96硼族及其化合物.docx

96硼族及其化合物.docx

《96硼族及其化合物.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《96硼族及其化合物.docx（11页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

96硼族及其化合物

中学化学竞赛试题资源库——硼族及其化合物

A组

．已知化合物B3N3H6（硼氮苯）与C6H6（苯）的分子结构相似，如右图：

则硼氮苯的二氯取代物B3N3H4Cl2的同分异构体的数目为

A2B3C4D6

．无机苯B3N3H6（B、N原子在环中交替排列）的三氯取代物的几何异构体数目为

A4B6C8D10

．铊（Tl）是某超导材料的组成元素之一，与铝同族，位于第6周期。

Tl3＋与Ag在酸性介质中发生反应：

Tl3＋＋2Ag＝Tl＋＋2Ag＋。

下列推断正确的是

ATl＋的最外层有1个电子BTl3＋的氧化性比Al3＋弱

CTl能形成＋3价和＋1的化合物DTl＋的还原性比Ag强

．铝和镓的性质相似，如M（OH）3都是难溶的两性氢氧化物。

在自然界镓常以极少量分散于铝矿，如Al2O3中。

用NaOH溶液处理铝矿（Al2O3）时，生成NaAlO2、NaGaO2；而后通入适量CO2，得Al（OH）3沉淀，而NaGaO2留在溶液中（循环多次后成为提取镓的原料）。

发生后一步反应是因为

A镓酸酸性强于铝酸B铝酸酸性强于镓酸

C镓浓度小，所以不沉淀DAl（OH）3是难溶物

．第ⅢA族的Al、Ga均为两性元素，Al（OH）3与Ga（OH）3相比，后者酸性比前者强。

当CO2通入NaAlO2和NaGaO2的溶液中，首先沉淀出来的氢氧化物是

AAl（OH）3BGa（OH）3C同时沉淀出来D无法判断

B组

．我国报道的高温超导体中，铊（Tl）是组成成分之一，己知铊与铝是同族元素，关于铊的性质的判断有错误的是

A是银白色质软的金属B氢氧化铊是两性氢氧化物

C能生成＋3价的化合物D能置换出盐酸中的氢

．我国新报道的高温超导体中，铊（Tl）是组成成分之一。

已知铊与铝同主族，关于铊的性质的判断可能错误的是

A是银白色的金属BTl2O3与Al2O3一样，可溶于NaOH溶液

C能形成三价化合物D与稀硫酸反应生成硫酸盐

．下列关于硼元素的描述中不正确的是

A可和氢元素形成气态氢化物

B原子半径比铝小

C溴化物的化学式是BBr3，这种化合物的晶体是一种离子化合物

D氧化物的水化物是酸，化学式是H3BO3，其酸性比碳酸强

E氟化硼（BF3）是非极性分子

．不久前，日本某一材料研究所的科学家发明了一种“碳纳米管温度计”，这种温度计被认定为世界上最小的温度计。

研究人员在长约10－6m，直径为10－7m的碳纳米管中充入液态的金属镓。

当温度升高时，管中的镓就会膨胀，通过电子显微镜就能读取温度值。

这种温度计测量的范围可从18℃到490℃，精确度较高，所以它可用于检查电子线路是否异常，测定毛细血管的温度等许多方面。

根据以上信息判断下列推测中不正确的是

A碳纳米管的体积在10℃至500℃之间随温度变化很小，可忽略不计

B金属镓的熔点很低，沸点很高

C金属镓的体积在10℃至500℃之间随温度变化比较均匀

D金属镓的体积在10C至500℃之间随温度变化很小，可忽略不计

．镓是1871年俄国化学家门捷列夫在编制元素周期表时曾预言的“类铝”元素。

镓的原子序数为31，属ⅢA族。

镓的熔点为29.78℃，沸点高达2403℃。

镓有过冷现象（即冷至熔点以下不凝固），它可过冷到－120℃。

由此判断下列有关镓的性质及其用途的叙述不正确的是

A镓是制造高温温度计的上佳材料

B镓能溶于强酸和强碱中

C镓与锌、锡、铟等金属制成的合金，可用在自动救火的水龙头中

D近年来镓成为电子工业的新宠，其主要用途是制造半导体材料，被誉为“半导体材料的新粮食”，这是利用了镓的导电性介于导体和绝缘体之间的性质

．H3BO3是一元弱酸，写出它与水反应的化学方程式：

，之所以能发生这个反应的原因是，实质上，H3BO3是元酸。

．化合物E（含两种元素）与NH3.反应生成化合物G和H2。

化合物G的相对分子质量约为81，G分子中硼元素（B的相对原子质量为10.8）和氢元素的质量百分含量分别是40%和7.4%。

由此推断：

（1）化合物G的分子式为；

（2）反应消耗1molNH3，可生成2molH2，组成化合物E的元素是和；

（3）1molE和2molNH3恰好完全反应，化合物E的分子式为。

．根据元素硼在周期表中的位置，填写以下空白：

（1）BF3分子的偶极矩为零，这是由于；

（2）根据路易斯酸碱理论，氟化硼是，这是因为；

（3）正硼酸在水中有如下反应：

，故正硼酸为元酸。

．我国曾报导合成的一种含铊的超导材料，铊（Tl）原子的外围电子构型为3nsn3npn－1，试判断铊的某些性质：

（1）Tl的最高正化合价为，较常见的化合价是＋1价，这是造成的；

（2）Tl（能或不能）与盐酸反应生成氢气；

（3）Tl的低价氧化物是（碱生、酸性、两性或情性）氧化物；

（4）Tl的熔点比地壳中含量最多的金属元素的单质的熔点（高或低）。

．NaBH4作为还原剂，在有机合成中有极为广泛的应用。

（1）NaBH4极易溶于水并与水作用产生H2，反应后硼元素以BO2－形式存在于溶液中。

此反应的离子方程式是。

（2）NaBH4可使许多金属离子还原为金属单质，例如它们可以使含有金属离子（Au3+）的废液中的Au3+还原（碱性条件、产物中硼以BO2－形式存在），反应的离子方程式是

．

（1）硼酸晶体是片状、有滑腻感，可作润滑剂。

硼酸分了结构可表示为。

硼酸对人体的受伤组织有和缓的防腐作用，故可用于医药和防腐等方面。

可见硼酸属于_________A．强酸B．中强酸C．弱酸

（2）在大多数情况下，元素的原子在形成分子或离子时，其最外电子层具有达到8个电子稳定结构的趋向在硼酸分子中，原子最外电子层达到8电子稳定结构的原子有_____个。

（3）已知0.01mol硼酸可被20mL、0.50mol/LNaOH溶液恰好完全中和。

据此推断：

硼酸在水中显酸性的原因是（写方程式）：

（4）硼酸和甲醇在浓硫酸存在的条件下，可生成挥发性硼酸甲酯，试写出硼酸与甲醇完全酯化的化学方程式

（5）三氟化硼气体与氨气相遇，立即生成白色固体，写出反应方程式，三氯化硼属于，氨气属于。

．将NaHB4放入冷水中，可释放出A气体，其化学式为。

每克NaHB4可产生升A气体（在标准状况下）。

开始时该反应释放A气体很快，经过一段时间后就缓慢下来，其原因是。

当需要用NaHB4作为A气体的发生剂时，常用一些促进剂制成药丸，将药丸一投入水中即可快速地释放出A气体，下列物质中能成为促进剂的是（填字母）。

A草酸B氯化铝C醋酸钠D氨水

试说明你选择促进剂的依据是。

当需要用NaHB4在水溶液中作为与其它物质反应的还原剂时，你应选择上述物质中______（填写字母），其选择的理由是。

．硼烷化学是二十世纪的产物，由于它有可能作为高能燃料而促使其化学迅速发展，五十年代后，硼烷的立体化学、结构和键合理论有很大发展，已成为现代无机化学的重要内容之一。

最简单的硼烷是B2H6（乙硼烷），它属于电子化合物（填缺、富、正常），它燃烧能放出大量的热，其燃烧反应方程式为，它之所以没有实际应用作火箭燃料，是因为①，②。

在180℃时乙硼烷与NaBH4反应，得到一种钠盐和一种气体。

其钠盐中含有由B和H两种元素组成，式量为141.82，电荷为－2的离子，在这种离子中，B和H的质量分数分别为：

B：

91.47%，H：

8.53%。

B2H6与NaBH4反应的化学方程式为，该反应转移的电子数为，在产物中硼元素的平均氧化数为，该反应的氧化剂是，还原剂是。

乙硼烷还能与氨气反应，生成共价型离子化合物，且阴、阳离子都有四面体结构，其阳离子的化学式为，阴离子的化学式为，化学反应方程式为。

．环硼氮烷与苯是等电子异构体。

（1）画出其分子结构图

（2）讨论其成键情况

（3）具有相同链状结构的双基取代物B3N3H4X2的异构体有几个？

．在B12的正二十面体结构中

（1）与同一个硼原子等矩的硼原子数为多少？

（2）有多少原子在棱上？

（3）有多少个价电子？

（4）每个棱边是否都代表一个电子对？

（5）指出硼元素成键的类型。

．假设有一个分子只含有H、N、B其，中H︰N︰B＝2︰1︰1，它的分子量为80.4，且发现它是非极性分子，抗磁性分子。

（1）此分子有两种可能构型A和B，其中A比B要稳定。

请画出它们的结构式，并说明为什么A比B要稳定？

（2）说明A和B分子中化学键的类型；

（3）说明A和B分子为什么是非极性抗磁性分子；

（4）标明A分子中成键骨架原子的形式电荷，并简述理由。

A分子有哪些主要的化学性质？

请分别写出A和Br2、HCl反应的化学方程式。

．硼砂的主要成分是Na2B4O7，它的水溶液是常用的缓冲溶液（在该溶液中加入少量酸或碱，其pH值都不变），试解释：

（1）它为什么具有缓冲能力？

（2）它是如何具体实现缓冲的，并写出所有方程式。

．B2H6与水反应生成硼酸和氢气，则求1.0gB2H6与100mL水反应后溶液中pH值为多少？

假设最后体积为100mL。

（Ka＝7.3×10－10）

．A物质最初是用浸在液态BCl3里的锌电极进行电弧放电来制取的，但效果不好。

现改用在BCl3蒸汽中用汞电极放电来制取。

已知汞电极放电是还原反应，在化学反应中BCl3和Hg的物质的量之比为1︰1，在产生A的同时还有白色不溶于水的物质B生成。

（1）试确定A和B的分子式。

（2）将A以每小时10mg的速率通过汞放电管时，会产生一种淡黄色的挥发性的固体C（熔点95℃）。

已知汞电极放电同样是还原反应，且C和Hg的物质的量之比为1︰2。

据测定C在70℃以下存在于真空中。

结构测定表明，该化合物中每个氯原子均结合一个硼原子，其键长都是1.70×10－10m；任意两个硼原子之间为1.71×10－10m。

试画出分子C的空间构型，并写出生成C的化学反应方程式。

．有A、B（含M元素）两种混合气体共1.0g，密度在标准状况下为1.25g/L。

燃烧后产物中有2.36g气体C（密度在1.0×105Pa，27℃时为1.76g/L）；产物之一还有固体D0.625g，D中含元素M0.196g。

（理想气体常数R＝8.31J·mol－1·K－1，本题相对样子质量取整数部分）

（1）计算混合气体的平均摩尔质量；

（2）计算气体C的mol质量，写出满足该mol质量的全部化学式，并确定满足题意的C的化学式；

（3）计算确定固体D的化学式；

（4）计算确定A、B的化学式及各自的含量。

．6.70g二元化合物A与足量的Ba（OH）2溶液发生反应，其中生成一种不溶于水的钡盐。

将溶液过滤，在隔绝空气的情况下小心蒸发滤液，得一种淡黄色晶体（一种碱）。

将该碱灼烧至质量不再变化时，得6.37g固体B。

将B溶于足量的稀硝酸，将得到的硝酸盐加热到3000C左右，反应完全后，最后得到0.48g气体C。

已知上述反应中盐A的金属阳离子的化合价未发生改变。

试回答下列问题：

（1）确定A、B、C的分子式：

A___________；B_________；C_____________。

（2）写出上述化学反应方程式。

（3）若将Cl2通入上面的硝酸盐溶液中，再滴加NaOH溶液，将生成的沉淀过滤，干燥，得一棕黑色固体D（D中金属呈最高价态）。

经研究发现，其物质所含元素与B相同。

试确定D的化学式，写出该反应的离子方程式。

（4）若在上面的硝酸盐溶液中，滴加少量的草酸溶液，在一定条件下电解此混合溶液，可制得棕紫色固体E。

与B、D相比，除了组成元素相同外，E分子中金属的质量分数为86.5%。

E不溶于水，若滴加热的盐酸，则放出气体C。

试确定E的化学式。

C组