第三講 硼族元素

1、第三講第三講 硼族元素硼族元素3.3 鋁的化合物鋁的化合物3.2 硼的化合物硼的化合物3.1 硼族元素概述硼族元素概述13.1 硼族元素概述硼族元素概述硼族(A)：B，Al，Ga，In，Tl價電子構型：ns2np1缺電子元素：價電子數(shù)價層軌道數(shù)缺電子化合物：成鍵電子對數(shù)價層軌道數(shù)例如：BF3，H3BO3。 2ClClAlClClClClAl缺電子化合物特點：b. 易形成雙聚物Al2Cl6HF BF3a. 易形成配位化合物HBF433.2 硼的化合物硼的化合物1.硼的氫化物硼烷分類：BnHn+4和 BnHn+6 例： B2H6 B4H10 乙硼烷 丁硼烷 有CH4，但無BH3 最簡單的硼烷：B2

2、H6 其結構并非如右圖所示：HHBBHHHH4 硼烷的結構 B：利用sp3雜化軌道，與氫形成三中心兩電子鍵。（氫橋）5HHBBHHHH記作：要點：B的雜化方式sp3，有兩個三中心兩電子鍵、兩個氫橋 。6多中心鍵多中心鍵 三中心二電子鍵三中心二電子鍵(3c-2e)簡稱三中心鍵簡稱三中心鍵,是多中心是多中心鍵的一種形式鍵的一種形式定義：是指定義：是指3個或個或3個以上原子之間所形成的個以上原子之間所形成的共價鍵共價鍵B 缺電子原子缺電子原子H等電子原子等電子原子形成兩個三中心二電子鍵形成兩個三中心二電子鍵形成：缺電子原子形成：缺電子原子 等電子原子等電子原子7硼烷的性質 自燃高能燃料，劇毒 水解含

3、硼化合物燃燒 火焰呈現(xiàn)綠色O(g)3H(s)OB(g)3O(g)HB232262(g)H6(s)BO2HO(l)3H(g)HB233262 mol-509.3kJ-1rHmrHm-1mol-2034kJ8 化合反應 被氯氯化6HCl(l)2BCl(g)6Cl(g)HB3262-1mol-1376kJrHm4622NaBHHB2NaH4622LiBHHB2LiH9OHBOOHH 硼酸 H3BO3結構：B：sp2雜化2.硼的含氧化合物分子間通過氫鍵形成接近六角形的對稱層狀結構，層與層之間借助微弱的范德華力連在一起因此硼酸晶體為鱗片狀10性質：一元弱酸 (固體酸) OHBOH233HB(OH)-4K

4、=5.810-10水溶液顯酸性, 是由于硼原子是缺電子原子,價層有空軌道，能接受水解離出的OH-孤電子對，以配位鍵形式形成B(OH)4-113.硼的鹵化物 BX3結構： B：sp2雜化 BX3性質：BXXX12水解：I)Br,Cl,(X 3HXBOHO3HBX332333BFHFHFBF3HBFBOHO3H4BF4332313氧化鋁：Al2O3 - Al2O3 ：剛玉硬度大，不溶于水、酸、堿，可用于制造剛玉球磨機。 - Al2O3 ：活性氧化鋁，可溶于酸、堿，通?？勺鳛榇呋瘎┑妮d體。3.3 鋁的化合物鋁的化合物1.氧化鋁和氫氧化鋁14紅寶石(Cr3+) 藍寶石(Fe3+,Cr3+) 黃玉(Fe

5、3+) 有些氧化鋁因含有雜質而呈現(xiàn)鮮明顏色。15在堿性溶液中以Al(OH)4-存在 簡便書寫為2AlO 氫氧化鋁：Al(OH)3兩性： Al(OH)3+ 3H+ Al3+ + 3H2OAl(OH)3+ OH- Al(OH)4-難溶于水162.鋁的鹵化物離子晶體 分子晶體分子晶體：熔點低，易揮發(fā)，易溶于有機 溶劑，易形成雙聚物。水解激烈：HCl3Al(OH)O3HAlCl323AlF3 AlCl3 AlBr3 AlI3離子鍵 共價鍵無水AlCl3只能用干法制取173.鋁的含氧酸鹽硫酸鋁： (1)易溶于水，水溶液由于Al3+水解呈酸性342)(SOAlS(g)3H(s)2Al(OH)O6H2S2A

6、l232-23(g)3CO(s)2Al(OH)OH3CO32Al232-233(2)弱酸的鋁鹽在水中完全水解 18練習一鎂和鋁分別與等濃度、等體積的過量稀硫酸反應，產生氣體的體積（V）與時間（t）關系如圖.反應中鎂和鋁的（）A.物質的量之比為3:2 B. 質量之比為3:2C. 摩爾質量之比為2:3D. 反應速率之比為2:3 19練習二 下表各選項中，不能利用置換反應通過Y得到W的一組化合物是( )20練習三下列敘述中，正確的是()A氯化鋁溶液中加入過量氨水反應實質是：Al33NH3H2O=Al(OH)33NH4+B在加入鋁粉能放出氫氣的溶液中：K、NH4+、CO32、Cl一定能夠大量共存C鎂鋁

7、合金既可完全溶于過量鹽酸又可完全溶于過量NaOH溶液D依據(jù)鋁熱反應原理，能發(fā)生反應：2Al3MgO 3MgAl2O3 21練習四 下列各組物質，不能按下圖（“”表示反應一步完成）關系轉化的是 22 練習五 氫氧化鈉溶液處理鋁土礦并過濾，得到含鋁酸鈉的溶液向該溶液中通入二氧化碳，有下列反應：2NaAl（OH）4+CO22Al（OH）3+Na2CO3+H2O己知通入二氧化碳336L（標準狀況下），生成24mol Al（OH）3和15mol Na2CO3，若通入溶液的二氧化碳為112L（標準狀況下），計算生成的Al（OH）3和Na2CO3的物質的量之比23練習五答案 通入336L二氧化碳生成24mol Al（OH）3，由2NaAl（OH）4+CO22Al（OH）3+Na2CO3+H2O可知，該反應生成的碳酸鈉的物質的量=24mol0.5=12mol，故溶液中氫氧化鈉反應生成碳酸鈉的物質的量=15mol-12mol=3mol；112L二氧化碳的物質的量=112L/22.4L/moL=5mol，根據(jù)碳元素守恒可知112L二氧化碳反應生成碳酸鈉的物質的量=5mol，故112L二氧化碳與NaAl（OH）4反應生成的碳酸鈉的物質的量=5mol-3mol=2mol，結合方程式可知，112L二氧化碳反應生成Al（OH）3的物質的量=2mol2