第十二章-氮族、碳族和硼族元素-重点一-氨、铵盐、硝酸与亚......ppt

1、第十二章 氮族、碳族和硼族元素 重点一 氨、铵盐、硝酸与亚硝酸及其盐、磷酸及其盐、砷、锑、铋氧化物和水合物二 硅酸、碳酸盐、锡、铅氢氧化物及其盐三 乙硼烷、硼酸、硼砂、氢氧化铝及其盐,12.1 氮族元素 N、P、As、Sb、Bi 一 概述 1 与社会、经济生活有着紧密联系与重要意义 (1) N、P：动植物体内不可缺少的元素 氮化物陶瓷材料、汽车防撞气囊、保护气体、冷冻剂、合成氨 (2) P：沙虫剂、烟幕弹、火柴 (3) As、Sb、Bi：金属合金 (4) Bi：原子能反应堆中的冷却剂,A N P As Sb Bi ns2np3,氮半径小，易形成双键、三键,2 结构与性质,(1)金属性与非金属性

2、 N、P为典型非金属，As、Sb为准金属， Bi为金属元素 NBi: 由典型非金属元素过渡到典型金属元素的完整过渡 (2)氧化数 -3，+1，+3，+5 与A、A比较：形成正氧化数化合物的趋势较明显 (3)高低氧化数物质的稳定性规律： 3氧化数物质从上下，稳定性增强 5氧化数物质从上下，稳定性减弱 原因：惰性电子对效应,(4) 主要化合物键型： 主要是共价结合(ns2np3 ) 在氧化数为-3的二元化合物中，只有活 泼金属的氮化物、磷化物是离子型，如Mg3N2，Ca3P2等(含N3-和P3-离子) 正价离子中：Sb、Bi与F也可形成离子型化合物 (5)N元素的特殊性 单质的极大稳定性 NH3氢

3、键的存在 化合物性质递变的反常性等,（二）氨和铵盐 1、氨 （1）制法：工业上直接N2和H2合成。 N2+3H2 2 NH3 2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3+2H2O,（2）性质： 物性：易液化 ，常温下加压（9.9atm）或常压下冷却至-33即液化。液氨也是一种良好的溶剂，能溶解碱金属和碱土金属，有微弱解离。 2NH3（l） NH +NH K (NH3,l)=10-30（-50） 化性： 加合反应： 与H+加合： （a）与H2O中H +加合 NH3+H2O NH3 H2O NH + OH- K =1.810-5 (b) 与酸中H+加合，NH3+H+NH,与金属离子加合形成

4、配离子： Cu2+4 NH3 Cu(NH3)42+ 与一些分子加合: CuCl2+8NH3CaCl28NH3 取代反应 NH3分子中的H原子在一定条件下可依次取代，生成一系列氨的衍生物：氨基化物（NH2）,亚氨基化物（NH），氮化物（N） 2Na+2NH32NaNH2+H2 HgCl2+2NH3HgNH2Cl （氨基氯化汞）+NH4Cl COCl2 （光气）+4NH3CO（NH2）2（尿素）+2NH4Cl,氧化反应：NH3中N处于氮的最低氧化数（-3），故有还原性，可被氧化。 如NH3在纯氧中燃烧（在空气中不能燃烧）： 4NH3+3O2 2N2+6H2O 在有催化剂时 4NH3+5O2 4NO

5、+6H2O 用于制HNO3 NH3在空气中爆炸极限：体积分数为16%27% 此外，与其他一些氧化剂及某些氧化物的氧化反应： 3CuO+2NH3 3 Cu+N2+3H2O,3Cl2+2NH3N2+6HCl 2、铵盐：铵盐在晶型、颜色，溶解度等方面与钾盐类似。 r =143pm, r =133pm; r =537pm, r =530pm; 物性：一般为无色晶体（阴离子为无色时），易溶于水。 化性：（1）水解性：NH +H2O NH3+H+ 加碱则平衡右移，所以铵盐加碱受热时放出NH3，可用于鉴定铵盐。,（2）热稳定性：固体铵盐受热极易分解 (a) 挥发性酸组成的铵盐，一般分解为NH3和相应的酸:

6、NH4H CO3NH3+CO2+H2O (NH4)2CO32NH3+CO2+H2O （b）非挥发性酸组成的铵盐，逸出NH3: (NH4)2SO4NH3+NH4HSO4 (NH4)3PO4 3NH3+H3PO4,（c）氧化性酸组成的铵盐，分解产物为N2或氮的氧化物。 NH4NO3 N2O+2H2O NH4NO3 N2O+2H2O （三）氮的氧化物，含氧酸及其盐 1、氧化物（简），有多种（1+5均有），其中以NO和NO2较重要。 2、氮的含氧酸及其盐 （1）亚硝酸及其盐,（i） 酸，制取 等物质的量的NO、NO2混合溶入冰水中， NO+NO2+H2O2HNO2 亚硝酸盐的冷溶液加入H2SO4： B

7、a(NO2)2+H2SO4 BaSO4 +2HNO2 性质：酸性，HNO2 H+NO =7.210-4 是弱酸，比HAc酸性稍强 热稳定性：很低，仅存在于冷的稀溶液中浓缩或加热时即分解： 2HNO2 N2O3(兰)+H2O NO+NO2+H2O 可用此反应鉴定NO 。,氧化还原性 （ii）盐： 制法：工业上用碱（NaOH或Na2CO3）液吸收NO和NO2的混合气体而得。 或金属高温下还原固态硝酸盐，如 Pb（粉）+KNO3KNO2+PbO 性质：溶解性，除AgNO2（浅黄色）难溶外，一般易溶于水。 热稳定性，比较稳定 活泼金属（如IA、IIA）活泼性较差金属及重金属（不活泼） 前者，高温不分解

8、，后者受热易分解： 2AgNO2 Ag2O+NO2+NO Cu(NO2)2 CuO+NO2+NO,氧化还原性： 即有氧化性又有还原性。 酸性介质：E =+0.996V, E =+1.29V, E +0.94V; 碱性介质： =0.46V, =-0.45V, =+0.01V, 可见，HNO2及其盐在酸性介质中有较强氧化性，在碱性介质中可作还原剂，在酸性介质中作还原剂时必须氧化剂有强氧化性才可能。,氧化性： 2NO +2I-+4H+2NO +I2+2H2O （Fe2+ Fe3+等）此反应可用于鉴定I-，和定量测定亚硝酸盐。 还原性：2MnO +5NO +6H+2Mn2+5NO +3H2O,NO 是

9、一种很好的配体。 如 用Na3Co(NO2)6作鉴定试剂，鉴定K+，若溶液中有K+，会生成 K2NaCo(NO2)6（金黄色） 注意：亚硝酸盐均具有毒性，进入体内后易转化为致癌物质亚硝胺（有机胺）。,（2）硝酸及其盐 ()制法： 酸：工业上用氨氧化法制 硝酸盐：用HNO3与相应金属或金属氧化物反应制得。 （ii）硝酸和硝酸根的结构。 （iii）酸的性质 无色液体，市售浓HNO3 6568%，1.4g.cm-3，约15mol.L-1，溶有过量NO2（1015%）的浓HNO3（含98%以上），称为发烟硝酸。,（1）酸性：强酸 HNO3H+NO （2）热稳定性： 低 4HNO34NO2+O2 +2H

10、2O （3）氧化性： 具有强氧化性，能与许多单质和化合物发生反应。 归纳： （a）与非金属单质 3C+4HNO3 3CO2+4NO +2H2O C CO2，P H3PO4 I2 HIO3等 而HNO3本身一般还原为NO。,（b）金属单质： 对浓HNO3，无论金属活泼与否，还原产物均为NO2, 如Cu、Zn等。 对稀HNO3，被不活泼金属（如Cu）还原为NO。 对稀HNO3，被活泼金属（如Zn）还原为N2O。 对很稀HNO3，被活泼金属（如Zn）还原为NH3， 在过量酸中形成NH 。,（4）硝化作用，HNO3能与一些有机化合物发生硝化反应，硝基化合物一般为黄色 。 （） 硝酸盐的性质 （1）溶解

11、性，均易溶于水。 （2）热稳定性，常温下稳定，高温下固体硝酸盐分解，除NH4NO3外硝酸盐的分解情况分三种。 （a）最活泼金属（主要指比Mg活泼或金属和碱土金属）的硝酸盐分解为亚硝酸盐和O2。 2NaNO 3 2NaNO2+O2 （b）活泼性较小的金属（活泼性在MgCu间），分解为金属氧化物，NO2、O2。 2Pb(NO3)22PbO+4NO2+O2,(C)活泼性更小的金属（活泼性比Cu差），分解得单质，NO2、O2。 AgNO3 2Ag+2NO2+O2 2Ag2OAg+O2 若低于300，则为Ag2O （3）氧化还原性 在水溶液中（pH7）一般无氧化性，较弱，在酸性介质中会表现出氧化性。如：

12、 3Fe2+NO+H+ 3Fe3+NO+2H2O Fe(H2O)62+NOFe(NO)(H2O)52+H2O (棕色),此反应可用于鉴定NO 。NO 有此类似反应， NO 在HAc溶液中即可生成Fe(NO)(H2O)5SO4。 使溶液呈棕色，可见NO 会干扰NO 的鉴定， 此时，可先加入NH4Cl与溶液共热，以破坏 NO 。,（四）磷及其重要化合物 1、磷的单质 磷有多种同素异形体，白磷（或黄磷），红磷，黑磷，常见的是白磷和红磷。 制取 2Cu3(PO4)2+6SiO2+10C 6CaSiO3+10CO+P4 白磷很活泼，在空气中自燃，活泼性强的原因：P4具有四面体，以p轨道成键，键角60度，

13、张力很大，键能变小，79kJmol-1 , 易断键。,2、氧化物 P2O3P4O6 P2O5P4O10白色雪花状晶体，强吸水性，是很好干燥剂。 3、磷的含氧酸及其盐 正磷酸及其盐 H3PO4的结构，P取sp3杂化，PO4形成四面体，有一个（pd）键。,H3PO4制法：工业上通常用76%左右的H2SO4分解磷灰石制得：Ca3(PO4)2+H2SO42H3PO4+3CaSO4 性质：纯H3PO4是无色晶体，（熔点42.35）市售H3PO4为粘稠状浓溶液，含H3PO4约83%，密度为1.6 g/cm3，相当于14molL-1。 H3PO4是一种无氧化性，不挥发的中强三元酸。 =7.110-3 ， =

14、6.310-8， =4.810-13,特性：H3PO4有很强的配位能力，能与许多金属离子形成化合物。H3PO4变热会发生缩合作用，形成多种缩合酸。 磷酸盐 H3PO4可形成三种盐： . 溶解性： 正盐：除了K+、Na+、NH4+盐外，一般不溶于水。 酸式盐：一氢盐除了K+、Na+、NH4+盐外，一般不溶于水。 二氢盐均溶于水。 b.水解性：可溶性磷酸盐在水中发生不同程度水解。,二氢盐溶液显弱酸性：（0.1mol.L-1，pH=4.6） H2PO H+ +HPO （主要） （K =10-8） H2PO +H2O H3PO4 +OH-（次要） 一氢盐溶液显弱碱性（0.1mol.L-1，pH=89）

15、 HPO H+PO （ 次要） （K =10-13） HPO +H2O H2PO +OH-（主要） 正盐溶液为强碱性，（0.1mol.L-1 ，pH13） PO + H2O HPO +OH-,P O 离子的鉴定： PO +12MoO +24H+2NH （NH4）3PO412MoO36H2O +6H2O （黄色） “普钙 ” Ca3(PO4)2+2H2SO4+4H2O2CaSO42H2O+Ca(H2PO4)2 “重过磷酸钙（重钙）” Ca5F(PO4)3+7H3PO4+5H2O 5Ca(H2PO4)2H2O+HF,（五）砷、锑、铋的重要化合物（单质自学） 1、氧化物及其水合物 （1）溶解性 氧化

16、物中 As2O3微溶于水，热水中溶解度增大，其余均难溶于水。 氢氧化物中 H3AsO3、H3AsO4溶于水，其余难溶。 H3AsO3 H3AsO4，无色水溶液。 Sb(OH)3 Bi(OH)3 白色沉淀 HSb(OH)6(浅黄色沉淀) （2）酸碱性 H3AsO3弱酸性 =5.910-10 H3AsO4 中强酸 =6.010-3,（3）氧化还原性（含含氧酸盐） As(III)Sb(III)Bi(III) 化合物还原性减弱 As(V)Sb(V)Bi(V) 化合物氧化性增强 砷酸盐，铋酸盐在强酸性溶液中才显示明显的氧化性。如 pH 0.5 H3AsO4+2I-+2H+H3AsO3+I2+H2O,若p

17、H1，则上述反应逆转，表明As(III)较强的还原性。 pH9，下面反应明显进行，I2+AsO +2OH-AsO +2I-+H2O (pH=1时， E= 0.56-0.0592=+0.5008V) 铋酸盐在酸性溶液中是很强氧化剂， =+1.80V 2Mn2+5NaBiO3+14H+2MnO +5Bi3+5Na+7H2O 2、砷、锑、铋的盐 两种形式的盐 阳离子形式：M3+、M5+ 盐 阴离子形式：MO 、MO 盐 金属性强的元素易形成阳离子盐；非金属性强的元素易形成阴离子盐（含氧酸盐） 。,M(III) As 主要形成AsO 盐 ； Sb 主要形成SbO 盐 Bi 主要形成Bi3+盐 M(V)

18、 As 主要是MO 盐少数卤化物及硫化物形成 As5+ Sb主要是MO 盐少数卤化物及硫化物形成Sb5+ Bi MO 盐，无Bi5+盐。 重要的盐： （1）M（III）的氯化物、硝酸盐：极易水解 AsCl3+3H2O H3AsO3+3HCl SbCl3+H2O SbOCl+2HCl SiCl3+H2O BiOCl+2HCl 配制时，要加酸抑制水解 硝酸盐也发生此类型水解反应 SbONO3 BiONO3,(3)硫化物及硫代酸盐 制取：向As、Sb的M3+、M5+盐溶液或酸化后的MO ,MO 溶液中通入H2S，得相应硫化物 As2S3 （黄）Sb2S3（橙红） Bi2S3（黑色） As2S5 （黄

19、） Sb2S5 （橙红） 如AsO +6H+3H2SAs2S3 +6H2O 硫化物 具有酸碱性。,As、Sb的氧化物能溶于强碱液生成相应含氧酸盐： M2O3+6OH-2MO +3H2O （M=As、Sb） 类似：溶于强碱： As2S3+6OH-AsO +AsS +3H2O 还能溶于碱性硫化物或（NH4）2S： As2S3+3S2-2AsS Sb2S3+3S2-2SbS As2S5+3S2-2AsS As2S5+3S2-2AsS,硫代酸盐在碱溶液中稳定，加酸则生成不稳定的硫代酸，进一步分解，重新生成硫化物沉淀： 2AsS +6H+2H3AsS3As2S3+3H2S 2AsS +6H+2H3AsS

20、5As2S5+3H2S 在分析中常利用硫代酸盐的形成和分解，进行As、Sb与其它金属硫化物分离。,基本要求： 1、掌握氨、亚硝酸，硝酸，正磷酸及它们盐的性质；砷、锑、铋氧化物及其水合物的性质（酸碱性和氧化还原性）和递变规律。 2、了解氯化物的水解性，硫化物和硫代硫酸盐的性质。了解HNO3，NO 的结构。,12.2 碳族,一 概述 (一)与生命、社会与经济的联系 1 C：地球上化合物种类最多的元素之一,一 概述 (一)与生命、社会与经济的联系 1 C：地球上化合物种类最多的元素之一,一 概述 价层结构ns2np2，氧化值有+2、+4，由于惰性电子对效应明显，Ge、Sn的M（II）有较强还原性，P

21、b（IV）化合物有较强氧化性，易被还原为 Pb（II）. (一)碳及其重要化合物 1、碳的单质 主要同素异形体是金刚石，石墨和富勒烯,2、碳酸盐的性质： （1）溶解性： 正盐：除NH4+和碱金属中Na、K、Rb、Cs的碳酸 盐外，多数难溶于水。 酸式盐：大多易溶于水。 规律：难溶正盐，对应酸式盐溶解度大， 如CaCO3+CO2+H2OCa(HCO3)2 易溶正盐，对应酸式盐溶解度小， 如浓碳酸纳溶液中通入CO2至饱和，析出NaHCO3。 2Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3,（2）水解性 活泼金属碳酸盐水解显碱性 如CO +H2O HCO +OH- 活泼金属酸式盐水解显弱碱性 如HCO

22、 +H2O H2CO3+OH- 故碳酸盐可当碱使用，如无水碳酸钠叫纯碱 Na2CO310H2O叫洗涤碱。 由于可溶性碳酸盐水溶液中有OH-和CO , 所以即可作碱又可作沉淀剂，用于分离溶液中的某些金属离子。,金属离子与可溶性碳酸盐的作用，有以下三种沉 淀形式： 若金属（如Al(III)、Fe（III）、Cr(III)）氢氧 化物的溶解度小于相应的碳酸盐，则形成氢氧化物 沉淀： 如Al3+3CO +H2O2Al(OH)3+3CO2 若金属（如Bi(III)、Cu(II)、Mg（II）、 Pb(II)）等氢氧化物与碳酸盐溶解度差不多，则形成 碱式盐沉淀 如 2Cu2+3CO +H2OCu2(OH)

23、2CO3 +CO2,若金属（如Cu、Sr、Ba、Ag(I)、Cd（II）、 Mn(II)）等氢氧化物溶解度大于相应碳酸盐，则 形成碳酸盐沉淀，如 Ba2+3CO BaCO3 （3）热稳定性：不同碳酸盐分解温度相差很大，若金属离子极化力越强，其碳酸盐稳定性越差。 一般规律：碱金属盐碱土金属盐过渡金属盐铵盐 碳酸盐碳酸氢盐碳酸,（二）硅及其重要化合物 1、二氧化硅，硅酸和硅胶 SiO2称硅石，自然界中有晶体和无定形体两种，无定形体如硅藻土，石英是最常见的SiO2晶体。 石英为原子晶体，熔点1600 ，熔融态时若急剧冷却， 形成石英玻璃，有许多特殊性能。,SiO2一般不与酸反应，但能与氢氟酸反应 S

24、iO2+4HF SiF4+2H2O SiO2与NaOH或纯碱共熔可制硅酸钠： SiO2+2NaOH Na2SiO3+H2O SiO2+2Na2CO3 Na2SiO3+CO2,硅酸组成（常以xSiO2yH2O表示） 其中x2的硅酸称为多硅酸，常以H2SiO3简式代表硅酸。 性质： 二元弱酸 制备 SiO +2H+ H2SiO3 H2SiO3 刚生成时形成可溶于水的单硅酸。 然后，单硅酸逐步缩合成硅酸溶胶（微粒在1.0100nm）。 若在稀的硅酸溶胶中加入电解质或者在适当浓度硅酸盐溶液中加酸，则生成硅酸胶状沉淀（凝胶）,2、硅酸盐 制备：SiO2与不同比例碱性氧化物共熔 溶解性：碱金属的硅酸盐可溶

25、：重金属的硅酸盐难溶且有特征颜色。 基本结构单元都是SiO 4四面体。,（三）锡、铅的重要化合物 1、氧化物和氢氧化物 两类 +2 MO M(OH)2 +4 MO2 M(OH）4 （1）组成及颜色 （2）溶解性，均难溶于水 （3）酸碱性。,+2 SnO(黑色) PbO （黄色或黄红色） Sn(OH)2（白色） Pb(OH)2 （白色） 两性偏碱 两性偏碱 +4 SnO2（白色） PbO2（棕黑色） S n(OH)4（白色） Pb(OH)4 （棕色） 两性偏酸 两性偏酸,难溶氢氧化物（氧化物不溶于水，不能直接用氧化物制取时），可用对应可溶性盐加碱办法制取。 Sn2+2OH-Sn(OH)2 Pb2

26、+2OH- Pb(OH)2 具有两性 H+ Sn2+ Sn(OH)2 OH- Sn(OH)42- H+ Pb2+ Pb(OH)2 OH- Pb(OH)42-,鲜红色 Pb3O4（铅丹） 2PbOPbO2或 Pb2PbO4, 化学性质稳定 ，作防锈漆。 橙色 Pb2O3 PbOPbO2 或 Pb PbO3 有两种氧化数Pb的存在 Pb3O4+4HNO32Pb(NO3)2+PbO2+2H2O Pb2O3+2HNO3Pb(NO3)2+PbO2+H2O Sn(IV) Sn(OH)4 (正锡酸)，它易失水成偏锡酸H2SnO3。H2SnO3有 H2SnO3：（ Na2SnO3+适量HCl）制得，可溶于浓H

27、CI和强碱; H2SnO3：（Sn+浓HNO3）制得，难溶于水，成白色粉末。,2、盐类 （1）Sn(II)的还原性和 Pb（ ）的氧化性 从元素电势图可见： Sn的高氧化数较稳定 所以Sn (II)呈还原性 Pb的低氧化数较稳定，所以Pb()呈氧化性 Sn(II)在酸性及碱性介质中都有还原性，碱性中更强。 酸性：Sn2+O2（空气）+4H+2 Sn4+ +2H2O 2HgCl2+SCl2Hg2Cl2(II)+SnCl4 Hg2Cl2+SnCl22Hg2(灰黑) +SnCi4 碱性：2Bi3+6OH-+3Sn(OH)42-2Bi(黑)+3Sn(OH)62-,PbO2在酸性介质中具有强氧化性 举例

28、：PbO2+4HCl(浓) PbCl2+Cl2+2H2O PbCI2+2HCl(浓) H2PbCl4 2Mn2+5PbO2+4H+2MnO +5Pb2+2H2O （2）水解性 阳离子盐M2+、M4+及阴离子盐MO 、MO 均会发生水解 SnCl2+H2O Sn(OH)Cl+HCl Sn(OH)4 2-+2H2O Sn(OH)2+2OH-+2H2O SnO22-+2H2O Sn(OH)2+2OH-,配制SnCl2 先把SnCl2固体溶于浓HCl中，完全溶解后再加水稀释至所需浓度。 Sn2+易被空气氧化 2Sn2+O2+4H+2Sn4+2H2O 配SnCl2溶液时还需要一些锡粒 Sn4+Sn2Sn

29、2+ SnCl4是无色液体，遇水强烈水解，在潮湿空气中冒白烟。 Pb(II)也会水解,（3）铅盐的难溶性 绝大多数铅盐难溶于水。 卤化铅中 PbI2（金黄色）溶解度最小，它可溶于沸水或碘化物中生成PbI42。 PbCl2难溶于冷水，易溶于热水，浓HCl中因生成PbCl42-而溶解。 PbSO4难溶于水，但易溶于浓H2SO4和饱和NH4OAc溶解中： PbSO4+H2SO4(浓)Pb(HSO4)2 PbSO4+2OAc-Pb(OAc)2+SO42-, PbCO3易水解，在铅盐溶液中加入Na2CO3溶液得Pb2(OH)2CO3 沉淀。 2Pb2+2CO32-+H2OPb2(OH)2CO3+CO2

30、Pb2(OH)2CO3 俗称铅白。 PbCrO4 为黄色 ， 俗称铬黄 Pb2+CrO42-PbCrO4(黄) 常用的可溶性铅盐是Pb(NO3)2和Pb(OAc)2，铅盐有毒,3.硫化物 两类： +2 SnS(棕) PbS(黑) +4 SnS2(黄) PbS2(不存在) 均难溶于水 ，H2S作用于相应的盐溶液得到： MS类型偏碱性，MS2偏酸性。 SnS2+S2-SnS 易溶解。 SnS 在酸中不稳定 SnS +2H+SnS2（黄）+H2S PbS 偏碱性 PbS+4HCl(浓)PbCl42-+H2S+2H+ 3PbS+8H+2NO 3Pb2+3S+2NO+4H2O SnS可溶于Na2S2中

31、SnS+Na2S2Na2SnS3,三、硼族元素 B、Al、Ga、In、Tl （一）概述 ns2np1 除B外均为金属元素 氧化数：1、+3，从GaTl由于惰性电子对效应+3化合物 稳定性降低，Tl3+有强氧化性，易转为Tl+的化合物。 化合物键型：B由于原子半径小，电负性大，其化合物场 均为共价型。其余多为离子型。 硼族元素原子的价电子数（3）价层轨道数（4或9），这 种原子称为缺电子原子。缺电子原子可形成缺电子化合物， 如BF3、AlCl3等，缺电子化合物因有空的价层轨道能接受电 子对，故易形成聚合分子(Al2Cl6)和配合物（HBF4）。,（二）硼的氢化物 1、乙硼烷 B是缺电子原子， B

32、2H6中B不能与C一样形成C2H6的正常共价健结合，结构实验证明B2H6具有桥式结构。 H H B B H H,H 价键：两个B B 氢桥键，叫三中心二电子键（简称三中心键）简写为“3c-2e”键。 三中心键是多中心键。多中心键是指3个或3个以上原子间结合所形成的共价键，它是一种非定域键，多中心键是缺电子原子的一种特殊成键形式。 多中心键的强度只有一般共价键的一半，故硼烷性质比烷烃活泼。,空间构型：B原子取sp3杂化，4个氢原子和两个B原子处于同一平面，两个氢桥键垂直于此平面，是一个立体结构。 2、硼烷的性质： 物性：含B原子数较小的硼烷，常温下为气体，如B2H6和B4H10。 含B原子数较多

33、的硼烷，常温下为液体，如B5H9。 含B原子数等于或大于10的硼烷，常温下为固体，如B10H14及其它高硼烷。,（1）B2H6在空气中能自燃，放出大量热 B2H6（g）+3O2（g）B2O3(s)+3H2O(g) =2033.79kJ.mol-1 （2）硼烷遇水发生水解作用： B2H6(g)+6H2O(l)2H3BO3（aq）+6H2 =2033.79kJ.mol-1 也放出大量热。 （3）硼烷与具有孤电子对的分子发生加合作用，如： B2H6+2CO2H3BCO B2H6+2NH32H3BNH3,（三）硼酸及其盐 硼的含氧酸包括偏硼酸（HBO2）,正硼酸（H3BO3）和多硼酸（xB2O3yH2

34、O）等。 H3BO3结构：晶体结构单位是B（OH）3, 呈现平面三角形， B原子取sp2杂化，然后硼酸分子间以氢键互相连接成层状结 构，层与层间借分子间力联系在一起，因此硼酸外观呈现片 状，可作润滑剂。 性质：（1）溶解性：H3BO3微溶于冷水，热水中加大，因氢键被破坏。 （2）酸性：酸性表现是由于H3BO3中B原子为缺电子原子，价层具有空轨道，接受水解离出的具有孤电子对的OH-，游离出 H+，而显酸性。 H3BO3+H2O B(OH)4-+H+ K=5.810-10,（3）热稳定性：受热会失去水 H3BO3 HBO2 B2O3 2、硼酸盐 硼砂，化学式为：Na2B4O5(OH)48H2O 习

35、惯上把它写成Na2B4O710H2O。 硼砂的性质： 物性： 溶解性，无色透明晶体，易溶于水（溶解度很大）， 在空气中风化（失去水）。 化性： 受热脱水 硼砂珠试验 Na2B4O7+CoOCo(BO2)2 NaBO2(兰) Na2B4O7+MnOMn(BO2)2 2NaBO2(绿) 水解性： B4O72-+7H2O 4H3BO3+2OH- 呈碱性 (B4O72-+7H2O 2B(OH)4-+2H3BO3),可溶性偏硼酸盐 水解：4BO2-+H2O=B4O72-+2OH- Na2B4O7+H2SO4+5H2O4H3BO3+Na2SO4 （四）氧化铝和氢氧化铝 1、氧化铝 Al2O3主要有两种变体，-Al2O3和-Al2O3（金属铝表面的氧化铝膜是另一种变体）。 -Al2O3 （刚玉） ， -Al2O3化学性质稳定，不溶于酸，可溶于熔融态碱，转为铝酸盐，可与K2S2O7（s）熔融制得硫酸铝。 -Al2O3硬度小，质轻，不溶于水，但可溶于酸和碱，具两性特征，由于它具有很大的表面积。,2、氢氧化铝 性质：Al(OH)3难溶于水，是典型的两性氢氧化物之一。 H+ Al3+ Al(OH)3 OH- Al(OH)4- 不是NaAlO2或Na3A