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1、1中学化学竞赛试题资源库硼族及其化合物A 组组1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 A 2 B 3 C 4 D 62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A 4 B 6 C 8 D 1031998 年，中国十大科技成果之一是合成纳米氮化镓，其化学式应当是A GaN B Ga2N3 C Ga3N2 D Ga5N34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：Tl32AgTl2Ag。下列推断正确的
2、是A Tl的最外层有 1 个电子 B Tl3的氧化性比 Al3弱C Tl 能形成3 价和1 的化合物 D Tl的还原性比 Ag 强5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。已知 Tl3在酸性介质中可与 Ag 发生反应生成 Tl。据此，从理论上看，下列推断不正确的是A Tl32AgTl2Ag B Tl3CuTlCu2C 2Tl33Zn2Tl3Zn2 D 3Tl32Al3Tl2Al36氯化硼的熔点为107，沸点为 12.5，在其分子中键与键之间的夹角为 120，它能水解，有关叙述不正确的是A 氯化硼液态时能导电而固态时不导电 B 氯化硼加到水中使溶液的 pH 降低C 氯化
3、硼分子呈正三角形，属非极性分子 D 氯化硼遇水蒸气会产生白雾7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 D Al(OH)3是难溶物8第A 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 NaG
4、aO2的溶液中，首先沉淀出来的氢氧化物是A Al(OH)3 B Ga(OH)3 C 同时沉淀出来 D 无法判断B 组组9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2H3BO3的层状结构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10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 B Tl2O3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11下列关于硼元素的描述中不正确
5、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12中子俘获治疗癌症（缩写为 NCT）是一种新的化疗方法，化疗时用到的药物 BSH，合成时必须经过中间体 Na2B12H12，它可有B2H6和 NaBH4以二甘二甲醚为溶剂，在 180时合成的，已知B12H122粒子结构如右图。有关 B12H122的说法不正确的是A 该离子中硼原子间构成 20 个正三角形B 一个 B12H122粒子中含有 30 个硼硼键C Na2B12H12属共价化合物D
6、合成 Na2B12H12反应可表示为 5B2H62NaBH4Na2B12H1213H213正硼酸（H3BO3）是一种片层状结构白色晶体，层内的 H3BO3分子通过氢键相连（如右图） 。下列有关说法正确的是A 正硼酸晶体属于原子晶体B H3BO3分子的稳定性与氢键有关C 分子中硼原子最外层为 8e稳定结构D 含 1mol H3BO3的晶体中有 3mol 氢键14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 106m，直径为 107m 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
7、。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15科学家将液态的金属镓(Ga)充入碳纳米管中，发明出一种世界上最小的温度计碳纳米管温度计该温度计通过电子显微镜进行读数，精确度较高，其测量范围在18490下列说法错误的是3A 常温常压下镓为液体B 金属镓的体积在 1050
8、0之间随温度的变化比较均匀C 碳纳米管的体积在 10500之间随温度的变化很小，可忽略不计D Al(OH)3、Ga(OH)3均是两性氢氧化物16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A 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
9、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17H3BO3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。18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 1mol NH3，可生成 2 mol H2，组成化合物 E 的元素是 和 ；（3）1mol E 和 2mol NH3恰好完全反应，化合物 E 的分子式为 。19
10、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。20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3nsn-3npn1，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） 。21NaBH4作为还原剂，在有机合成中有极为广泛的应用
11、。（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4（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 22 （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
12、8 电子稳定结构的原子有 个。（3）已知 0.01mol 硼酸可被 20mL、0.50mol/L NaOH 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 。23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
13、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 。24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
14、际应用作火箭燃料，是因为 ， 。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 。525 （1）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
15、”元素。镓的原子序数为 31，属A 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（2）在充有氮气压强为 101kPa 的密闭容器中装有 HgO 和 2.3g 金属钠，将其加热至500K，使其充分反应，再冷却至室温，若容器内的气体成分未变
16、，那么装入容器中的HgO 应满足的质量条件是 。（3）某分子式为 CnH2n1O4N 的氨基酸，若分子内只有氨基和羧基两种官能团，且无甲基。计算符合该分子式通式的氨基酸的数目。（4）根据酸碱质子理论，写出 N2O3与发烟硫酸（H2SO4SO3）反应的化学方程式。26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？27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。28假设有一
17、个分子只含有 H、N、B 其，中 HNB211，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。29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
18、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。30B2H6与水反应生成硼酸和氢气，则求 1.0g B2H6与 100mL 水反应后溶液中 pH 值为多少？假设最后体积为 100mL。 （Ka7.31010）631A 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 11，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
19、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12。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 1.701010m；任意两个硼原子之间为 1.711010m。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。32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 1.0105Pa，27时为 1.76g/L） ；产物之一还有固体D 0.625g，D 中含元素 M 0.196g。 （理想气体常数 R8.
20、31Jmol1K1，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。336.70g 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
21、 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
22、C。试确定 E 的化学式。34金属 X 被喻为“含在口中就熔化的金属” ，是 1871 年俄国化学家门捷列夫在编制化学元素周期表时曾预言的“类铝” 、1875 年法国化学家布瓦博德朗从闪锌矿中离析出的金属。近年来，X 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” 。（1）X 的元素符号是 ，电子构型是 。呈现的化合价可能是 和 。（2）X 的化学性质不活泼，在常温下几乎不与氧和水发生反应，但溶于强酸和强碱。写出离子反应方程式。7（3）X 的熔点为 （请估计） ，沸点却高达 2403，更奇妙的是 X 有过冷现象（即熔化后不易凝固） ，它可过冷到120，是一种低熔点
23、、高沸点的液态范围最大的金属，是金属制造 材料中的千古绝唱。并分析 X 做该材料时还可能具有哪些性质。（4）X 不能像普通金属那样任意堆放，也不能盛装在玻璃容器内，试分析可能原因，并提出保存方案。C 组组35解释为什么在铝的氧化物中铝只能以3 价稳定存在，而相比之下铊却具有1和3 价。36解释为什么用核磁共振实验检测 B12H122离子中只有一种类型的氢原子存在？37与 B10C2H12成异构体和等电子体的硼烷离子是什么？38具有正二十面体结构的 B10C2H12分子的异构体有几个？39B5H52“分子”中 B 原子排成三方双锥形多面体，试计算它的 styx 数码，并画出它的结构式。40计算封
24、闭式 B4H42“分子”的 styx 数码，并用硼烷结构所遵循的规则，说明它不可能稳定存在的理由。41画出 B4H10和 B5H11分子的可能结构图，说明三中心桥键的存在。42由所给的标准还原势判断 Tl在水溶液中能否发生歧化反应？TleTl E00.34V Tl32eTl E01.25V43请写出右图方框中各字母所代表的物质，并写出有关反应的化学方程式。44在 30以下，将过氧化氢加到硼酸和氢氧化钠的混合溶液中，析出一种无色晶体 X。组成分析证实，该晶体的质量组成为 Na 14.90，B 7.03，H 5.24。加热 X，得无色晶体 Y。Y 含 Na 23.0，是一种温和的氧化剂，常温下在干
25、燥空气里稳定，但在潮湿热空气中分解放氧，广泛用作洗涤剂、牙膏、织物漂白剂和美发产品，也用于有机合成。结构分析证实 X 和 Y 的晶体中有同一种阴离子 Z2，该离子中硼原子的化学环境相同，而氧原子却有两种成健方式。（1）写出 X、Y 的最简式，给出推理过程。X 的最简式： Y 的最简式：推理过程：（2）用最恰当的视角画出 Z2离子的立体结构（原子用元素符号表示，共价键用短线表示） 。451950 年，Brown 等人合成了 NaBH4，由此开拓了一个新的合成化学领域在众多的反应中，NaBH4与氯化镍在水溶液里的反应十分令人瞩目。这个反应的主要产物是Ni2B 是一种神奇的有机反应催化剂，例如，它可
26、以使硝基苯还原成苯胺，使睛转化为伯胺，等等。已知 NaBH4与氯化镍的反应 mol 比是 2l，反应使所有的镍转化为 Ni2B，硼8的另一产物则是 H3BO3，反应还放出氢气，余留在溶液里的还有氯化钠。试写出配平的化学方程式。46硼砂的主要成分是 Na2B4O710H2O，如按其结构应写成 Na2B4O5(OH)48H2O。若已知该硼酸盐的酸根中含有两个六元环结构，则该硼酸根离子的结构怎样？并指出所带电荷及原因。硼砂既能与酸反应，又能与碱反应，写出有关离子方程式，并说明它相当于几元酸、几元碱。47NaBH4是 1950 年由 Brown 等人合成，NaBH4被称为有机化学家的“万能还原剂”，也
27、是许多有机反应的催化剂，在有机会成里有极广泛的用途。（1）在 60 年代，德国拜尔药厂把 NaBH4的合成发展成工业规模：Na2B4O7NaH2SiO2NaBH4Na2SiO3请配平这个方程式。（2）NaBH4易溶于水，并会和水反应产生氢气，设以 BO2离子为产物的 B 元素的存在形式，试写出该反应的离子方程式。（3）NaBH4与水反应的速率受温度、浓度及溶液的 pH 影响，将发生改变，根据你的知识，说明 pH 值的变化将导致反应速率怎样变化。（4）NaBH4可以将许多金属离子还原成金属，并使得到的金属沉积在金属、玻璃、陶瓷、塑料上，从而有广泛的应用场合。例如，它把镍沉积在玻璃上，形成极薄的镍
28、膜，用于太阳能电池；把金或铜沉积在塑料板上形成印刷板电路；还原废液中的贵重金属。试以 Ru3为例写出一个配平的离子方程式。48X 是硬而脆及相对不活泼的元素，只能溶于热浓 HNO3、热浓 H2SO4，在空气中燃烧生成 X2O3和 XN，但却无 X3离子，XN 的结构和石墨相似，X 能形成原酸 H3XO3及偏酸 HXO2，其盐存在于自然界，X 和 H 形成一系列具有高燃烧热值的化合物，其通式为 XnH(n4)（不稳定） 、XnH(n6)（稳定） 。最简单气态氢化物中氢的质量分数为21.86%，标准状态下密度为 1.235g/L，X 为何种元素。（1）写出上述化合物的名称及化学式。（2）写出 XN
29、 的结构式。（3）写出最简单氢化物的电子结构。（4）最简单氢化物的燃烧热，Hocomb2020kJ/mol，基于此性质，请考虑氢化物有何种用途？491990 年代初发现了碳纳米管，它们是管径仅几纳米的微管，其结构相当于石墨结构层卷曲连接而成。近年，人们合成了化合物 E 的纳米管，其结构与碳纳米管十分相似。气体 A 与气体 B 相遇立即生成一种白色的晶体 C。已知在同温同压下，气体 A 的密度约为气体 B 的密度的 4 倍；气体 B 易溶于水，向其浓水溶液通入 CO2可生成白色晶体D；晶体 D 的热稳定性不高，在室温下缓慢分解，放出 CO2、水蒸气和 B；晶体 C 在高温下分解生成具有润滑性的白
30、色晶体 E1；E1在高温高压下可转变为一种硬度很高的晶体E2。E1和 E2是化合物 E 的两种不同结晶形态，分别与碳的两种常见同素异形体的晶体结构相似，都是新型固体材料；E 可与单质氟反应，主要产物之一是 A。（1）写出 A、B、C、D、E 的化学式。9（2）写出 A 与 B 反应的化学反应方程式，按酸碱理论的观点，这是一种什么类型的反应？A、B、C 各属于哪一类物质？（3）分别说明 E1和 E2的晶体结构特征、化学键特征和它们的可能用途。（4）化合物 A 与 C6H5NH2在苯中回流，可生成它们的 11 加合物；将这种加合物加热到 280，生成一种环状化合物（其中每摩尔加合物失去 2 摩尔
31、HF）；这种环状化合物是一种非极性物质。写出它的分子式和结构式。50最近有人用一种称为“超酸”的化合物 H(CB11H6Cl6) 和 C60反应，使 C60获得一个质子，得到一种新型离于化合物HC60CB11H6CL6。回答如下问题：（1）以上反应看起来很陌生，但反应类型上却可以跟中学化学课本中的一个化学反应相比拟，后者是： 。（2）上述阴离子CB11H6Cl6的结构可以跟图 101 的硼二十面体相比拟，也是一个闭合的纳米笼，而且，CB11H6Cl6离子有如下结构特征：它有一根轴穿过笼心，依据这根轴旋转 360/5 的度数，不能察觉是否旋转过。请在下图右边的图上添加原子（用元素符号表示）和短线
32、（表示化学键）画出上述阴离子。 51环硼氮烷可由氨或铵盐与氯化棚合成。经单晶 X 射线衍射分析证实其分子中存在共轭 键，其结构与苯相似，因而具有相似的物理性质，但因分子中硼和氮原子的电负性不同，它显示高度的反应活性，最典型的是同氯化氢发生加成反应。环硼氮烷在化学中被称之“无机苯” ，在应用基础研究中已合成了氮化硼薄膜，它在替代有机物合成薄膜等材料中具有广泛的应用价值。（1）画出环硼氮烷的结构式：（2）Stock 通过对乙硼烷和氨的加合物加热合成了环硼氮烷，产率 50。写出总反应方程式。（3）Geanangel 在 Stock 合成方法的基础上进行改进，他将氯化铵与三氯化硼混合，然后加入硼氢化钠
33、合成了环硼氮烷，产率达 80。写出这两步反应方程式。后来，Geanangel 研究发现用氯化铵和硼氢化锂直接反应，也能合成环硼氮烷，且其步骤简化，产率能达到 90。写出反应方程式。（4）自环硼氮烷问世后，人们又开始了对烃基环硼氮烷合成方法的研究。Altenau经过反复实验，发现铵盐和三氯化硼混合后，加入硼氢化钠反应可得到烃基环硼氮烷，产率 48。写出这两步反应方程式。若将三氯三烃基环硼氮烷与烃基锂反应可得到六烃基环硼氮烷。写出反应方程式。（5）判断比较硼、氮原子的电负性大小和硼、氮原子上的电子云密度大小；确定硼、10氮原子的酸碱性：（6）环硼氮烷能和氯化氢发生反应，产率为 95。写出反应方程式
34、。（7）溴和环硼氮烷发生加成反应生成 A，然后发生消去反应生成 B。写出 A、B 的结构简式。（8）除了六元的环硼氮烷之外，Laubengayer 合成了萘的类似物 C，及联苯类似物D。写出 C、D 的结构简式。521991 年 Langmuir 提出：凡原子数与总电子数相等的物质，则结构相同，物理性质相近” ，称为等电子原理。相应的物质，互称为等电子体。(BN)3是一种新的无机合成材料，它与某单质互为等电子体。工业上制造(BN)3的方法之一是用硼砂（Na2B4O7）和尿素在 10731273K 时反应，得到 (BN)3及其它元素的氧化物。(BN)3可作高温润滑剂、电气材料和耐热的涂层材料等。
35、如在高温高压条件下反应，可制得 (BN)3，(BN)3硬度特高，是作超高温耐热陶瓷材料、磨料、精密刃具的好材质。试问：（1）它与什么单质互为等电子体？（2）写出硼砂和尿素的反应方程式；（3）根据等电子原理画出 (BN)3和 (BN)3的构型。53环硼氮烷 B3N3H6是苯的等电子体，具有与苯相似的结构。铝与硼同族，有形成与环硼烷类似的结构可能。这种可能性长期以来一直引起化学家的兴趣。近来报道了用三甲基铝Al(CH3)32（A）和 2,6二异丙基苯胺（B）为原料，通过两步反应，得到一种环铝氮烷的衍生物（D）：第一步：A2BC2CH4第二步：C Co170DCH4（未配平）若 C 的结构简式为，请
36、分别写出两步反应配平的化学方程式（A、B、C、D 要用结构简式表示）：54环硼氮烷 B3N3H6是苯的等电子体，具有与苯相似的结构。铝与硼同族，有形成与环硼氮烷类似的环铝氮烷的可能。这种可能性长期以来一直引起化学家们的兴趣。近期报道了用三甲基铝Al(CH3)32（A）2，6 一二异而基苯胺（B）为原料，通过两步反应，得到一种环铝氮烷的衍生物（D）：第一步：A2BC2CH4第二步： C K443 D CH4 （ 中需填入适当的系数）请回答下列问题：（1）分别写出两步反应配平的化学方程式（A、B、C、D 要用结构简式表示） ；（2）写出 D 的结构式；（3）设在第一步反应中 A 与过量的 B 完全
37、反应，产物中的甲烷又全部挥发，对反应后的混合物进行元素分析，得到其质量分数如下：C（碳）：73.71%，N（氮）：6.34%。试求混合物中 B 与 C 的质量分数（%） 。55硼是第二周期元素，和其它第二周期元素一样，与同族其它周期元素相比具有11特殊性。（1）溴甲酚绿指示剂的 pH 值变色范围为 3.85.4，由黄色变为蓝色。该指示剂在饱和硼酸溶液中呈黄蓝过渡色，在二氟化氢钾溶液中呈黄色，但在加有适量硼酸的二氟化氢钾溶液中呈蓝色，写出后者有关反应方程式。（2）硼可与氮形成一种类似于苯的化合物，俗称无机苯，是一种无色液体（沸点55） ，具有芳香气味，许多物理性质都与苯相似，但其化学性质较苯要活
38、泼得多，如冷时会缓慢水解，易与 Br2、HCl 发生加成反应等。写出其分子式，画出其结构式并标出形式电荷；写出无机苯与 HCl 加成反应的方程大；无机苯的三甲基取代物遇水会发生水解反应，试写出方程式并以此判断取代物的可能结构。（3）硼与氮可生成二元固体聚合物，指出聚合物的可能结构（类似于何种结构） ，并说明是否具有导电性。（4）画出无限网状多硼酸盐聚合物水氯硼钙石 Ca2B5O9Cl2H2O 中聚硼阴离子单元的结构示意图，指明阴离子单元的电荷与硼的哪种结构方式有关。56硼原子的电子层结构是 ，在价电子层中能提供成键的电子 ；由于硼原子的小半径（约为 8590pm）和高的电离能（第一电离势 82
39、9.6eV） ，决定了硼原子成键的共价性，因而硼原子不能象金属原子那样在形成单质时采用金属键。硼原子的共价性及其价电子数少于价层轨道数的特点，也决定了硼原子在形成单核化合物（如 BX3，X 代表 F、Cl、Br、I、OH 等）中，中心硼原子通常是 电子结构，即 ；我们称这类化合物为“缺电子化合物” 。缺电子化合物有很强的接受电子的能力，表现在化学性质上是容易形成聚合型分子，也容易同电子对给予体形成稳定的配位化合物。在生命科学中，硼的成络特性对研究其在植物体内的生化功能及营养生理等具有重要意义。（1）按要求完成下面的化学方程式水杨酸与硼酸形成的二水杨硼酸在中性或碱性条件下，则水杨酸与硼酸反应形成
40、的一水杨硼酸盐：H3BO3硼酸与多元醇如甘油、甘露醇及糖类等反应生成醇硼酸或糖硼酸，这时硼酸只有两个氢原子参加反应，醇类或糖类的分子是以配位键和硼连接，生成带一个羟基的络合物，在水溶液中是相当稳定的。在土壤中，各种有机质的半分解产物以及腐植质中含有大量的羟基或羟基的有机化合物，如各种醇类、酚类、糖类有机酸等，均能和硼作用产生有机酸。经过有机物分解腐烂后，含硼的有机物可释放出能被植物利用的硼。如邻二叔醇与硼酸反应，只有两种产物：12（2）BF3和 BCl3都有强烈接受孤电子对的倾向，属于最强的路易斯酸。请完成下列化学方程式：BCl3遇水强烈水解BF3形成加合物（或配合物）的范围和种类比 BCl3
41、的要广泛得多，这一事实，也许是由于 BF 键的异裂比 BCl 键要困难得多的缘故。例如，醇、醛和酮分子与 BF3形成加合物而与 BCl3反应时，则 BCl 键断裂。请写出 ROH 和 BF3和 BCl3的反应方程式（3）近年来，人们肯定硼是人和动物氟中毒的重要解毒剂。硼在体内可与氟形成稳定的络合物 并以和氟相同的途径参加体内代谢，但毒性比氟小，且易随尿排出，故认为硼对氟化物具有解毒作用。（4）多中心键（三中心二电子键）的形成是缺电子原子的一个成键特点。在其它各种硼烷中，除正常 键外，还有其它种类的多中心键，经研究归纳，各种硼烷中，仅存在下列五种成键情况：端梢 2c2e 硼氢键 BH3c2e 氢
42、桥键2c2e 硼硼键 BB开放式 3c2e 硼桥键闭合式 3c2e 硼硼硼键或已知 B10H14中成键情况如下：10 条（1） ，4 条（2） ，2 条（3） ，4 条（4） ，2 条（5） 。B 原子构成一个对称沙漏形结构，从上到下分层 B 原子排布个数每层不超过 3 个，请画出 B10H14结构。（5）经结构研究证明，硼酸晶体中 B(OH)3单元结构如图（1）所示。各单元中的氧原子通过 OHO 氢键连结成层状结构如图（2）所示。层与层之间以微弱的分子间力相结合构成整个硼酸晶体。13根据结构判断下列说法正确的是：（不定项选择）A硼酸晶体有极完全的解理性B硼酸晶体有鳞片状的外层C硼酸晶体是分子
43、晶体D硼酸晶体有滑腻感，可作润滑剂E在 B(OH)3单元中，B 原子以 sp3杂化轨道和氧原子结合而成F硼酸是缺电子化合物，是一个典型的路易斯酸。利用硼酸的缺电子性质，可以通过加入多羟基醇来提高它的酸性G硼酸是一种三元弱酸硼酸常温下为白色片状晶体，溶于水（273K 时溶解度为 6.35） ，在热水中溶解度明显增大（373K 时为 27.6） 。请分析其中原因14参考答案（参考答案（96）1 C2 B3 A4 C5 C6 D7 A8 A9 B10 B11 C、D12 C13 D14 D15 D16 D17 H3BO3H2OB(OH)4H B 是缺电子原子，可接受孤对电子 一元酸18 （1）B3N
44、3H6 （2）B（硼） H（氢） （3）B2H619 （1）B 原子以 sp2杂化和 F 形成平面正三角形结构； （2）酸，B 原子有一个空 p轨道，能接受电子对； （3）B(OH)3H2OB(OH)4十 H 一元酸20 （1）3 惰性电子对 （2）能 （3）碱性 （4）低21 BH42H2OBO24H2 8Au33BH424OH8Au3BO218H2O22 C 3 个（氧原子） B(OH)3H2OHB(OH)4B(OH)33CH3OHB(OCH3)33H2O BF3NH3F3BNH3 Lewis 酸，Lewis 碱23 （1）H2（2）2.40（3）NaBH4与水反应生成碱性的偏硼酸钠，阻碍
45、反应的进行（4）A、B（5）它们都是酸性物质，可以加快 NaBH4与水反应放出 H2的速率（6）C、D（7）它们都是碱性物质，在溶液中可以抑制地 NaBH4与水反应，从而使 NaBH4起到还原剂的作用24 缺 B2H63O23B2O33H2O 硼烷的热分解产物有毒 硼烷在空气中易着火爆炸 5B2H62NaBH4Na2B12H1213H2 26e 5/6 B2H6、NaBH4 B2H6、NaBH4 (NH3)2BH2 BH4 B2H62NH3(NH3)2BH2BH425 （1）A、B、C（对 C 的说明：人们利用稼熔点低的特性，把镓跟锌、锡、铟这些金属掺在一起，制成低熔点合金，把它用到自动救火龙
46、头的开关上。一旦发生火灾，温度升高，这种易熔合金做的开关保险熔化，水便从龙头自动喷出灭火。对 D 的说明：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” ，这是利用了镓的化合物（GaAs 等）的导电性介于导体和绝缘体之间的性质。 ）（2）21.66g15（3）n 为奇数：；n 为偶数：412n42nnn 为奇数：11；21n23n23n25n25nn 为偶数：1122n22n24n24n（4）N2O3H2SO4SO32NOHSO426 （1）（2）环硼氮烷同苯一样其存在离域的 键，因为每个氮原子都比碳原子多一个电子，而每个硼原子又都比碳原子少一个电子，所以
47、总的电子数同苯相等。（3）有 4 个：尽管第二个和第四个异构体上的 X 原子相同，但因为一个是与氮原子相连，一个是与硼原子相连，所以它们不是同一个异构体。 （这与苯自身的情况不同。 ）27 （1）有 5 个（2）有 30 个（3）36 个（4）因为没有 60 个电子，所以每个棱边不都代表一个电子对（5）其必为三中心“桥”键28 （1）A：；B： 从立体几何的角度看，A 式为六元环，结构比 B 式三元环稳定，三元环的张力太大；从纯化学的角度看：A 式中的 N、B 均以sp2杂化轨道成键；在 A 中，3 个 N 原子的 pz轨道上 3 对孤对电子与 3 个 B 原子的空pz轨道形成 6 中心、6
48、电子的离域 键，而 B 式却不能形成离域 键。所以 A 式比B 式稳定。（2）A：B、N sp2杂化，一个 ；B：B、N sp3杂化66（3）在成键情况下，上面的两个式子中 B、N 都没有成单电子，所以都是抗磁性分子。（4）由于 A 式中的离域 键的形成是 N 原子将孤对电子提供给 B 原子（B 原子是缺电子原子） ，综合考虑，N 原子因而少电子，因此 N 原子显示正电荷，B 原子显示负电荷。A 式的结构与苯的结构类似，因此又叫作无机苯，与苯的性质相似，能发生取代反应和加成反应。（5）163HCl；3HBr（脱 HBr也算正确）29 B4O727H2O2H3BO32B(OH)4；H3BO3H2
49、OB(OH)4H。Na2B4O7较易水解，水解时得到等物质的量的 H3BO3和 B(OH)4。H3BO3是弱酸，故 H3BO3B(OH)4共轭酸碱的溶液具有缓冲作用。当向溶液中加入少量酸时，B(OH)3与加入的 H反应生成 H3BO3，使反应平衡向左移动，溶液中H不会明显增大；当加入碱时，反应平衡右移，溶液的 pH 值也不致明显增大。30 B2H66H2O2H3BO33H2O H3BO3：0.72mol/L pH4.6431 （1）A：B2Cl4 B：Hg2Cl2（2） 2B2Cl44HgB4Cl42Hg2Cl232 （1）28g/mol（2）44g/mol CO2、N2O、C3H8 CO2（
50、3）B2O3（4）A：C2H4 0.75g B：B2H6 0.25g33 （1）A：TlF B：Tl2O C：O2；（2）Ba(OH)22TlF2TlOHBaF2 2TlOHTl2OH2O（3）Tl2O2HNO32TlNO3H2O 2TlNO32TlNO2O2（3）Tl2O3 2Tl2Cl26OHTl2O34Cl3H2O（4）TlO234 （1）Ga Ar3d104s24p1 1 3（2）2Ga6H2Ga33H2 2Ga2OH2H2O2GaO23H2（3）30（只要高于一般室温，低于体温即可，实际熔点 29.78） 高温温度计 X 的液体受热时能膨胀，且随温度呈线性膨胀。（4）当气温高于 29