Question

【題目】硼及硼的化合物有著廣泛的用途。請(qǐng)回答下列問題：

（1）硼在元素周期表中的位置為_________，電子排布式是________，硼元素有兩種天然同位素10B和11B，硼元素的近似相對(duì)原子質(zhì)量為10.8，則兩種同位素原子的原子個(gè)數(shù)之比為_______。

（2）單質(zhì)硼（B）在一定條件下與NaOH溶液反應(yīng)生成NaBO2和一種氣體，請(qǐng)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式________________。

（3）硼酸（H3BO3）是一種白色片狀晶體，微溶于水，對(duì)人體的受傷組織有著和緩的防腐消毒作用。硼酸是一元弱酸，室溫時(shí)0.1mol/L硼酸的pH為5，計(jì)算硼酸的電離常數(shù)K＝__________。氟硼酸（HBF4）是一種強(qiáng)酸，僅以離子狀態(tài)存在于水中，請(qǐng)寫出BF4﹣的電子式__________。

（4）B2H6是硼的一種氣態(tài)氫化物，因組成與乙烷（C2H6）相似而被稱為乙硼烷。

①經(jīng)測(cè)定B2H6中B原子最外層也滿足8電子結(jié)構(gòu)，由此推測(cè)B2H6與C2H6分子結(jié)構(gòu)_________（填“相同”或“不相同”）。

②B2H6可由BF3與NaBH4在一定條件下反應(yīng)制得，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_________。

③B2H6是強(qiáng)還原劑，它與水反應(yīng)生成H3BO3和H2。若有0.1mol B2H6與水完全反應(yīng)，則產(chǎn)生H2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為_________L。

Answer 1

【答案】 第二周期IIIA族 1s22s22p1 1:4 2B + 2NaOH + 2H2O =2 NaBO2 + 3H2 ↑ 10-9 不相同 BF3 + 3NaBH4 = 2B2H6 +3 NaF 13.44

【解析】（1）硼在元素周期表中的位置為第二周期IIIA族，電子排布式是1s22s22p1，硼元素有兩種天然同位素10B和11B，硼元素的近似相對(duì)原子質(zhì)量為10.8，B元素的相對(duì)原子質(zhì)量10.8是質(zhì)量數(shù)分別為10和11的核素的平均值，可以采用十字交叉法：，，則10B和11B的原子的個(gè)數(shù)比為0.2：0.8=1：4

（2）單質(zhì)硼（B）在一定條件下與NaOH溶液反應(yīng)生成NaBO2和一種氣體，請(qǐng)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式2B + 2NaOH + 2H2O =2 NaBO2 + 3H2 ↑ 。

（3）硼酸（H3BO3）是一種白色片狀晶體，微溶于水，對(duì)人體的受傷組織有著和緩的防腐消毒作用。硼酸是一元弱酸，室溫時(shí)0.1mol/L硼酸的pH為5，B(OH)3 +H2O=B(OH)4-+H＋，計(jì)算硼酸的電離常數(shù)K＝ 。氟硼酸（HBF4）是一種強(qiáng)酸，僅以離子狀態(tài)存在于水中，請(qǐng)寫出BF4﹣的電子式。

（4）B2H6是硼的一種氣態(tài)氫化物，因組成與乙烷（C2H6）相似而被稱為乙硼烷。

①經(jīng)測(cè)定B2H6中B原子最外層也滿足8電子結(jié)構(gòu)，由此推測(cè)B2H6與C2H6分子結(jié)構(gòu)不相同：每個(gè)硼原子均為sp3雜化，2個(gè)硼原子與4個(gè)氫原子形成普通的σ鍵，這四個(gè)σ鍵在同一平面上,另外兩個(gè)氫原子和這兩個(gè)硼原子形成了兩個(gè)垂直于該平面的氫橋鍵，也稱為三中心兩電子鍵。而乙烷的碳原子均為sp3雜化，2個(gè)碳原子與6個(gè)氫原子形成普通的σ鍵，2 個(gè)碳之間形成一個(gè)σ鍵。如圖。

②B2H6可由BF3與NaBH4在一定條件下反應(yīng)制得，該反應(yīng)的化學(xué)方程式BF3 + 3NaBH4 = 2B2H6 +3 NaF 。

③B2H6+6H2O→2H3BO3+6H2↑ ，0.1mol B2H6與水完全反應(yīng)，則產(chǎn)生0.06molH2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為0.06mol*22.4mol/L=13.44L.