第五单元硼.docx

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1、【欢迎阅读】第五单元硼及其化合物一、总述.硼的化学性质与Si有某些相似之处(对角线相似原那么)，通常硼呈现+3氧化态，负氧 化态的情况很少。硼与金属形成非化学计量的化合物，MjB、M?B、MB、M3B4、 MB2、MB6等。(DB2O3与SiO2都是固态酸性氧化物，ALO3是两性，C02是气态酸性；(2) H3BO3与H4SQ4都是很好的酸；(3)多硼酸盐与多硅酸盐结构相似；(4)硼烷、硅烷可形成多种可燃性气态物质，而A1H3是固态。2 .在自然界中，硼以硼砂:Na2B4O7-10H2O,四水硼砂:Na2B4O7-4H2O,天然硼酸:H3BO3存在。3 .硼在自然界中丰度之所以低，是因为B+

2、T He+；Li,所以硼材料可作为核反 应堆的减速剂和生物防护。二、单质硼1 .单质硼有多种复杂的晶体结构，其中最普通的一种是a-菱形硼，其基本结构单元为正二十面体的对称几何构型，然后由B12的这种二十面体的布起来组成六方晶系的菱形硼。2 .化学反响(1)硼和硅一样在常温下较惰性，仅与F?反响。对于单质硼的同素异构形体而言，结晶状单质硼较惰性，无定形硼那么比拟活泼，在高温下:3S16 + 4B 强热 3Si + 2B2O3叫 61 Icosahcdral arrangement of B12.2B + 6H2O(g) = 2B(OH)3 + 3H2T(3)与氧化性的酸反响，生成H3BO3(4)

3、在有氧化剂存在时，与碱反响：2B + 2NaOH + 3KNO? 2NaBO2 + 3KNO2 + H203 . Preparation：(1)金属还原：B2O3 + 3Mg=2B + 3MgOKBF4 + 3Na=3NaF +KF+B(2)工业上：从硼镁矿一单质硼一精制硼a.用浓碱溶液来分解硼镁矿：Mg2B2O5-5H2O + 2NaOH=2NaBO2 + 2Mg(OH)2 + 4H2Ob.通入CO2调节碱度，别离出硼砂4NaBO2 + CO2 + IOH20=Na2B40710H20 + Na2CO3【欢迎阅读】是(写分子式)，其熔点比NH3BH3(填“高”或“低”),原因是在NH3BH3

4、分 子之间存在,也称“双氢键”。研究发现，氮硼烷在低温高压条件下为正交晶系结构，晶胞参数分别为 pm、力pm、。 pm, a=/?=y=90o氨硼烷的晶胞结构如下图。氨硼烷晶体的密度p=g-cm7 (列出计算式，设以为阿伏加德罗常数的值)。5. (2019全国卷I )硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、医药、肥料等 工业。一种以硼镁矿(含MgzBzOsHzO、SiCh及少量FezOs、AI2O3)为原料生产硼酸及轻质 氧化镁的工艺流程如下：(NH，2SO4溶液 滤渣1硼镁 矿粉轻质氧 ,化镁NH4HCO3溶液 母液回答以下问题：(1)在95 “溶浸”硼镁矿粉，产生的气体在“

5、吸收”中反响的化学方程式为 o(2)“滤渣1”的主要成分有。为检验“过滤1”后的滤液中是否含有Fe3+,可选用的 化学试剂是 o(3)根据 H3BO3 的解离反响:H3BO3+H2O=H+B(OH)；, /Ca=5.81xlO-10,可判断 H3BO3是 酸；在“过滤2”前，将溶液pH调节至3.5,目的是 o(4)在“沉镁”中生成Mg(OH)2MgCO3沉淀的离子方程式为, 母液经加热后可返回 工序循环使用。由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是(2014浙江预赛)硼及其化合物结构丰富多彩，给化学爱好者带来了无穷的乐趣。下 列为含硼化合物的一些反响关系图(未配平)B2O2 + SF4D + SOF

6、2Cb160七水蒸气 H+K160七水蒸气 H+K.歧化 C 2、B 解析 反响 2FeCb+6NaBH4+18H2O=2Fe+6NaCl +6H3BO3+2IH2T中，FeCb 中的 Fe 由+3价降低到。价，水中局部H由+ 1价降低到。价，所以该反响中氧化剂为FcCh和HzO,HB H-A项错误；NaBH,由钠离子与BHj构成，为离子化合物，那么其电子式为 h , B项正 确：NaBH4中H为一 1价，水中H为+【价，两者发生归中反响可生成氢气，C项错误；题述 氧化还原反响中，化合价升高的只有NaBlh中的H,由一1价升高到。价，可据此判断电子转 移数目，每生成ImolFe,消耗3 moi

7、 NaBHj,转移电子12 mo1, D项错误。3、一元弱(2)Mg2B2O5H2O+2H2so41=2MgSO4+ 2H3BO3 2H3BO31=82。3+3比0、 B2O.3+3Mg1=2B+3Mg0(点拨：硼酸先高温脱水生成B2O3,然后与镁发生置换反响) (3)1 2 4 2 1 2(4)NaBH44-2H2O=NaBO2-l-4H2t4、 B Si (硅)(2)配位 N sp3 sp2NHBCH3cH3低邯+与H-的静电引力62(4) abcxIO-305、答案：NH4HCO3+NH3=(NH4)2CO3 (2)SiO2 Fe2O3 AI2O3 KSCN一元弱转化为H3BO3,促进析

8、出(4)2Mg2+3COl+2H20=Mg(0H)2 MgeO31 + 2HCOR或 2Mg2+20)歹 +H2O=Mg(OH)2MgCO3l+CO2t 溶浸 高温焙烧解析：(1)硼镁矿粉中加入(NHRSCh溶液反响生成氮气，氮气与碳酸氯核溶液反响的化学 方程式为 NH4HCO3+ NH3=(NH4)2CO3o(2)硼镁矿中的SiCh、Fe2O3, AI2O3与(NH5SCh溶液不反响，也不溶解，过滤后形成滤渣 1。因为KSCN溶液遇Fe3+变为红色，所以KSCN溶液常用于辰?十的检验。(3)根据题目信息中H3BO3的解离方程式和&的数值可知，H3BO3为一元弱酸。在“过滤2” 前，将溶液pH

9、调节至3.5,目的是将溶液中的硼元素转化为H3BO3沉淀析出。(4)根据工艺流程中的原料进入情况及生成物情况可知，“沉镁”时加入的原料为(NH02CO3 溶液、MgSO4溶液，产物为Mg(OHMgCO3,因此反响的离子方程式为2Mg2+ + 3COU + 2H2O=Mg(OH)2 MgCO31 + 2HCO；或 2Mg2 + 2co歹 + H2O=Mg(OH)2 MgCO31 + CO21o母液的主要成分为硫酸锭，可以返回到“溶浸”工序循环使用。碱式碳酸镁热稳定性声,、舄差，可以在高温焙烧的条件下制取氧化镁，化学方程式为Mg(OH)2-MgCO3皂=2MgO+ CO2T+ H2OO6、(1)B

10、2O2+2SF4=B2F4+2SOF2 ； B2F4+4BCI3MBF3+3B2CI4 ; 4B3F5=2B2F4+BxFi2 (2)G： B2(OH)4 H： B(0H)3气态分子内排斥力最小，固态分子间堆积紧密【欢迎阅读】1、 (1) BBr34-PBr3+3H2=BP+6HBr(4) JB-p = ( V5o =(百 x 478 pm = 207pm或Br/kR /%BrX、BrBr Br平面三角形三角锥(3)磷化硼晶体中磷原子作立方最密堆积，硼原子填入四面体空隙中。画出磷化硼的正当 晶胞示意图。(注：填入另外四个四面体空隙也可，但不能一层空一层填)= -y/3a = 207 p x 4

11、78Pm = 207pm42、(1) B4O5(OH)42 +3H2O+2H+=4H3BO3 b(oh)3+h2o=b(oh)4+h+【欢迎阅读】(3) B(OHh+3CH30H=B(OCH3)3+3H2。(4)2B(OCH3)3+9O2=B2O3+CO2+9H2O B(OCH3)3+4NaH=NaBH4+3CH3ONa(6)水溶液的pH越大,H+越低,BH4-和H+反响越慢,因此NaBH4越稳定。(7)BH4+4H2O2=B(OH)4+4H2O3、(2)3、(2)(I) A： B X： Clci - , /二由r(3) BCl3+3CH5MgBr B(CH3)3+3MgBrClAX3+3CH

12、3MgBr B(CH5)3+3MgBrCl写成 BCh+3CH5MgBrB(CH3)3+3/2Mg Br2+3/2MgCl2 也可(4) B2c14 + 4c2H50H B2(OC2H5)4 +4HC1A2X4 + 4C2H5OH A2(OC2H5)4 +4HX4、 (1)HO、： B -OHO0-B、8b- B(2) 1： B5O6(OH)43： B4O5(OH)42： BQ(OH)4-4： B3O3(OH)52-I：五硼酸根, 2：三硼酸根, 3：四硼酸根, 4：三硼酸根,B5O6（OH）44-,三配位硼原子和四配位硼原子的比例4 ： 1B3O3（OH）4,三配位硼原子和四配位硼原子的比例

13、2： IB4O5（OH）42-,三配位硼原子和四配位硼原子的比例2 : 2B3O3（OH）52-,三配位硼原子和四配位硼原子的比例I : 2【欢迎阅读】C.用H2s04调节酸度，可析出溶解度小的硼酸晶体:Na2B4O7 + H2SO4 + 5H2O=4H3BO3 + Na2so4d.加热，脱水：2H3BO3 干 B2O3 + 3H2Oe.用Mg或Al还原成粗硼：B2O3 + 3Mg=2B + 3MgOf.精制：2B（m）+ 3l2=2BhI000-I300K2BI3 担丝2B（a 菱形硼）+ 3I2三、硼的化合物1 .氢化物：(1)这类氢化物的物理性质相似于烷燃.，故称硼烷。多数硼烷组成是H4

14、、BH” + 6,少 数为氏H7 + 8、BJL + 10。但最简单的硼烷是B2H6。BH3之所以不存在是由于B的价轨道没 有被充分.利用，且配位数未到达饱和，又不能形成稳定的sp2杂化态的离域兀键，所以BH3(g) + BHs(g) B2H6(g)&G总98 = -127kJ mol”而BF3之所以存在，是因为艮冬耳尹I：的存在。制备：节a.质子置换法：MnB+3H+ -!-B2H6 + Mn3+2b.氢化法：BC13 +3H21b2H6+3HC1c.氢负离子置换法：3LiAlH4 +4BF,&些 2B2H6+3LiF +3Al与3NaBH4 +4B巴 旦 2B2H6+3NaBF4Fig 1

15、5.2 Structure of biborane, B2H6(3)硼烷的结构特点：它是缺电子化合物，例如B2H6中价电子总 共只有12个，缺乏以形成七个二中心二电子单键(2c-2e), B原 子采取sp3杂化，位于一个平面的BFh原子团，以二中心二电子 键连接，位于该平面上、下且对称的H原子与硼原子分别形成 三中心二电子键，称为氢桥键。其分子轨道能级图为： 在各种硼烷中呈现五种成键情况:a. BH2c2e端侧氢桥键氢桥键nonc. BB 2c2e 硼硼健B的两个sp3，.杂化轨1道nil.开放式.3c-2e 硼桥键B;工H的Is原 子轨道三中心二电子键【欢迎阅读】e.闭合式 3c-2e 硼桥

16、.键1957 1959年，提出了解决硼氢化合物的“三中心键理论”，获得了巨大的成 功，荣获1976年Nobel化学奖。(4)性能：.3B2H6(g) + 6NH3(g)=2B?N3H6 + 12H2(g)B3N3H6 + 3HCl(g)=B3N3H9cb(s)B3N3H12(5)应用：a.火箭燃料：B2H6(g) + 3O2(g)=B2O5(g) + 3H2O(I) AHm =-2152.5kjmoLB2H6理应是理想的火箭燃料,但由于所有硼烷有很高的毒性(B2H6 0.1 ppm致死)，且贮 存条件苛刻(易燃且水解：B2H6 + 6H2O=2H5BO3 + 6H2),只好暂时放弃。b.万能还

17、原剂(有机化学上)2NaH + B2H6=2NaBH4c.可以制备聚合物，高温稳定，低温保持粘度不变d.硼烷化合物与蛋白质结合，用于肿瘤治疗2 .卤化物(1)制备:3CaF2 + B.2O3 + 3H2so式浓)=2BF3f + 3CaSO4 + 3H2OB2O3 + 3C + 3C12=2BC13 + 3C0(2)性质：a.水解：4B 号 +6H2O= 3H3O+ + 3B 6 + B(OH%J BF3 + 3H2O=3HF + H3BO3实际上 I BF3 + HF+ H20= BET + H30+BCI3 + 3H2O=B(OH)3 + 3HC1b.与碱性物质反响：4BF3 + 2Na2

18、cO3 + 2H2O=3NaBF4 + NaB(OH)4 + 2co2T可以看作首先形成HBF4 + H3BO3，再与Na2co3碱性物质反响。3 .含氧化物(1)B2O3a.易溶于水：B2O3 + 3H2O=2H3BO3所以它是吸水剂。b.硼珠试验：熔融的B2O3可熔解许多金属氧化物反响可得到特征颜色：CuO + B2O3=Cu(BO2)2(蓝色)NiO + B2O3=Ni(BO2)2(绿色)c.与NH3反响，在500c生成(BN%,与石墨结构相似。B2O3(s) + 2NH3(g) 2BN(s) + 3H20(g) H3BO3a.硼酸为一元弱酸，呈片状晶体结构，0H间以氢键连接B(OH)3

19、 + H2O=. B(OH)； + H+在冷水中溶解度小，在热水中因局部氢键断裂而使溶解度增大。b.与碱反响：【欢迎阅读】2NaOH + 4H3BO3=Na2B4O7 + 7H2O过量NaOH使NazBR变成NaBO2Na2B4O7 + 2NaOH=4NaBO2 + H2Oc. H3BO3的酸性可因加入甘油或甘露醇等多元醇而大大增强OHHO、OHHOCH2+CHOHIHOCH20-B-0-BZ0-B xo-d. H3BO3也表现出微弱的碱性B(OH)3 + H 3 PO4B(PO4JHCI(3) 一些硼酸盐阴离子结构a.环状(BO2)，在KBO2, NaBCh晶体中b. zigzag chai

20、ns (B02)，在 Ca(BCh)2, LiBO2中OOO BO BO一 B O一 B Ooo4NaBO2 + C02 + 10H2O=Na2B4O5(OH)4-8H2O + Na2co3 c.硼砂：Na2B4O7 l0H2O=Na2B4O5(OH)4-8H2ONa2B4O7 + H2so4(浓)+ 5H2O=4H3BO4+ NaSO4IB4O5(OH)42-：b2o；-焦硼酸盐：OH/O*0、一？ ？HO-B O B-OHr rO-B-Ooz X0Z X0-OHd.硼酸盐阴离子结构式的特点：B原子采取Sp2杂化BO； ： Mg3(BC)3)2，LaBCh ；(B2O5)4-： MgzBzO

21、s , FezBzOs ：(B3O6)3-： K3B3O6，BaKB3O6)2 (BBO 晶体)；(B02)- ： Ca(BO2)2(s)B原子采取sp杂化BO ： TaBO4 ; B(OH)； ： Na2B(OH)4)Cl ； MgB2O(OH)6B2(O2)(OH)4J2-： Na2(B2(O2)2(OH)4-6H2OB原子既采取sp?又采取sp3杂化KB5O6(OH)4-2H2O , CaB3O3(OH)5 H2O , Na2B4O5(OH)4-8H2O从上面的各种硼酸盐阴离结构式来看：当B原子的端基是0H基团时，硼酸根离子的 结构式中，s/杂化的硼原子数目等于硼酸根阴离子的电荷数。但凡

22、四个或四个以上硼酸根相连时，绝大多数的结构是B原子以三配位或四配位同氧 原子结合形成的。KB5Ox-4H2O KB5O6(OH)4-2H2O【欢迎阅读】HO、OHB-O O-BZI o J o B-OZ XO-BZHOZOH硼砂也可以作硼珠试验。Na2B4O7 + CoO=2NaBO2Co（BO2）2（蓝色）3Na2B4O7 + Cr2O3=6NaBO2-2Cr（BO,2）3（绿色）硼砂除了鉴别金属外，还可以用来焊接金属，因为它可以消除金属外表的氧化物。1971年美国结构化学家K.Wade在分子轨道理论基础上提出了一个预言硼烷，硼烷衍 生物及其它原子簇化合物结构的规那么，通常称为“Wade规那

23、么”，其含义是硼烷、硼烷衍生物 及其它原子簇化合物的结构是由其骨架成健电子对.数决定的。假设以表示骨架成键电子对数，为骨架原子数，那么力=+1为闭式结构，b = n + 2为 巢式结构，。二+ 3为网式结构，。二+ 4为链式结构（hypho）。这意味着随着硼烷骨架 上的成键电子对数目增加，其完整程度逐一降低，开口程度不断增加。对，于中性硼烷、硼烷阴离子，碳硼烷的结构均可用下式表示：（CH），BH）pH/- CH提供给骨架3个电子，BH提供给骨架2个电子，S提供给骨架4个电子，P提供给骨 架3个电子给骨架，因为当硫原子和磷原子取代硼烷中的硼原子时，S、P原子上必有一对 价电子指向骨架外.侧，成为

24、孤对电子对，所以键合时，S原子提供4个电子，P原子提供3 个电子。那么多面体骨架成键电子数 M = 3a + 2p + q + d ,由于 + = ，那么：M = 2n + a + q + d，方（骨架成键电子对数）= + g（a +夕+ d）对于a = 0, q = 0, d =2,所以=+1,为闭式结构B.iSHu，BioCPH” 为闭式,B3c2H7, B5SH10为巢式。Practice Exercise：应用Wade规那么，指II以下物质所属的结构类型： B5H9, B6H=，B9C2Hm, B9C2H?p B4c2H B3G，B10Hl4 B（）H5, BoH|8, B3c2H7，

25、B9SH 11典型例题：例1、Ga和B同属于周期表中IHA元素，（1）Ga原子的电子排布式是, Ga元素形成的主要化合价除+3外还可能有（2） B是氟中毒的重要解毒剂，在人体内可与氟形成稳定配合物的阴离子是 （填化 学式），该离子的空间构型为，中心原子杂化方式为o（3）硼酸晶体（H3BO3）的结构如以下图，B原子与3个羟基相连，其晶体具有与石墨相似 的层状结构，根据结构判断以下说法正确的选项是 （填字母）oooo B【欢迎阅读】A.硼酸晶体属于原子晶体B.硼酸晶体属于分子晶体C.硼酸晶体有鳞片状的外层，有滑腻感D.H3BO3分子的稳定性与氢键有关E.含ImolHaBCh的晶体含有3moi氢键（

26、4）硼酸常温下为白色晶体，（）时溶解度为6.35g, 100C时为27.6g,分析在热水中溶解 度明显增大的原因.（5） BN晶体为原子晶体，其晶胞如下图，假设BN晶体的密度为ag/cnf, b原子与n原 子之间的最近距离为 cm （用Na表示阿伏伽德罗常数）【解析】（1） Ga原子是31号元素，Ga原子的电子排布式为Is22s22P63s23P631。4s24Pl或 田巾44s24p）钱原子还可以失去4P上的一个电子，而显+1价，故答案为：Is22s22P63s23P63d4s24p、+1；（2）缺电子化合物具有很强的接受电子的能力，硼与氨元素形成的BF3为缺电子化合物与 氨离子形成BF1,

27、硼元素具有缺电子性，所以硼在体内可与叙形成稳定的配合物BF,所 以在人体内可与氟形成稳定配合物的阴高子是BEf,该离子的空间构型为正四面体形，中 心原子杂化方式为sp3故答案为：BF正四面体形sp；A硼酸晶体中存在H3BO3分子，且该晶体中存在氢键，说明硼酸由分子构成，是分 子晶体，原子晶体内只有共价键，故A错误；B.硼酸晶体中存在H3BO3分子，硼酸晶体是分子晶体，故B正确：C.硼酸（H3BO3）是一种片层状结构白色晶体，片层状结构晶体有滑腻感，可作润滑剂，故C 正确；D.分子的稳定性与分子内的B-O、H-0共价键有关，熔沸点与氢键有关，故D错误；E.I个硼酸分子形成了 6个氢键，但每个氢键

28、是2个硼酸分子共用的，所以平均含3个氢 健，那么含有ImolHaBCh的晶体中有3moi氢键，故E正确； 故答案为：BCE；（4）晶体内氢键不利于物质溶解，加热破坏了硼酸晶体内分子之间的氢键，所以加热时，硼 酸的溶解度增大，故答案为：热水中硼酸分子间氢键断裂，易与水形成分子间氢键，溶解度增大；（5）设B原子与N原子之间的最近距离为b,顶点白色与相邻的黑色球位于晶胞体对角线 上，黑色球到侧面距离均相等，过晶胞中左侧2个黑色球、右侧2个黑色球及面心白色球 作左、右侧面的平行面，可以将体对角线4等份，即顶点白色球与相邻黑色球距离为晶胞体对角线的1/4,那么晶胞体对角线长为4b cm,晶胞棱长为万-b

29、,晶胞中N原子数目为4、B原子数目为*哈，7-4,故晶胞质量为亳，那么晶胞密度为4起522即叫解得”禺故答案为：4必。随堂训练：硼、铝属元素周期表niA短周期元素。回答以下问题：（1）基态B原子的价电子轨道表达式为,其第一电离能比Be （填“大”或 “小。氨硼烷（NH3BH3）是最具潜力的储氢材料之一，分子中存在配位键，能表达配位键的结构 式为,与氨硼烷互为等电子体的燃的分子式为 o【欢迎阅读】(3)常温常压下硼酸晶体为结构层状，其二维平面结构如图 所示：硼酸的化学式为， B原子的杂化类型为O从氢键的角度解释硼酸在冷水中的溶解度小而加热时溶解度增大：O回 I T I I I答案：2s 2p ；

30、小；个华；G取珥幽：sp2;H3BO3分子之间形成氢键，使硼酸“缔合”成层状“大分子”,OO B IIOO B II故不易溶于冷水，加热破坏了氢键使“大分子”解离，H3BO3分子与水分子之间形成大量的氢键，溶解度增大;例2.硼、镁及其化合物在工农业生产中应用广泛。硼镁矿的主要成分为MgzBzOsHzO, 硼砂的化学式为Na2B4O710H2O0 一种利用硼镁矿制取金属镁及粗硼的工艺流程如下图：(1)写出硼元素在元素周期表中的位置：o(2)将硼砂溶于水后，用硫酸调节溶液的pFh3.5以制取硼酸(H3BO3),该反响的离子方程式为 (3)由MgCb6Hq制备MgCL时，一定条件是 (4)制得的粗硼

31、在定条件下反响生成Bh，Bh在一定条件下受热分解可以得到纯洁的单质硼。 0.200 0 g粗硼制成的Bb完全分解,将生成的L配制成100 mL碘水，量取10.00 mL碘水于锥 形瓶中，向其中滴加几滴淀粉溶液，用0.3()()0molLr Na2s2O3溶液滴定至终点，消耗Na2s2O3 溶液18.00 mL。(提示：12+2$20=2+ $40r)滴定终点的现象为该粗硼样品的纯度为%。(5)H3BCM也可写成B(OH)3可以通过电解NaB(OH)4溶液的方法制备。工作原理如下图。-/%NaOH 土溶液二_ o%NaOH溶液M室 产品室 原料室 N室b膜为(填“阴离子”或“阳离子”)交换膜，写

32、出产品室发生反响的离子方程式:,理论上 每生成1 mol H3BO3, N室可生成 L(标准状况)气体。N室中，进口和出口的溶液浓度大小关系为%(填/或【欢迎阅读】答案 第2周期IHA族 BQM +2H+ + 5HQ=4H3BCM 在HC1气氛中加热(4)滴加 最后一滴Na2s2。3溶液，锥形瓶中溶液蓝色褪去，且半分钟内不恢复原色99 (5)阴离子 H+ + B(OH)4 =H3BO5+H20 11.2 v解析(3)因MgCb在蒸干灼烧时会发生水解，其水解的化学方程式为MgCL+2H2O Mg(OH)2+2HCl,所以为了防止款化镁水解生成氢氧化镁，需要在HC1气氛中加热。(4)消耗的Na2s

33、2O3的物质的量为0.3000molL-,x0.018L=0.005 4mol,根据关系式:BBb31,23s2。1得，(B)=(S2Or)=0.001 8 mol,那么该粗硼样品中B的物质的量= 0.001 8molx 黑:=0.018 mol,那么硼的质量为11 g morxO.018 mol=0.198 g,该粗硼样品中硼的质111 IL量分数为(百100%=99%o产品室可得到H3BO3的原因是M室的H+穿过阳离子交换膜犷散至产品室，原料室的B(OH)：穿过阴离子交换膜扩散至产品室，二者反响生成H3BO3, 其离子方程式为H+B(OH)1=H3BO3+H2O,所以b膜应为阴离子交换膜。

34、阴极的电解液为 氢氧化钠溶液，所以N室的电极反响式为2H2O+2e-=H2T + 2OH,生成1 mol H3BO3时，需 要M室和原料室分别转入1 mol H+、I mol B(OH)；,那么需转移1 mole,所以N室可生成0.5 mol氧气,其体积在标准状况下为11.2L。N室溶液中氢氧根离子浓度增大，Na.从原料室通 过阳离子交换膜进入N室，故N室进口溶液浓度比出口的小，即a%C%。随堂训练：硼氢化钠(NaBFU硼为+3价)为白色粉末，在干燥空气中稳定，在潮湿空气中 分解，是常用的还原剂。偏硼酸钠(NaBCh)易溶于水，不溶于乙醇，易水解。目前有多 种工艺可制备NaBH4o(1)用硼精

35、矿(含有一定量B2O5,及AI2O5、SiO2、FezCh等杂质)制取NaBHj的流程如 下：MgH2CaONaOH硼精矿滤清 Na7O-3CaO-Al,OrnSiO2反响UNaBH.“溶解”时，B2O5与NaOH反响生成了 NaBCh，反响离子方程式为“除硅铝”步骤加入CaO,而不加入CaCh的原因有：能将硅、铝以沉淀除去； “操作2”是将漉液蒸发、结晶、洗涤，其中洗涤选用的试剂最好是。“反响1”是MgH?与NaBCh混合得至IJ NaBH4和MgO,其化学方程式为。(2)我国孙彦平采用耐腐蚀电极材料，以阳离子交换膜为隔离膜，电解偏硼酸钠的碱溶液, 也可以高效制备NaBHs该工艺阳极产物为,

36、阴极电极方程式为。【答案】工口科+2OBT=2B(%+H2G提供碱性环境，抑制眄水解乙醉+NaBC)2 =NaBHl +2AO【欢迎阅读】练习A组1、硼化帆(VB一空气电池是目前储电能力最高的电池，电池示意图如下。该电池反响产 物分别是B和V最高价氧化物。以下说法正确的选项是()负效负效KOH 选择性A.反响过程中溶液的pH升高溶液 透过股B.电池持续反响过程中，选择性透过膜只能用阳离子选择性膜C.硼化钢属于原子晶体，电路通过Imole-时消耗硼化钢的质量为6.596gD.VB2极的电极反响式为：2VB2+28OH一一22e-=2VO3+4B(OH)J+6H2O. NaBHa与 FeCh反响可

37、制取纳米铁：2FeCb+6NaBH4+18H2O=2Fe+6NaCl+6H3BO3+Na H B HB. NaBFh的电子式为 D.该反响中每生成1 mol Fe转移电子3 mol21H2。以下说法正确的选项是()A.该反响中氧化剂只有FeChC. NaBH,不能与水发生反响.按要求回答以下问题(1)2019全国卷 I , 26(3)根据 H3BO3的解离反响:H3BO3+H2O=H+ + B(OH)J, /Ca=5.81xlO- 叱 可判断H3BO3是 酸。(2)2015全国卷【，27(1)写出MgzBzOsWO与硫酸反响的化学方程式：。 单质硼可用于生产具有优良抗冲击性能的硼钢。以硼酸和金

38、属镁为原料可制备单质硼，用化学 方程式表示制备过程：。(3)2015安徽理综，27(2)请配平化学方程式：NaBO2+SiO2+Na+H2=NaBH4-l-Na2SiO3o(4)2014重庆理综，U(2)NaBH是一种重要的储氢载体，能与水反响得到NaBCh，旦反响前后 B的化合价不变，该反响的化学方程式为 o(2020全国卷)氨硼烷(NH3BH3)含氢量高、热稳定性好，是一种具有潜力的固体储 氢材料。回答以下问题：H、B、N中，原子半径最大的是 o根据对角线规那么，B的一些化学性质与元素 相似。NH3BH3分子中，NB化学键称为 键，其电子对由 提供。氨硼烷在催化剂作用下水解释放氢气：3NH3BH3 + 6H2O= 3N% + B3O63 + 9H2o在该反响中，B原子的杂化轨道类型由NH3BH3分子中，与N原子相连的H呈正电性(H$+),与B原子相连的H呈负电性(H&),电负性大小顺序是 o与NH3BH3原子总数相等的等电子体