第十七章 碳硅硼Word格式.docx

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6.下列各对物质中，中心原子的轨道杂化类型不同的是（）

A.CH4和SiH4B.H3O+和NH3C.CH4和

D.CF4和SF4

7.下列含氧酸根中，具有环状结构的是（）（吉林大学《无机化学例题与习题》）

A.

B.

C.

D.

8.下列分子中偶极距不为零的是（）

A.BCl3B.SiCl4C.PCl5D.SnCl2

9.下列物质中酸性最强的是（）

A.B（OH）3B.Al（OH）3C.Si（OH）4D.Sn（OH）4

10.下列物质中酸性最强的是（）（吉林大学《无机化学例题与习题》）

A.H2SnO3B.Ge（OH）4C.Sn（OH）4D.Ge（OH）2

11.下列各组化合物中，对稳定性判断正确是（）（吉林大学《无机化学例题与习题》）

A.H2CO3>

Ca（HCO3）2B.Na2CO3>

PbCO3

C.（NH4）2CO3>

K2CO3D.Na2SO3>

Na2SO4

12.下列化合物中，不水解的是（）（吉林大学《无机化学例题与习题》）

A.SiCl4B.CCl4C.BCl3D.PCl5

13.1mol下列物质生成正酸时需要水的mol数最多的是（）

A.B2O3B.P4O10C.（SO3）3D.N2O5

14.下列物质中还原性最强的是（）

A.GeH4B.AsH3C.H2SeD.HBr

16.常温下，不能稳定存在的是（）（吉林大学《无机化学例题与习题》）

B.SnCl4C.PbCl4D.GeCl4

17.下列氧化物中，氧化性最强的是（）（吉林大学《无机化学例题与习题》）

A.SiO2B.GeO2C.SnO2D.Pb2O3

18.下列化合物中不能稳定存在的是（）

A.SbI3B.PI3C.AlI3D.TlI3

19.下列分子中，几何构型为平面三角形的是（）

A.BF3B.NH3C.PCl3D.ClF3

20.下列晶体熔化时，需要破坏共价键的是（）

A.HFB.CuC.KFD.SiO2

21.碳原子的配位数为4时，它所采取的杂化方式是（）

A.sp2dB.dsp2C.sp3D.d2sp

22.下列分子中，存在多中心键的是（）

A.BCl3B.SiF4C.CCl4D.CO2

23.价电子数目与价电子数目相等的原子称为（）（吴成鉴《无机化学学习指导》）

A.缺电子原子B.等电子原子C.等电子体D.缺电子体

二名词解释

1.缺电子原子2.多中心键

3.桥键4.对角线规则

三填空题

1.硅胶的化学组成式；

主要性质。

（川师大《无机化学学习指导》）

2.硬度；

金刚石单质硅；

原因是。

（吉林大学《无机化学例题与习题》）

3蓄电池是的装置。

铅蓄电池的电极材料是.，电解液是。

川师大《无机化学学习指导》）

4向MgCl2溶液中加入Na2CO3溶液，生成的沉淀物是。

5.将各氧化物写成盐的形式，三氧化铅，四氧化三铅，四氧化三铁。

（川师大《无机化学学习指导》）

6.Pb3O4呈色，俗称，与HNO3作用时，铅有生成，有生成.（吉林大学《无机化学例题与习题》）

7.碳的同素异性体有；

分别是。

（吉林大学《无机化学例题与习题》）

8.写出下列化合物的颜色

PbCl2；

PbI2；

SnS；

SnS2；

PbS；

PbSO4；

PbO；

Pb2O3。

9.碳族元素的价电子构型是，所以常见的氧化态为和。

由于，从上到下高价稳定，低价稳定。

10.晶态硅的晶体结构；

干冰的化学式。

石英的晶体结构。

水玻璃的化学式。

四简答题

1.N2和CO是有相同的分子轨道和相似的分子结构，但CO与过渡金属形成配合物能力比N2强得多，请解释原因。

2.不存在BH3而只存在其二聚体B2H6，AlCl3气态时也为双聚体，但BCl3却不能形成二聚体。

请解释原因。

3.H3BO3与H3PO3化学性质相似，为什么H3BO3为一元酸，而H3PO3为二元酸？

4.在温热气候条件下的浅海地区往往发现有厚厚的石灰岩沉积，而在深海地区很少见到。

试用平衡移动原理说明CO2浓度的变化对海洋中碳酸钙的沉积有何影响？

5.两种区别NaHCO3和Na2CO3的方法是？

6.为什么BCl3能强烈水解？

写出水解反应方程式。

五计算题

1.试计算；

在293K和101Kpa下，饱和H2CO3溶液的pH值是多少?

2.将含有Na2CO3和NaHCO3的固体混合物60.0g溶于少量水后，稀释到2.00L，测的该溶液的pH值为10.6。

试计算原来混合物中Na2CO3及NaHCO3各多少克？

3.在0.2mol·L-1的Ca2+盐溶液中加入等体积的Na2CO3溶液，将得到什么产物？

若以0.2mol·L-1Cu2+盐代替Ca2+盐产物是什么？

再以0.2mol·L-1的Al3+盐代替Ca2+盐，产物又是什么？

以容度积计算说明。

4.两种气态硼氢化物的化学式和密度ρ如下：

BH3在290K和53978Pa时的密度为0.629g·L-1；

B2H5在292K和6916Pa时的密度为0.1553g·L-1。

这两种化合物的相对分子质量各是多少？

写出它们的分子式。

5.有人根据下列反应式制备了一些硼烷：

4BF3（g）+3LiAlH4（s）→2B2H6（g）+3LiF（s）+3AlF3（s）若产率为100%，用5gBF3和10.0gLiAlH4反应能得到多少克B2H6？

制备时由于用未经很好干燥的乙醚，有些B2H6与水反应损失了。

B2H6（g）+6H2O（l）→2H3BO3（乙醚）+6H2（g）

有多少B2H6将与0.01g水起反应？

参考答案

1.C2.C3.D4.A5.C6.D7.A8.D9.A10.B11.B12.B13.B14.A15.C16.C

17.D18.D19.A20.D21.C23.B二名词解释（略）

1.xSiO2.yH2O,干燥剂、吸附剂

2.》碳的半径比硅小，金刚石的碳原子间共价健强。

3．化学能和电解能相互转化。

Pb和PbO2H2SO4溶液

4.Mg2（OH）2CO3

5.Pb（PbO3）、Pb2（PbO4）、Fe（FeO2）2

6.红、铅丹、1/3PbO2、2/3Pb（NO3）2

7.8.白、黄、棕、黄、黑、白、黄、橙黄

9.ns2np2，+4和+2，惰性电子对效应，越来越不。

10.金刚石（原子晶体），CO2，SiO4四面体联结的网状结构，Na2O·xSiO2（或用Na2SiO3表示）

1.N2与CO有相同的分子轨道式，原子间都为三重键，互为等电子体。

但两者成键情况不完全相同，N2分子结构：

N≡N：

，CO分子结构

，由于CO分子中O向C有

配键，使C原子周围电子密度增大，另外，C的电负性比N小得多，束缚电子能力弱，给电子对能力强，因此，CO配位能力强。

2.BH3,AlCl3,BCl3都是缺电子化合物，都有形成双聚体的倾向。

BH3由于形成双聚体倾向特别大而以双聚体B2H6形式存在，形成双聚体而解决了缺电子问题，AlCl3气态也以双聚体形式存在。

BCl3中存在

键缓解了其缺电子问题；

同时B半径小，Cl-半径大，在B周围容纳4个Cl-，显得拥挤也使BCl3不能形成双聚体。

3.H3BO3为缺电子化合物，O—H键不离解，而是接受水分子中的OH-，释放出H+：

因而为一元酸。

H3PO3的结构式为：

在水中，二羟基（OH）氢可以电离或被置换，而与中心原子P以共价键相连的H不能离解或被置换，因而H3PO3为二元酸。

4.碳灰岩的形成是CaCO3的沉积结果，海水中溶解一定量CO2，因此CaCO3与CO2、H2O之间存在着下列平衡CaCO3（s）+CO2+H2O

Ca（HCO3）2（aq）海水中CO2的溶解度升高而较小，随压力的增大而增大，在浅海地区，海水底层压力较小，同时水温较高，因而CO2浓度较小，据平衡移动的原理，上述平衡向生成CaCO3方向移动，因而浅海地区有较多的CaCO3沉淀。

深海地区情况相反，故深海底层沉积的CaCO3很少。

5.⑴NaHCO3（s）加热产生CO2气体，而Na2CO3加热无气体产生。

⑵NaHCO3的溶液pH值（~8），小于Na2CO3液的pH（~11）

6.∵BCl3为缺电子化合物，有一空轨道可给H2O分子的未配电子对进攻：

第一步水解的产物二氯氢氧化硼继续与水反应，重复配位和取代作用，最后得H3BO3和HCl。

BCl3+3H2O=H3BO3+3HCl

1.解：

H2CO3的K1=4.30×

10-7，K2=5.61×

10-11，由于K1/K2>

100，

故可按一元酸进行计算：

在293K和101Kpa下，H2CO3饱和溶液的浓度为0.033mol·L-1，c/K1>

400，

可利用

pH=-lg（1.19×

10-4）=3.92

饱和Na2CO3溶液的pH为3.92。

2.解：

设原有混合物中含xgNa2CO3，则NaHCO3的质量为60.0-xg。

Na2CO3和NaHCO3组成了缓冲溶液，其pH值可用

pH=pK2-

=Pk2-

将已知数据代入得

x=44.3g

混合物Na2CO3和NaHCO3的质量分别为：

m（Na2CO3）=x=44.3g

m（NaHCO3）=60.0-x=15.7g。

3.解：

（1）Ksp（CaCO3）=8.7×

10-9，Ksp[Ca（OH）2]=6.9×

10-3，H2CO3的K2=5.6×

10-11。

CO32-在溶液中发生水解反应：

CO32-+H2O

HCO3-+OH-

溶液中的OH-浓度和CO32-浓度分别为：

[OH-]=（Kh1·c）1/2=[（1×

10-14×

0.1）/（5.6×

10-11）]1/2=4.2×

10-3mol·L-1

[CO32-]=0.1-4.2×

10-3=0.0958mol·L-1

有关离子的浓度乘积为：

[Ca2+][OH-]2=0.1×

（0.0042）2=1.76×

10-6＜Ksp[Ca（OH）2]

[Ca2+][CO32-]=0.1×

0.0958=9.58×

10-3＞Ksp（CaCO3）

所以，加入Na2CO3后，产生的沉淀物是CaCO3，而不会生成Ca（OH）2沉淀。

（2）查出CuCO3和Cu（OH）2的溶度积常数。

由于[Cu2+][OH-]2＞Ksp[Cu（OH）2]，[Cu2+][CO32-]＞Ksp（CuCO3），可生成Cu（OH）2和CuCO3沉淀，沉淀物是碱式碳酸铜Cu（OH）2·CuCO3。

（3）Ksp[Al（OH）3]=1.3×

10-33，

[Al3+][OH-]3=0.1×

（4.2×

10-3）3＞Ksp[Al（OH）3]，所以生成Al（OH）3沉淀。

4.解：

设化学式为BH3和B2H5的两种气态硼氢化物的分子式分别为（BH3）x和（B2H5）y。

则（BH3）x的摩尔质量为：

（1）M=ρRT/P=（0.629×

8.314×

103×

290）/53978=28g·mol-1

BH3的式量为14，则x值为：

x=28/14=2

故相对分子质量为28，分子式为B2H6。

（2）（B2H5）y的摩尔质量为：

M=（0.1553×

292）/6916=54.5g·mol-1

B2H5的式量为27，则y值为：

y=54.5/27=2

故相对分子质量为54.5，分子式为B4H10。

5.解：

首先判断哪种反应物过量。

设5gBF3能与xgLiAlH4

发生反应。

则：

4BF3（g）+3LiAlH4（s）→2B2H6（g）+3LiF（s）+3AlF3（s）

4×

683×

382×

28

5xy

x=（3×

38×

5）/（4×

68）=2.1g

计算结果表明5gBF3只能与2.1gLiAlH4反应，故LiAlH4

过量，应根据BF3的量进行计算。

设5gBF3跟足量的LiAlH4反应生成ygB2H6。

y=（5×

2×

28）/（4×

68）=1.0g

设有zgB2H6与0.01g水起反应。

B2H6（g）+6H2O（l）→2H3BO3（乙醚）+6H2（g）

286×

18

z0.01

z=（28×

0.01）/（6×

68）=0.003g

∴5gBF3和10.0gLiAlH4反应能得到1.0克B2H6，有0.003gB2H6将与0.01g水起反应。

总体目标：

1.掌握硼单质、氢化物、卤化物和含氧化物的性质、用途和制备方法

2.通过硼及其化合物的结构和性质，掌握缺电子化合物的成键特征

3.掌握铝及其化合物的结构、性质和制备

4..认识铍和铝的相似性

第一节硼单质及其化合物

1.掌握硼单质的结构、化学性质、用途和制备方法

2.掌握乙硼烷、硼酸（H3BO3）、硼砂和三卤化硼的性质、结构和制备方法

3.通过硼及其化合物的结构和性质，掌握缺电子化合物的成键特点和桥键的形成

第二节铝单质及其化合物

1.掌握铝及其化合物的主要性质和AlCl3的结构，了解铝的提取和冶炼

2.认识铍和铝的相似性，如金属单质、无水卤化物、水合卤化物、氢氧化物

第三节镓、铟、铊

了解镓、铟、铊单质及其重要化合物的性质

一、选择题

⒈下列有关硼、铝性质的叙述，错误的是（）

A.都是缺电子原子B.B（OH）3是弱酸，Al（OH）3是两性偏碱性

C.其三卤化物分子都是平面三角形结构D.都是亲氧元素

⒉在下列a—Al2O3的制备方法中，不妥的是（）

A.灼烧Al（OH）3B.灼烧Al（NO3）3

C.高温电解Al2（SO4）3D.金属铝在氧中燃烧

⒊下列铝的化合物不能用湿法制得的是（）

A.Al2（CO3）3B.Al2（SO4）3C.AlCl3D.Al（Ac）3

4.以下矿物中含有铝的是（）

A.冰晶石B.孔雀石C.白云石D.方铅矿

5.下列化合物属于缺电子化合物的是（）（吉林大学《无机化学例题与习题》）

A.BCL3B.H[BF4]C.B2O3D.Na[Al（OH）4]

6.在硼的化合物中，硼原子的最高配位数不超过4，这是因为（）

A.硼原子半径小B.配位原子半径大

C.硼与配位原子电负性差小D.硼原子无价层d轨道

7.下列关于BF3的叙述中，正确的是（）

A.BF3易形成二聚体B.BF3为离子化合物

C.BF3为路易斯酸D.BF3常温下为液体

8.下列金属单质中，熔点最低的是（）（吉林大学《无机化学例题与习题》）

A.CuB.ZnC.NaD.Ga

9.下列化合物中，熔点最低的是（）（吉林大学《无机化学例题与习题》）

A.BCl3B.CCl4C.SiCl4D.SnCl4

10.下列物质中水解并能放出H2的是（）（吉林大学《无机化学例题与习题》）

A.B2H6B.N2H4C.NH3D.PH3

11.下列化合物中不能稳定存在的是（）（吉林大学《无机化学例题与习题》）

A.SbI3B.PI3C.AlI3D.TiI3

12.下列含氧酸中属于一元酸的是（）（吉林大学《无机化学例题与习题》）

A.H3AsO3B.H3BO3C.H3PO3D.H2CO3

13.下列物质中，酸性最弱的是（）（吉林大学《无机化学例题与习题》）

A..H3PO3B.H2SC.H3BO3D.H5IO6

14.下列金属中，与硝酸反应得到产物的氧化数最低是（）

A.InB.TlC.FeD.Bi

15.下列金属中，氧化能力最强的是（）（吉林大学《无机化学例题与习题》）

A.NO2B.SO3C.B2O3D.Tl2O3

16.下列分子中，偶极矩最小的是（）（吉林大学《无机化学例题与习题》）

A.B2H6B.SO2C.NCl3D.SF4

17.下列化合物中，氧化性与惰性电子对效应有关的是（）

A.I2O5B.Tl2O3C.Mn2O7D.CrO3

18.与NaCO3溶液反应生成碱式盐沉淀的离子是（）

A.Al3+B.Ba2+C.Cu2+D.Hg2+

19.氧化性最强的是（）

A.Al2O3B.Ga2O3C.In2O3D.Tl2O3

20.水解性最强的是（）

A.AlCl3B.AlBr3C.NaClD.KNO3

21.下列物质熔点最高的是（）

A.单质硼B.金属铝C.金属镓D.AlCl3

22.用电解法制备金属铅时，在Al2O3中加入Na3AlF6的作用是（）

A.使Al2O3的熔化温度降低B.作为原料

C.防止金属铝氧化D.加快反应速度

23.下列关于乙硼烷的叙述中，不正确的是（）

A.它是缺电子化合物B.围绕B—B键可自由旋转

C.分子中存在三中心二电子氢桥键D.它最终水解产物是氢气和硼酸

24.硼酸与多元醇反应，生成配位酸，使其酸性（）

A.减弱B.增强C.不变D.变化不定

二、填空题

1.最简单的硼氢化合物是，B原子的杂化方式为；

由于它属于化合物，B与B存在碱。

（吉林大学《无机化学例题与习题》）

2.AlCl3·6H2O加热后，产物是。

3.由于铝，所以它不溶于水。

由于铝，所以它不与浓硝酸反应。

铝与氢氧化钠溶液作用生成和。

4.GaCl2是磁性物质，结构式应写成

5.硼砂的化学式为，其为元碱。

6.写出用稀硝酸处理金属铊的反应方程式。

7.写出向KI溶液中加入TlCl3溶液的反应方程式。

8.无机苯的化学式为，其结构为，与的结构相似。

9.硼酸为状晶体，硼酸分子之间以键结合，层与层之间以结

合，故硼酸晶体具有性，可作为剂。

10.放在手中能够融化的金属有，以液相存在的温度范围最大的是。

11.硼酸与乙醇生成硼酸三乙酯的化学式，其火焰为色，以此可以鉴

定硼酸。

12.B2O3与金属氧化物共熔生成的硼珠有特征的颜色，称为硼珠试验，如CoO的硼珠Co（BO2）2为深蓝色，则CuO的硼珠为色，MnO的硼珠为色，NiO的硼珠为色，Cr2O3的硼珠为色，Fe2O3的硼珠为色。

13.判断：

⑴化合物的热稳定性Ga2O3Tl2O3

⑵化学活泼性a—Al2O3r—Al2O3

⑶酸性Al（OH）3Ga（OH）3

⑷酸性溶液中，氧化性Ga2O3Tl2O3

⑸In+和Tl+在水中歧化的是

14AlCl3在气态或CCl4溶液中是体，其中有桥键。

15.Ga3+与F-配位时形成，与Cl-配位时形成。

三、简答题

TlOH易溶而TlCl难溶；

BCl3的沸点比AlCl3低（吉林大学《无机化学例题与习题》）

CuCl2顺磁性而InCl2为逆磁性。

1.4.铝和硼有哪些相同和不同的性质？

5．⑴就铝盐和铝酸盐的生成和性质作一简单扼要的比较。

⑵就Al2Cl6和B2H6的结构作一比较。

6.根据铝在酸性或碱性时的标准电极电势说明：

（1）铝在酸、水、碱中溶解的可

能性，以便确定铝在这些溶液中的稳定性。

（2）实际上铝不溶于水中，但能溶于

NH4Cl或Na2CO3的溶液中。

四、计算题

⒈在铝盐溶液中滴加碱溶液，并充分搅拌，当刚有Al（OH）3沉淀生成时，溶液中Al3+离子浓度为0.36mol/L，问开始沉淀时溶液的pH值为多少？

（已知Ksp[Al（OH）3]=1.9×

10-33）？

2.求饱和Al（OH）3水溶液的pH值。

（Ksp[Al（OH）3]=1.3×

10-33）

3.在pH=10时，要使0.10M铝盐溶液不生成Al（OH）3沉淀，NaF浓度至少需要多大？

1.C2.C3.A4.A5.A6.D7.C8.D9.A10A11.D12.B13.C14.B15.D16.A17.B18.C19.D20.A21A22.A23.B24.B

1、乙硼烷，sp3,缺电子，三中心二电子氢桥健。

2.Al（OH）Cl2+HCl。

3．表面有一层致密氧化膜覆盖，能被浓硝酸钝化，Na[Al（OH4）]，H2

4.逆，Ga[GaCl4]

5.Na2B4O7.10H2O二

6..3Tl+4HNO3（稀）===3TlNO3+NO↑+2H2O

7.TlCl3+3KI===TlI↓+I2+3KCl

9.片，氢，分子间力，理解，润滑

10.Cs和Ga

11.（C2H5O）3B,绿

12.蓝，紫，绿，绿，黄

13.⑴>

⑵<

⑶>

⑷<

⑸In+

14.双聚体，氯

1.OH-变形小，与Tl+间极化作用差，TlOH为离子化合物；

Tl+半径