第三讲 硼族元素

.,1,第三讲硼族元素,3.3铝的化合物,3.2硼的化合物,3.1硼族元素概述,.,2,3.1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。,.,3,缺电子化合物特点：,b.易形成双聚物Al2Cl6,a.易形成配位化合物HBF4,.,4,3.2硼的化合物,1.硼的氢化物硼烷分类：BnHn+4和BnHn+6例：B2H6B4H10乙硼烷丁硼烷有CH4，但无BH3最简单的硼烷：B2H6其结构并非如右图所示：,.,5,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）,.,6,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。,.,7,多中心键,三中心二电子键(3c-2e)简称三中心键,是多中心键的一种形式,定义：是指3个或3个以上原子之间所形成的共价键,.,8,硼烷的性质,自燃,高能燃料，剧毒,水解,含硼化合物燃烧火焰呈现绿色,.,9,化合反应,被氯氯化,.,10,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,.,11,性质：,一元弱酸(固体酸),=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-,.,12,3.硼的卤化物,BX3结构：,B：sp2杂化,BX3性质：,.,13,水解：,.,14,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,1.氧化铝和氢氧化铝,.,15,红宝石(Cr3+)蓝宝石(Fe3+,Cr3+)黄玉(Fe3+),有些氧化铝因含有杂质而呈现鲜明颜色。,.,16,在碱性溶液中以Al(OH)4-存在简便书写为,氢氧化铝：Al(OH)3,难溶于水,.,17,2.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：,AlF3AlCl3AlBr3AlI3,离子键共价键,无水AlCl3只能用干法制取,.,18,3.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,(2)弱酸的铝盐在水中完全水解,.,19,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3:2B.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,.,20,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(),.,21,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：2Al3MgO3MgAl2O3,.,22,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,.,23,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24molAl（OH）3和15molNa2CO3，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,.,24,练习五答案,通入336L二氧化碳生成24molAl（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=4mol，故生成的Al（OH）3和Na2CO3的物质的量之比=4mol：5mol=4