中山大学无机化学精品课程 第15章 硼族元素专用课件.ppt

硼砂珠焰色试验：不同金属离子显示不同特征颜色(定性分析) 第15章 硼族元素作业 教材p.172-174 6，9，11，18，20，21，26 3. B(OH)3化性 (1) 一元Lewis弱酸：不是质子酸！ B(OH)3 B缺电子性 B(OH)3 ＋ H2O = B(OH)4- + H+ Ka = 5.8×10-10，很弱 (2) 与多元顺式羟基化合物反应，酸性↑，例如： 螯合效应. Ka = 10-6 （可用标准碱液滴定） 2 H2SO4 H3BO3 + 3CH3OH == B(OCH3)3 + 3H2O 燃烧绿色火焰 鉴别硼酸及盐 (3) 和单元醇反应(鉴定反应) (4) HB(OH)4溶液和HF作用，F取代OH， 生成氟硼酸HBF4。 4. 四硼酸 H2B4O7 H3BO3 Ka = 1.5×10-7 Ka = 5.8×10-10 ∵非羟基氧数目↑（Pauling XOm (OH)n模型） 任何硼酸盐 + H+ → H3BO3 （ H3BO3水中溶解度最小） Na2B4O7·10H2O （重要的硼酸盐） NaBO2 Mg2B2O5 · H2O 三、硼酸盐 BO33- 平面三角形 各种硼酸盐基本结构单元 BO45- 四面体 四、四硼酸钠（硼砂，Borax）(重点) Na2[B4O5(OH)4]·8H2O （常写为Na2B4O7·10H2O） 1. 硼砂晶体结构 (教材p.162 图5-8) (1) 四硼酸根 [B4O5(OH)4]2- 2个B： sp2 BO3 另2个B： sp3 BO4 氢键 (2) 各[B4O5(OH)4]2- ──→ 成键 3. 硼砂的化学性质 (1) 标准缓冲溶液 (重点) 缓冲原理 [B4O5(OH)4]2- + 5H2O = 2H3BO3 + 2B(OH)4- H3BO3 与B(OH)4- 物质的量比1:1 + 2OH- + 2H+ 2B(OH)4- 2H3BO3 ∴外加少量H+或OH-，本身pH变化小。 20 ℃ pH = 9.24 (2) 制备(BN)x Na2B4O7 ?10 H2O + 2 NH4Cl = 2NaCl +B2O3(g) + 4H2O + 2BN(s) 2. T ?, 硼砂溶解度s ? T /℃ 10 50 100 s /g/100 g H2O 1.6 10.6 52.5 可用重结晶法提纯 (3) 硼砂珠试验—鉴定金属离子 硼砂与B2O3、B(OH)3一样，与一些金属氧化物共熔 → 带特征颜色的偏硼酸盐。 例： Na2B4O7+CoO —— Co(BO2)2·2NaBO2 蓝色 △ 3Na2B4O7 + Cr2O3 = 2Cr(BO2)3·6NaBO2 绿 Cu(BO2)2 蓝 +1 CuBO2 红 Fe(BO2)2 绿