Question

【题目】硼及硼的化合物有着广泛的用途。请回答下列问题：

（1）硼在元素周期表中的位置为_________，电子排布式是________，硼元素有两种天然同位素10B和11B，硼元素的近似相对原子质量为10.8，则两种同位素原子的原子个数之比为_______。

（2）单质硼（B）在一定条件下与NaOH溶液反应生成NaBO2和一种气体，请写出该反应的化学方程式________________。

（3）硼酸（H3BO3）是一种白色片状晶体，微溶于水，对人体的受伤组织有着和缓的防腐消毒作用。硼酸是一元弱酸，室温时0.1mol/L硼酸的pH为5，计算硼酸的电离常数K＝__________。氟硼酸（HBF4）是一种强酸，仅以离子状态存在于水中，请写出BF4﹣的电子式__________。

（4）B2H6是硼的一种气态氢化物，因组成与乙烷（C2H6）相似而被称为乙硼烷。

①经测定B2H6中B原子最外层也满足8电子结构，由此推测B2H6与C2H6分子结构_________（填“相同”或“不相同”）。

②B2H6可由BF3与NaBH4在一定条件下反应制得，写出该反应的化学方程式_________。

③B2H6是强还原剂，它与水反应生成H3BO3和H2。若有0.1mol B2H6与水完全反应，则产生H2在标准状况下的体积为_________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为第二周期IIIA族，电子排布式是1s22s22p1，硼元素有两种天然同位素10B和11B，硼元素的近似相对原子质量为10.8，B元素的相对原子质量10.8是质量数分别为10和11的核素的平均值，可以采用十字交叉法：，，则10B和11B的原子的个数比为0.2：0.8=1：4

（2）单质硼（B）在一定条件下与NaOH溶液反应生成NaBO2和一种气体，请写出该反应的化学方程式2B + 2NaOH + 2H2O =2 NaBO2 + 3H2 ↑ 。

（3）硼酸（H3BO3）是一种白色片状晶体，微溶于水，对人体的受伤组织有着和缓的防腐消毒作用。硼酸是一元弱酸，室温时0.1mol/L硼酸的pH为5，B(OH)3 +H2O=B(OH)4-+H＋，计算硼酸的电离常数K＝ 。氟硼酸（HBF4）是一种强酸，仅以离子状态存在于水中，请写出BF4﹣的电子式。

（4）B2H6是硼的一种气态氢化物，因组成与乙烷（C2H6）相似而被称为乙硼烷。

①经测定B2H6中B原子最外层也满足8电子结构，由此推测B2H6与C2H6分子结构不相同：每个硼原子均为sp3杂化，2个硼原子与4个氢原子形成普通的σ键，这四个σ键在同一平面上,另外两个氢原子和这两个硼原子形成了两个垂直于该平面的氢桥键，也称为三中心两电子键。而乙烷的碳原子均为sp3杂化，2个碳原子与6个氢原子形成普通的σ键，2 个碳之间形成一个σ键。如图。

②B2H6可由BF3与NaBH4在一定条件下反应制得，该反应的化学方程式BF3 + 3NaBH4 = 2B2H6 +3 NaF 。

③B2H6+6H2O→2H3BO3+6H2↑ ，0.1mol B2H6与水完全反应，则产生0.06molH2在标准状况下的体积为0.06mol*22.4mol/L=13.44L.