第十三章p区元素(一)资料
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第十三章 p区元素(一)1、硼族元素的原子都是电子原子,在硼的化合物中,硼原子的最大配位数是。
硼和铝都是亲元素。
2、硼砂的化学式为,其水溶液呈性。
由于其中含有等物质的量的和,故硼砂的水溶液可作为溶液使用。
3、硅酸钠的水溶液俗称为,该溶液呈性,可与NH4Cl溶液反应制得,该产物加热脱水后得到,它具有作用,能用作。
4、α-H2SnO3溶于酸,溶于碱,β-H2SnO3可用金属锡与反应制得,它溶于酸,溶于碱。
5、碳酸、碳酸盐、碳酸氢盐的热稳定性由高到低的顺序为、、。
这一现象可用理论来解释。
6、下列化合物不属于缺电子化合物的是()。
(A) BCl3 (B)HBF4(C)B2H6(D)Al(OH)37、下列物质属于Lewis酸的是()。
(A)BF3 (B)H3BO3(C)丙三醇(D)HF8、关于硼和铝的卤化物的下列叙述中错误的是()。
(A)硼和铝的卤化物都是共价型化合物;(B)三卤化硼熔点,沸点高低顺序为BF3<BCL3<BBr3<BI3;(C)BX3水解的最后产物都是H3BO3和相应的HX;(D)制备无水AlCl3只能采用干法。
9、下列反应的最终产物没有硫化物沉淀生成的是()(A)在无氧和无多硫化物存在下SnCl2与Na2S反应;(B)Pb(NO3)2与过量的Na2S反应;(C)SnCl4与H2S溶液反应;(D)SnCl4与过量Na2S反应。
10、下列各组物质可共存于同一溶液中的是()(A)Pb2+,NO3-,Na+,Cl-,SO42-(B)Sn2+,H+,Cr2O72-,K+,Cl-(C)Sn(OH)3-,Bi3+,Sn(OH)64-,Sb3+(D)Al(OH)3,Cl-,NH3·H2O,NH4+。
第⼗三章p区元素(⼀)参考答案第⼗七章碳、硅、硼⼀、是⾮题:1 、钻⽯所以那么坚硬是因为碳原⼦间都是共价键结合起来的,但它的稳定性在热⼒学上⽯墨要差⼀些。
2、在B2H6分⼦中有两类硼氢键,⼀类是通常的硼氢σ键,另⼀类是三中⼼键, 硼与硼之间是不直接成键的。
3、⾮⾦属单质不⽣成⾦属键的结构,所以熔点⽐较低,硬度⽐较⼩,都是绝缘体。
4、⾮⾦属单质与碱作⽤都是歧化反应。
⼆、选择题:1、硼的独特性质表现在:A 、能⽣成正氧化态化合物如BN,其它⾮⾦属则不能B 、能⽣成负氧化态化合物,其它⾮⾦属则不能C、能⽣成⼤分⼦D、在简单的⼆元化合物中总是缺电⼦的2 、⼆氧化硅:A 、与NaOH共熔反应⽣成硅酸钠B、是不溶于⽔的碱性氧化物C 、单质是分⼦晶体,与CO2晶体相似D 、属AB2型的化合物,晶体结构属CaF2型3 、下列四种⾮⾦属元素中,哪⼀种不⽣成象POCl3之类的氯氧分⼦化合物?A 、B B 、C C 、ND 、S4、C、Si、B都有⾃相结合成键的能⼒,但C的⾃链能⼒最强,原因是:A 、C原⼦外层4个电⼦易得或易失形成C4-或C4+B、C形成的最⼤共价数为2C、C单质的化学活性较Si,B活泼D、C原⼦半径⼩,⾃链成键不受孤对电⼦键弱化效应的影响5 、CO与⾦属形成配合物的能⼒⽐N2强的原因是:A、C原⼦电负性⼩易给出孤对电⼦ B 、C原⼦外层有空d轨道易形成反馈键C、CO的活化能⽐N2低D 、在CO中由于C-←O+配键的形成,使C原⼦负电荷偏多,加强了CO 与⾦属的配位能⼒6 、下列⽆机酸中能溶解酸性氧化物SiO2的是:A、HCl B 、H2SO4(浓) C、HF D、HNO3(浓)7 、下列元素性质最相似的是:A、B和Al B 、B和SiB、B和Mg D 、B和C8、关于BF3的下列描述中,说法正确的是:A、BF3⽔解得到HF(aq)和H3BO3B、BF3接受电⼦对的倾向⽐BCl3强C、BF3是离⼦化合物,分⼦是极性的D、在室温下B与F2反应得到BF3三、填空题:1、等电⼦原理是指( )。
无机化学 p区元素p区元素是周期表中第13至18列元素,也被称为主族元素或气族元素。
它们的化学性质在同一周期内呈现出明显的变化,但在同一族内则有着相似的性质。
本文将从p区元素的发现、物理性质、化学性质和应用方面进行介绍。
一、发现历史p区元素包括第13至18列的元素,是一组很有特殊性质的元素。
人们在测定原子量和密度时陆续发现了这些元素。
在18世纪前,人们对许多p区元素的存在还没有足够的证据。
因此,这些元素也成为了化学家们探索的一个难题。
1830年代, Jons Berzelius 以三个十二面体化合物来系统地描述元素。
这些化合物即由氧、碳、氮、硫和磷的元素统一构成的,在此基础上,他将元素分成了四个区,包括酸基金属、上碲族、下碲族和稀有元素。
但当时的化学学家认为,有更多的元素应该属于上述因素中的某一组,于是 stas 和sebaste 花了 20 年时间,最终找到了人类认识的所有元素。
这一时期p区元素的最后发现是在1898年,由法国科学家Pierre Curie 发现的钋和镭。
二、物理性质1、电子配置p区元素的电子构型为 ns2np1-6(除氦He外,另有例外,即不是ns2np5,如氧O)。
其中,ns和np是主量子数。
p区元素的外层电子结构十分稳定,p区元素代表元素外层电子的数目是非常有限的,它们在化学之间的交互作用直接影响每个元素的化学适用性。
p区元素的数量相对比较少,但却具有十分丰富的化学反应性。
2、原子尺寸和电负性p区元素原子尺寸相比于同周期的s区或d区元素会比较小,但相比于前一个周期,p区元素的原子尺寸又会更加大一些。
这些原子尺寸的变化和电负性的变化有关。
氧、氮、碳等元素的电子云很大程度上影响着元素化学性质的表现。
一般来说,p区元素的电负性很高,因为它们具有较高的电子亲和能力和较高的电负性。
氨等化合物是p区元素高电负性的体现。
三、化学性质p区元素对于化学反应性的调节十分显著,同一页上的元素之间往往会显示出相似的化学性质。
北师⼤考研⽆机化学复习题第⼗三章第13 章p 区元素(⼀)⼀、教学基本要求1. 了解p区元素的特点;2. 了解p区元素的存在、制备及⽤途;3. 掌握重点元素硼、铝、碳、硅、氮和磷的单质及其化合物的性质,会⽤结构理论和热⼒学解释它们的某些化学现象;4. 从⼄硼烷的结构了解缺电⼦键和硼烷结构;5. 了解⼀些⽆机材料的制备和⽤途;6.了解惰性电⼦对效应概念及其应⽤。
⼆、要点1.缺电⼦化合物 (Electron-deficient compound)具有共价性的原⼦,若其价电⼦数少于价层轨道数时,这种原⼦称为缺电⼦原⼦。
缺电⼦原⼦以共价键所形成的不具有⼋隅体结构的化合物称作缺电⼦化合物。
如:B原⼦最外层电⼦排布为:2s22p1,有3个价电⼦,但它有四个价层轨道(⼀个3s,三个3p),是缺电⼦原⼦。
当它和卤素原⼦形成BX3时,在中⼼B原⼦外围只能形成三个共⽤电⼦对(6个电⼦),它不是⼋隅结构,这类化合物就是缺电⼦化合物。
2.⾜电⼦化合物 (Electron-precise compound)指所有价电⼦都与中⼼原⼦形成化学键,并满⾜了路易斯结构要求的⼀类化合物。
第14族元素形成⾜电⼦化合物,例如甲烷分⼦CH4 , 分⼦中的键电⼦对数恰好等于形成的化学键数。
3.富电⼦化合物 (Electron-rich compound)指价电⼦对的数⽬多于化学键数⽬的⼀类化合物。
第15族⾄第17族元素形成富电⼦化合物,例如氨分⼦NH3, 4个原⼦结合只⽤了3对价电⼦,多出的两个电⼦以孤对形式存在。
4.稀散元素 (Rare element)⾃然界中不能形成独⽴矿床⽽以杂质状态分散于其他矿物中的元素,如硒、碲、锗、铟、铊等。
可由冶⾦、化⼯作业的各种粉尘、残渣或中间产品中提取。
这些元素在电⼦⼯业、原⼦能⼯业、合⾦材料、电光原材料及催化剂等⽅⾯有重要的⽤途。
5.三中⼼两电⼦键 (Three center two electron bond)它是多中⼼共价键中的⼀种,指三个原⼦共⽤两个电⼦的化学键,中⼼原⼦常为缺电⼦原⼦,例如,硼烷中就存在3e-2c的氢桥键。
实验13-P区元素1(卤素、氧、硫)
卤素是第17族的元素,包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)和石蜡烯(At)。
这些元素在化学性质上具有相似之处,并且它们都是非金属元素。
它们通常以分子形式存在,如氧气分子(O2)一样,并且它们在室温和常压下都是气体(氟和氯)或液体(溴)。
卤素可以形成许多化合物,包括盐(如氯化钠)和有机卤素(如氯仿和溴苯)。
它们在生物学和医学上也具有重要的作用,例如氟是一种常用的牙科防蛀剂。
然而,卤素也有一些不利的影响。
例如,氯气是一种臭氧层破坏物质,许多卤素化合物也是温室气体。
氧是第16族的元素,也是一种非金属元素。
它是地球上最常见的元素之一,占地球大气层的约20%。
氧气(O2)是一种重要的生物和化学气体,有助于我们呼吸和燃烧活动。
氧可以形成许多化合物,包括水(H2O)和二氧化碳(CO2)。
氧气和氧化合物在许多化学反应和工业过程中都扮演着重要的角色,例如在焊接、化学合成和发电中。
氧也是大气污染的主要来源之一。
例如,当化石燃料燃烧时,会释放出二氧化碳、一氧化碳和其他氧化物,这些化合物可以导致空气质量下降和气候变化。
硫是第16族的元素,也是一种非金属元素。
它在地球上很常见,并且在许多生物中都扮演着重要的角色,例如制造蛋白质和形成葡萄糖。
另外,硫还有一些其他的不利影响。
例如,酸雨是由于氧化二氧化硫和氮氧化物而导致的,可以对树木和水生生物产生不利的影响。
此外,硫还可以形成许多有毒化合物,例如硫化氢(H2S)和二甲基硫醚(CH3SCH3)。
第十三章 p区元素(一)13.1 p区元素概述p区元素包括周期系中ⅢA---ⅦA及希有气体元素,这些元素的最外层分别有2个s电子和1--6个p电子。
p区元素具有以下特点:1、价电子层结构通式为ns2np1--6。
2、非金属向金属过渡。
同一主族,从上到下,原子的最外层电子数相同,原子半径逐渐增大,而有效核电荷只是略有增加,获得电子能力逐渐下降,因此,金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱。
这种变化规律在p区ⅢA---ⅦA族中显得突出明显。
这几族元素每族都是从1个典型的非金属元素开始过渡到一个典型金属元素结束。
3、第一横排元素不规则性。
各族的第一个元素,主要指F, O, N, C,它们在本族元素的性质递变上有反常表现。
其主要原因是:(1)原子半径特别小。
(2)电负性明显地大。
3无法动用d轨道。
表现为1)F, O, N同H形成的化合物中易形成氢键。
(2)配位数小。
(3)单键键能反常地小。
这是因为当两个F, O, N原子靠近组成单键时, 它们原子外层上还有未键合的孤对电子,原子间距离小时,这些孤对电子间将产生明显的排斥作用,弱化了单键,这种现象也称为孤对电子的排斥效应。
4、中间横排元素的不规则性。
从第四周期始,p区元素次外层不再是8个电子,而是18个电子,多了10个3d电子,这样使的第四周期的p区元素的有效核电荷显著增大,对核外电子的吸引力增强,造成同族内原子半径、电负性、电离能、φ等的递变出现不规则性,变的缓慢甚至发生逆转现象。
例:ⅢA族原子半径电负性第一至第三电离能之和(埃)(kJ/mol)B 0.82 2.01 6888Al 1.18 1.47 5140Ga 1.26 1.82 5520In 1.44 1.49 5084Tl 1.48 1.44 5438中间横排元素的不规则性,是由元素在周期表中的排列位置以及电子层构型的特殊性所造成。
5、氧化值。
大多数p区元素具有多种氧化值,其最高正氧化值等于其最外层电子数,等于其族数。
第十三章p区元素第十三章p区元素(一)[教学要求]1.了解硼族元素的通性。
熟悉缺电子原子和缺电子化合物的概念。
熟悉乙硼烷的结构和重要性质。
掌握硼酸的晶体结构和性质、硼砂的结构和性质。
了解硼的卤化物的结构和水解。
2.熟悉铝及其重要化合物的性质。
3.了解碳族元素的通性。
熟悉碳单质的结构、二氧化碳、碳酸及其盐的重要性质,能用离子极化理论说明碳酸盐的热稳定性。
4.了解硅单质、二氧化硅、硅酸及其盐的重要性质,硅的卤化物。
5.了解锡、铅的氧化物;熟悉锡、铅硫化物的酸碱性及其变化规律。
掌握Sn(Ⅱ)的还原性和PB(Ⅳ)的氧化性。
熟悉锡、铅硫化物的颜色、生成和溶解性。
[教学重点]碳、硅、硼三元素的单质、氢化物、含氧化合物和卤化物制备、性质和用途。
[教学难点]硼的多中心键[教学时数]6学时[教学内容]§13.1 p区元素概述p区元素性质的特征1.各族元素性质由上到下呈现二次周期性①第二周期元素具有反常性(只有2s,2p轨道)形成配合物时,配位数最多不超过4;第二周期元素单键键能小于第三周期元素单键键能(kJ mol -1 )E(N—N)=159 E(O—O)=142 E(F—F)=141E(P—P)=209 E(S—S)=264 E(Cl—Cl)=199 ②第四周期元素表现出异样性(d区插入)例如:溴酸、高溴酸氧化性分别比其他卤酸(HClO 3 ,HIO 3)、高卤酸(HClO 4,H 5IO 6)强。
③最后三种元素性质缓慢地递变(d 区、f 区插入)2.多种氧化值价电子构型:n s 2n p 1~5例如:氯的氧化值有 +1,+3,+5,+7,-1,0等。
3.惰性电子对效应:同族元素从上到下,低氧化值化合物比高氧化值化合物变得更稳定。
例如:Si(II) <="" bdsfid="92" p="" 价电子结构分别为[ne]3s="">,[Ne]Pb(II)>Pb(IV) ,价电子结构分别为[Xe]6s 2,[Xe]§13.2 硼族元素 13.2.1 硼族元素概述硼族(ⅢA):B ,Al ,Ga ,In ,Tl 价电子构型:n s 2n p 1缺电子元素:价电子数<价层轨道数缺电子化合物:成键电子对数<价层轨道数, 例如:BF 3,H 3BO 3。