第三讲 硼族元素

1、第三讲第三讲 硼族元素硼族元素3.3 铝的化合物铝的化合物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价电子构型：ns2np1缺电子元素：价电子数价层轨道数缺电子化合物：成键电子对数价层轨道数例如：BF3，H3BO3。 2ClClAlClClClClAl缺电子化合物特点：b. 易形成双聚物Al2Cl6HF BF3a. 易形成配位化合物HBF433.2 硼的化合物硼的化合物1.硼的氢化物硼烷分类：BnHn+4和 BnHn+6 例： B2H6 B4H10 乙硼烷 丁硼烷 有CH4，但无BH3 最简单的硼烷：B2

2、H6 其结构并非如右图所示：HHBBHHHH4 硼烷的结构 B：利用sp3杂化轨道，与氢形成三中心两电子键。（氢桥）5HHBBHHHH记作：要点：B的杂化方式sp3，有两个三中心两电子键、两个氢桥 。6多中心键多中心键 三中心二电子键三中心二电子键(3c-2e)简称三中心键简称三中心键,是多中心是多中心键的一种形式键的一种形式定义：是指定义：是指3个或个或3个以上原子之间所形成的个以上原子之间所形成的共价键共价键B 缺电子原子缺电子原子H等电子原子等电子原子形成两个三中心二电子键形成两个三中心二电子键形成：缺电子原子形成：缺电子原子 等电子原子等电子原子7硼烷的性质 自燃高能燃料，剧毒 水解含

3、硼化合物燃烧 火焰呈现绿色O(g)3H(s)OB(g)3O(g)HB232262(g)H6(s)BO2HO(l)3H(g)HB233262 mol-509.3kJ-1rHmrHm-1mol-2034kJ8 化合反应 被氯氯化6HCl(l)2BCl(g)6Cl(g)HB3262-1mol-1376kJrHm4622NaBHHB2NaH4622LiBHHB2LiH9OHBOOHH 硼酸 H3BO3结构：B：sp2杂化2.硼的含氧化合物分子间通过氢键形成接近六角形的对称层状结构，层与层之间借助微弱的范德华力连在一起因此硼酸晶体为鳞片状10性质：一元弱酸 (固体酸) OHBOH233HB(OH)-4K

4、=5.810-10水溶液显酸性, 是由于硼原子是缺电子原子,价层有空轨道，能接受水解离出的OH-孤电子对，以配位键形式形成B(OH)4-113.硼的卤化物 BX3结构： B：sp2杂化 BX3性质：BXXX12水解：I)Br,Cl,(X 3HXBOHO3HBX332333BFHFHFBF3HBFBOHO3H4BF4332313氧化铝：Al2O3 - Al2O3 ：刚玉硬度大，不溶于水、酸、碱，可用于制造刚玉球磨机。 - Al2O3 ：活性氧化铝，可溶于酸、碱，通常可作为催化剂的载体。3.3 铝的化合物铝的化合物1.氧化铝和氢氧化铝14红宝石(Cr3+) 蓝宝石(Fe3+,Cr3+) 黄玉(Fe

5、3+) 有些氧化铝因含有杂质而呈现鲜明颜色。15在碱性溶液中以Al(OH)4-存在 简便书写为2AlO 氢氧化铝：Al(OH)3两性： Al(OH)3+ 3H+ Al3+ + 3H2OAl(OH)3+ OH- Al(OH)4-难溶于水162.铝的卤化物离子晶体 分子晶体分子晶体：熔点低，易挥发，易溶于有机 溶剂，易形成双聚物。水解激烈：HCl3Al(OH)O3HAlCl323AlF3 AlCl3 AlBr3 AlI3离子键 共价键无水AlCl3只能用干法制取173.铝的含氧酸盐硫酸铝： (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)弱酸的铝盐在水中完全水解 18练习一镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应，产生气体的体积（V）与时间（t）关系如图.反应中镁和铝的（）A.物质的量之比为3:2 B. 质量之比为3:2C. 摩尔质量之比为2:3D. 反应速率之比为2:3 19练习二 下表各选项中，不能利用置换反应通过Y得到W的一组化合物是( )20练习三下列叙述中，正确的是()A氯化铝溶液中加入过量氨水反应实质是：Al33NH3H2O=Al(OH)33NH4+B在加入铝粉能放出氢气的溶液中：K、NH4+、CO32、Cl一定能够大量共存C镁铝

7、合金既可完全溶于过量盐酸又可完全溶于过量NaOH溶液D依据铝热反应原理，能发生反应：2Al3MgO 3MgAl2O3 21练习四 下列各组物质，不能按下图（“”表示反应一步完成）关系转化的是 22 练习五 氢氧化钠溶液处理铝土矿并过滤，得到含铝酸钠的溶液向该溶液中通入二氧化碳，有下列反应：2NaAl（OH）4+CO22Al（OH）3+Na2CO3+H2O己知通入二氧化碳336L（标准状况下），生成24mol Al（OH）3和15mol Na2CO3，若通入溶液的二氧化碳为112L（标准状况下），计算生成的Al（OH）3和Na2CO3的物质的量之比23练习五答案 通入336L二氧化碳生成24mol Al（OH）3，由2NaAl（OH）4+CO22Al（OH）3+Na2CO3+H2O可知，该反应生成的碳酸钠的物质的量=24mol0.5=12mol，故溶液中氢氧化钠反应生成碳酸钠的物质的量=15mol-12mol=3mol；112L二氧化碳的物质的量=112L/22.4L/moL=5mol，根据碳元素守恒可知112L二氧化碳反应生成碳酸钠的物质的量=5mol，故112L二氧化碳与NaAl（OH）4反应生成的碳酸钠的物质的量=5mol-3mol=2mol，结合方程式可知，112L二氧化碳反应生成Al（OH）3的物质的量=2mol2