第十五章 答案
(7)(8)(10)1. Mg2B2O5·H2O??10H2O??H[BF4] ?Na2B4O7·?BF3???(6)(9)
(5)(4)(1)B2O3???HBO2???H3BO3???BPO4 B2H6 (3) (2)
CH2－O (CH3)3BO3 HO－C B－OH CH2－O (1) H3BO3 + HPO3(2) 3CH3OH + B(OH)3CH2OHHAc(浓) CH2O BO(PO3)
(CH3)3BO3 + 3H2O
CHOH(3) + B(OH)3 HO C B(OH) CH2OH(4) H3BO3100℃HBO2 + H2O
CH2O△(5) 4HBO2H2B4O7 + H2O H2B4O72B2O3 + H2O (6) Mg2B2O5·H2O + 2H2SO42MgSO4 + 2B(OH)3 (7) 2Mg2B2O5·H2O + 4NaOH + CO2 + 10H2O
Na2B4O5(OH)4·8H2O + Na2CO3 + 4Mg(OH)2
(8) Na2B4O7·10H2O + 12HFNa2O(BF3)4 + 6H2O Na2O(BF3)4 + 2H2SO44BF3 + 2NaHSO4 + H2O (9) BF3 + HFH[BF4] (10) 4BF3 + 3LiAlH42B2H6 + 3LiF
2. (1)缺电子化合物：对于IIIA族元素，形成+3氧化态的共价化合物时，原子的外层电子结
构为(ns)2(npx)2(npy)2(npz)0，即为6电子结构，如BF3、AlCl3等，有一个空的npz轨道，象这样的共价化合物称为缺电子化合物。 (2)三中心键：a. 3c－2e键：例如 中的氢桥键，是两个B原子的sp3杂化
轨道与H原子的1s轨道重叠，形成3c－2e键。
b. 3c－4e键：如XeF2中Xe与2个F原子形成(σ)2(σnon)2(σ*)0的超共价键。
4c. 三中心离域π键：例如CO2中有两个?3。 3. B2H6的结构式为 ，B原子采取sp3杂化，分子中有B－H σ键和氢桥键。 4. ∵BN和BP都可以看作C2的等电子体，∴B原子、N原子、P原子都可以采取sp2杂化，形成层状结构，N原子、P原子上的孤电子对占有B原子的2p空轨道，形成π键，该π电子与石墨中的π电子不同，不是离域的，∴BN、BP不导电。
5. 硼酸晶体形成鳞片状是由于H3BO3中的B原子采取sp2杂化，每个B原子与三个氧原子连接，∠OBO＝120o，每个氧原子与另一个H3BO3中的H原子以氢键连接起来，成为片状结构。晶体中的硼酸分子是用氢键和分子间的作用力结合在一起的。
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6. 硼酸没有象磷酸那样的酸式盐，∵硼酸为一元弱酸，H3BO3 + H2OB(OH)4 + H+，
140-160℃
NaB(OH)4 + H2O，即硼酸与碱只形成正盐而不形成酸式盐。
7. 由于盐酸和醋酸的酸性强于碳酸，∴它们能把碳酸盐中的H2CO3置换出来，但硼酸的酸性弱于H2CO3，不能置换出H2CO3，故不能溶解难溶的碳酸盐。
8.硼砂在高温情况下可以熔解金属表面的氧化物，以清洗金属的表面：
∴NaOH + H3BO3Na2B4O7 + CuO共熔共熔Cu(BO2)2·2NaBO2 Ni(BO2)2·2NaBO2 2Fe(BO2)3·6NaBO2
Na2B4O7 + NiO3Na2B4O7 + Fe2O39. AlC13·6H2O加热时会发生水解：2[AlC13·6H2O](s)Al2O3(s) + 6HCl(g) + 9H2O(g)，∴不能用AlC13·6H2O加热脱水制备无水AlCl3。
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10. Al2S3一遇水会发生强烈水解，∴当Al3+与S2离子在溶液中相遇时发生双水解，分别生成Al(OH)3和H2S，而不能获得Al2S3。Al2S3 + 6H2O2Al(OH)3 + 3H2S↑ 11. 通常情况下，铝表面有一层致密的氧化层，阻碍金属铝与水的反应，而在碱溶液中，此层氧化膜可溶于碱，然后Al与H2O反应，很容易取代出氢气来。
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12. (1) －423.84 kJ?mol1；(2) －596.64 kJ?mol1；(3) + 44.77 kJ?mol1，此反应是吸热反应，且ΔrSm →0，∴Al不能把MgO还原到Mg。
13. 铟的氯化物中有一种分子式为InCl2，其实质为2InCl2???In(I)[In(III)Cl4]，∴InCl2中含有In(I)和In(III)的混合氯化物。
14. Tl的原子核外电子构型为[Xe]4f145d106s26p1，∴形成Tl(III)不仅失去6p1上一个电子，还失去6s2上2个电子，6s2是惰性电子对，失去它需要很高的能量，∴Tl(III)不稳定，是强
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氧化剂，而I、S2都是还原剂，它们之间发生氧化还原反应，生成TlI、Tl2S而不能制得TlI和Tl2S3。
15. 虽然TlI与KI是同晶型，Tl+和K+有类似的离子半径，预期TlI和KI有相近的水合能和
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溶解熵，但由于Tl+和I之间的极化和附加极化作用强于K+和I离子之间的极化和附加
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极化作用，∴ TlI很难以Tl+和I离子状态溶于水中。 16. Tl是IIIA族元素，∴Tl单质与金属铝有某些相似性，都有金属通性，都可溶于稀酸而放出氢气；Tl(I)又与IA族M+相似，如TlOH与MOH都是强碱，都能从空气中吸收H2O或CO2并能腐蚀玻璃。 17. (1) 通入H2S(g)，得到沉淀SnS、Sb2S3、PbS和Bi2S3，仍是溶液的为K2SO4和A12(SO4)；
(2) 取K2SO4和A12(SO4)3分装两支试管，缓慢加入NaOH(aq)，再加入过量NaOH(aq)，
产生白色沉淀，然后白色沉淀消失者，原溶液为A12(SO4)3，无现象者为K2SO4；
(3) 在四种硫化物沉淀中加入(NH4)2S(aq)，沉淀溶解者为Sb2S3，则原溶液为SbC13，
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∵Sb2S3 + 3S22SbS33；
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(4) 再加入多硫化铵(aq)，沉淀溶解者原溶液为SnC12，∵SnS+ S22SbS32； (5) 分别在PbS和Bi2S3中加入浓硝酸，沉淀消失的为PbS，原溶液为Pb(NO3)2，
∵PbS+ 2NO3 + 8H+3Pb2+ + 3S + 2NO + 4H2O；由于Bi2S3溶解度非常小，浓硝酸不能使之溶解，∴原溶液为Bi(NO3)3。
18. A—Al，B—H2，C—NaAlO2，D—Al(OH)3，E—AlCl3。
Al在浓硝酸中发生钝化，∴不发生反应，2Al + 2NaOH + 2H2O2NaAlO2 + 3H2↑ NaAlO2 + HCl + H2OAl(OH)3↓ + NaCl Al(OH)3 + 3HClAlCl3 + 3H2O
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2Al + 6HCl2AlCl3 + 3H2↑ AlCl3 + 3NaOHAlCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O2Al(OH)3↓ + 6NaCl + 3CO2↑ AlCl3 + 3(NH4)2S + 6H2O2Al(OH)3↓ + 6NH4Cl + 3H2S↑
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19. 447 kJ?mol1 20. (1)
BaAl3+Fe3+2+H2SO4－Al(OH)3↓ +3NaCl
BaSO4浓H2SO4Ba2+ + 2HSO4－H（过量）AlO2－+Al3+、Fe3+Mg(OH)2OH（过量）－OH（过量）Al3+Fe3+Fe(OH)3H+(2)
H+
Mg2+Al3+Zn2+Mg Al3+Zn2+3+2+AlO2－、ZnO2－Bi(OH)3OH（过量）－H（过量）+NH3Al(OH)3Zn(NH3)42+H+Al3+H+Zn2+(3)
H+
Pb2+Al3+Bi3+Bi Al3+Pb2+Al(OH)3PbSAl3+PbS浓HNO3AlO2－、Pb(OH)42－H（过量）+H2SH+
21. (1) pH＝7（考虑水电离）；(2) 不考虑偏铝酸根水解，当A1(OH)3完全溶解，而NaOH
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不过量时溶液的pH＝7，[NaOH]=10/20＝0.5 mol?dm3。 22. (1) Na2CO3 + Al2O32NaAlO2 + CO2↑ (2) NaAlO2 + NH4Cl + H2ONaCl + Al(OH)3↓ + NH3↑ (3) 4BF3 + 2Na2CO3 + 2H2O3NaBF4 + NaB(OH)4 + 2CO2↑ (4) Na2[B4O7?10H2O] + H2SO4Na2SO4 + 4H3BO3 + 5H2O 23. (1) H3BO3＋NH3?H2ONH4B(OH)4 (2) AlC13?6H2OAl(OH)3? + 3H2O＋3HCl↑ (3) 2TlC13 + 3Na2STl2S? + 2S? + 6NaCl (4) T12O3 + H2SO4Tl2SO4 + H2O + O2↑
ClBBClClCl24. B2Cl4： B B Cl (g)(交错式) (s)(平面式) ClClCl（∵B－B的σ键可以旋转）
BClClClBBBClClBBClBCl－
Pb2+△△ClBB4C14：B4组成正四面体，Cl原子可以有两种连接法，一种
是Cl原子为面桥基，一种是Cl原子为端基。
25.
OO(1) B3O63
BOBOBOOOBO－
(2) (B2O4) n2n
OBOOBOOBOOBO－
(3) B5O8(OH)4?2H2O
HOBOOBBOHOOOBOBOHOH－
(4) [B4O5(OH)4]2
OHOHOBOBOOBOHBOOH
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26. (1) NaBH4中Na+与BH4属于离子型化合物，Be(BH4)2属于离子—共价型化合物（主要
无机化学习题-15
