高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第三章 知識(shí)拓展專題 硼及其化合物的性質(zhì)

1、知識(shí)拓展專題硼及其化合物的性質(zhì)1硼硼單質(zhì)有晶體硼和無定形硼兩種，晶體硼相當(dāng)穩(wěn)定，無定形硼比較活潑，能發(fā)生如下反應(yīng)：(1)高溫下，與N2、S、X2等單質(zhì)反應(yīng)，如2BN22BN。(2)高溫下同金屬反應(yīng)生成金屬硼化物。(3)赤熱下，與水蒸氣反應(yīng)，2B6H2O(g)2B(OH)33H2。(4)與熱的濃硫酸或濃硝酸反應(yīng)，2B3H2SO4(濃)2H3BO33SO2，B3HNO3(濃)H3BO33NO2。2硼酸(H3BO3)(1)一元弱酸，H3BO3H2OHB(OH)4。(2)H3BO3受熱時(shí)會(huì)逐漸脫水，首先生成偏硼酸(HBO2)，繼續(xù)升溫可進(jìn)一步脫水生成四硼酸(H2B4O7)，更高溫度時(shí)則轉(zhuǎn)變?yōu)榕鹚岬乃狒?/p>

2、(B2O3)。3硼氫化鈉(NaBH4)硼氫化鈉中的氫元素為1價(jià)，具有還原性，故其可用作醛類、酮類和酰氯類的還原劑：。4硼砂(Na2B4O710H2O)(1)制備：將偏硼酸鈉溶于水形成較濃溶液，然后通入CO2調(diào)節(jié)pH，濃縮結(jié)晶分離出硼砂：4NaBO2CO210H2O=Na2B4O710H2ONa2CO3。(2)將硼砂溶于水，用硫酸溶液調(diào)節(jié)pH，可析出溶解度小的硼酸晶體：Na2B4O7H2SO45H2O=4H3BO3Na2SO4。1NaBH4與FeCl3反應(yīng)可制取納米鐵：2FeCl36NaBH418H2O=2Fe6NaCl6H3BO321H2，下列說法正確的是()A該反應(yīng)中氧化劑只有FeCl3BN

3、aBH4的電子式為CNaBH4不能與水發(fā)生反應(yīng)D該反應(yīng)中每生成1 mol Fe轉(zhuǎn)移電子3 mol答案B解析反應(yīng)2FeCl36NaBH418H2O=2Fe6NaCl6H3BO321H2中，F(xiàn)eCl3中的Fe由3價(jià)降低到0價(jià)，水中部分H由1價(jià)降低到0價(jià)，所以該反應(yīng)中氧化劑為FeCl3和H2O，A項(xiàng)錯(cuò)誤；NaBH4由鈉離子與BH構(gòu)成，為離子化合物，則其電子式為，B項(xiàng)正確；NaBH4中H為1價(jià)，水中H為1價(jià)，兩者發(fā)生歸中反應(yīng)可生成氫氣，C項(xiàng)錯(cuò)誤；題述氧化還原反應(yīng)中，化合價(jià)升高的只有NaBH4中的H，由1價(jià)升高到0價(jià)，可據(jù)此判斷電子轉(zhuǎn)移數(shù)目，每生成1 mol Fe，消耗3 mol NaBH4，轉(zhuǎn)移電子1

4、2 mol，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2按要求回答問題(1)2019全國(guó)卷，26(3)根據(jù)H3BO3的解離反應(yīng)：H3BO3H2OHB(OH)，Ka5.811010，可判斷H3BO3是_酸。(2)2015全國(guó)卷， 27(1)(6)寫出Mg2B2O5H2O與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。單質(zhì)硼可用于生產(chǎn)具有優(yōu)良抗沖擊性能的硼鋼。以硼酸和金屬鎂為原料可制備單質(zhì)硼，用化學(xué)方程式表示制備過程：_。(3)2015安徽理綜，27(2)請(qǐng)配平化學(xué)方程式：_NaBO2_SiO2_Na_H2=_NaBH4_Na2SiO3。(4)2014重慶理綜，11(2)NaBH4是一種重要的儲(chǔ)氫載體，能與水反應(yīng)得到NaBO2，且反應(yīng)前后B的化合價(jià)

5、不變，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。答案(1)一元弱(2)Mg2B2O5H2O2H2SO42MgSO42H3BO32H3BO3B2O33H2O、B2O33Mg2B3MgO(點(diǎn)撥：硼酸先高溫脫水生成B2O3，然后與鎂發(fā)生置換反應(yīng))(3)124212 (4)NaBH42H2O=NaBO24H23硼、鎂及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。已知硼鎂礦的主要成分為Mg2B2O5H2O，硼砂的化學(xué)式為Na2B4O710H2O。一種利用硼鎂礦制取金屬鎂及粗硼的工藝流程如圖所示：(1)寫出硼元素在元素周期表中的位置：_。(2)將硼砂溶于水后，用硫酸調(diào)節(jié)溶液的pH3.5以制取硼酸(H3BO3)，該反應(yīng)的離子方程式為_。

6、(3)由MgCl26H2O制備MgCl2時(shí)，一定條件是_。(4)制得的粗硼在一定條件下反應(yīng)生成BI3，BI3在一定條件下受熱分解可以得到純凈的單質(zhì)硼。0.200 0 g粗硼制成的BI3完全分解，將生成的I2配制成100 mL碘水，量取10.00 mL碘水于錐形瓶中，向其中滴加幾滴淀粉溶液，用0.300 0 molL1 Na2S2O3溶液滴定至終點(diǎn)，消耗Na2S2O3溶液18.00 mL。(提示：I22S2O=2IS4O)滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為_，該粗硼樣品的純度為_%。(5)H3BO3也可寫成B(OH)3可以通過電解NaB(OH)4溶液的方法制備。工作原理如圖所示。b膜為_(填“陰離子”或“陽(yáng)離子”

7、)交換膜，寫出產(chǎn)品室發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：_，理論上每生成1 mol H3BO3，N室可生成_L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體。N室中，進(jìn)口和出口的溶液濃度大小關(guān)系為a%_(填“”或“”)b%。答案(1)第二周期A族(2)B4O2H5H2O=4H3BO3(3)在HCl氛圍中加熱(4)滴加最后一滴Na2S2O3溶液，錐形瓶中溶液藍(lán)色褪去，且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原色99(5)陰離子HB(OH)=H3BO3H2O11.2解析(3)因MgCl2在蒸干灼燒時(shí)會(huì)發(fā)生水解，其水解的化學(xué)方程式為MgCl22H2OMg(OH)22HCl，所以為了防止氯化鎂水解生成氫氧化鎂，需要在HCl氛圍中加熱。(4)消耗的Na2S2O3的物質(zhì)的

8、量為0.300 0 molL10.018 L0.005 4 mol，根據(jù)關(guān)系式：BBI3I23S2O得，n(B)n(S2O)0.001 8 mol，則該粗硼樣品中B的物質(zhì)的量0.001 8 mol0.018 mol，則硼的質(zhì)量為11 gmol10.018 mol0.198 g，該粗硼樣品中硼的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%99%。(5)產(chǎn)品室可得到H3BO3的原因是M室的H穿過陽(yáng)離子交換膜擴(kuò)散至產(chǎn)品室，原料室的B(OH)穿過陰離子交換膜擴(kuò)散至產(chǎn)品室，二者反應(yīng)生成H3BO3，其離子方程式為HB(OH)=H3BO3H2O，所以b膜應(yīng)為陰離子交換膜。陰極的電解液為氫氧化鈉溶液，所以N室的電極反應(yīng)式為2H2O2e=H22OH，生成1 mol H3BO3時(shí)，需要M室和原