 sp3杂化：BF4、BH4 正四面体形三大特性（1）共价性 （2）缺电子，配键，独特的多中心键。(B2H6)（3）多面体习性。（HO)3B OH;F3B NH3（3C2e氢桥键）成键类型：（1）B H 正常；（2）BB 正常 （3）BHB 3c-2e (4)B BB 3c-2e思考：请写出B4H10的分子结构

4、：H3BO3：Ka 61010硼砂：Na2B4O5(OH)48H2OMg2B2O5H2O+2NaOH=2NaBO2+2Mg(OH)24NaBO2+CO2+10H2O=Na2B4O5(OH)4 8H2O+Na2CO3Na2B4O7+CaO=2NaBO2 Co(BO2)2(蓝宝石色）B4O5（OH)42-+5H2O=2H3BO3+2B(OH)4-(水解）制备BN：Na2B4O7+2NH4Cl=2NaCl+B2O3+2BN+4H2O1、提取：Al2O3 2NaOH 3H2O 2NaAl（OH）4 2NaAl（OH）4 2CO2 2Al（OH）3 2NaHCO3 Al2O3（电解得单质）2、性质：与B

5、比较:(1)B 只有共价（半径小，电离能高），而铝既有共价，也有离子 （2）最大配位数分别为4、6 如：BF4-、B(OH)4-;AlF63-、Al(OH)63-（3）金属、非金属；H3BO3为弱酸 Al(OH)3两性思考：为什么能用铝罐储存合运输浓硫酸？（钝化）4Al+3C=Al4C3 Al4C3+12H2O=4Al(OH)3+3CH4铝热反应3、Al(OH)3Al(OH)3(s)=Al3+(aq)+3OH-(aq)Ksp(b)=21033Al(OH)3(s)+H2O(l)=H+(aq)+Al(OH)4-Ksp(a)=210-11 4、卤化铝AlF3(Ksp=1.010-15)AlF3+6F-=AlF63-6=7.01019气态AlCl3为二聚分子，高温为单分子