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(jià)電子構(gòu)型：ns2np1缺電子元素：價(jià)電子數(shù)價(jià)層軌道數(shù)缺電子化合物：成鍵電子對(duì)數(shù)價(jià)層軌道數(shù)例如：BF3，H3BO3。 2ClClAlClClClClAl缺電子化合物特點(diǎn)：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(wú)BH3 最簡(jiǎn)單的硼烷：B2

2、H6 其結(jié)構(gòu)并非如右圖所示：HHBBHHHH4 硼烷的結(jié)構(gòu) 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(diǎn)：B的雜化方式sp3，有兩個(gè)三中心兩電子鍵、兩個(gè)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(jiǎn)稱三中心鍵簡(jiǎn)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(gè)或個(gè)或3個(gè)以上原子之間所形成的個(gè)以上原子之間所形成的共價(jià)鍵共價(jià)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(gè)三中心二電子鍵形成兩個(gè)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(zhì) 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(yīng) 被氯氯化6HCl(l)2BCl(g)6Cl(g)HB3262-1mol-1376kJrHm4622NaBHHB2NaH4622LiBHHB2LiH9OHBOOHH 硼酸 H3BO3結(jié)構(gòu)：B：sp2雜化2.硼的含氧化合物分子間通過(guò)氫鍵形成接近六角形的對(duì)稱層狀結(jié)構(gòu)，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(zhì)：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(jià)層有空軌道，能接受水解離出的OH-孤電子對(duì)，以配位鍵形式形成B(OH)4-113.硼的鹵化物 BX3結(jié)構(gòu)： B：sp2雜化 BX3性質(zhì)：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(jī)。 - 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(lán)寶石(Fe3+,Cr3+) 黃玉(Fe

5、3+) 有些氧化鋁因含有雜質(zhì)而呈現(xiàn)鮮明顏色。15在堿性溶液中以Al(OH)4-存在 簡(jiǎn)便書(shū)寫(xiě)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(diǎn)低，易揮發(fā)，易溶于有機(jī) 溶劑，易形成雙聚物。水解激烈：HCl3Al(OH)O3HAlCl323AlF3 AlCl3 AlBr3 AlI3離子鍵 共價(jià)鍵無(wú)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(xí)一鎂和鋁分別與等濃度、等體積的過(guò)量稀硫酸反應(yīng)，產(chǎn)生氣體的體積（V）與時(shí)間（t）關(guān)系如圖.反應(yīng)中鎂和鋁的（）A.物質(zhì)的量之比為3:2 B. 質(zhì)量之比為3:2C. 摩爾質(zhì)量之比為2:3D. 反應(yīng)速率之比為2:3 19練習(xí)二 下表各選項(xiàng)中，不能利用置換反應(yīng)通過(guò)Y得到W的一組化合物是( )20練習(xí)三下列敘述中，正確的是()A氯化鋁溶液中加入過(guò)量氨水反應(yīng)實(shí)質(zhì)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(guò)量鹽酸又可完全溶于過(guò)量NaOH溶液D依據(jù)鋁熱反應(yīng)原理，能發(fā)生反應(yīng)：2Al3MgO 3MgAl2O3 21練習(xí)四 下列各組物質(zhì)，不能按下圖（“”表示反應(yīng)一步完成）關(guān)系轉(zhuǎn)化的是 22 練習(xí)五 氫氧化鈉溶液處理鋁土礦并過(guò)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(yīng)：2NaAl（OH）4+CO22Al（OH）3+Na2CO3+H2O己知通入二氧化碳336L（標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)狀況下），計(jì)算生成的Al（OH）3和Na2CO3的物質(zhì)的量之比23練習(xí)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(yīng)生成的碳酸鈉的物質(zhì)的量=24mol0.5=12mol，故溶液中氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉的物質(zhì)的量=15mol-12mol=3mol；112L二氧化碳的物質(zhì)的量=112L/22.4L/moL=5mol，根據(jù)碳元素守恒可知112L二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉的物質(zhì)的量=5mol，故112L二氧化碳與NaAl（OH）4反應(yīng)生成的碳酸鈉的物質(zhì)的量=5mol-3mol=2mol，結(jié)合方程式可知，112L二氧化碳反應(yīng)生成Al（OH）3的物質(zhì)的量=2mol2