第25讲 硼、氟、磷、砷及其化合物 -备战2024年高考化学【一轮·夯基提能】复习精讲精练

备战2024年高考化学【一轮·夯基提能】复习精讲精练 第25讲 硼、氟、磷、砷及其化合物 本讲复习目标 1．掌握硼及其化合物的性质； 2．掌握氟及其化合物的性质； 3．掌握磷及其化合物的性质； 4．掌握砷及其化合物的性质； 夯基·知识精讲 一．硼及其化合物 1、硼的性质 （1）物理性质：单质硼有晶态硼和无定形硼两种。 晶体硼呈黑灰色，以正二十面体为基本的结构单元，硬度与金刚石的硬度接近，其导电性差，但它的导电率却随着温度的升高而增大，从而示出与金属导体的不同，化学性质较为惰性。 无定型硼为棕色粉末，化学性质较为活泼。 （2）化学性质 ①常温下，硼稳定，仅与F2反应：2B + 3F22BF3 ②点燃条件下，硼在空气中燃烧放出大量的热：4B + 3O2 2B2O3 ③硼氧键的键能很大，因此硼可以从许多稳定的氧化物如SiO2，P2O5中取氧，在炼钢过程中可以作为去氧剂：3SiO2+4B3Si+2B2O3。 ④高温时，无定形硼可以同水蒸气作用生成硼酸：2B+6H2O(g)2B(OH)3+3H2。 ⑤高温时，硼也可以与N2、S、卤素等反应： 2B + N22BN， 2B + 3SB2S3， 2B + 3Cl2BCl3。 ⑥无定形硼与NaOH有类似硅的反应：2B + 6NaOH2Na3BO3 + 3H2↑ ⑦可利用金属还原法制得单质硼（通常用Mg或Al）：B2O3+3Mg2B+3MgO。 2、工业制取硼及其化合物的转化关系 转化关系 相应步骤涉及的反应 ①硼镁矿与烧碱溶液反应生成可溶于水的偏硼酸钠（NaBO2）和Mg(OH)2： 2MgO·B2O3＋2NaOH＋H2O===2NaBO2＋2Mg(OH)2↓ 向偏硼酸钠溶液中通入CO2使NaBO2转化成硼砂： 4NaBO2＋CO2＋10H2O===Na2B4O5(OH)4·8H2O＋Na2CO3 ②将硼砂与硫酸反应，得到硼酸： Na2B4O5(OH)4·8H2O＋H2SO4===4H3BO3＋Na2SO4＋5H2O ③硼酸加热分解得到氧化硼：2H3BO3B2O3＋3H2O ④用镁或铝还原B2O3制得硼：B2O3＋3Mg3MgO＋2B ⑤硼和NaOH溶液反应生成NaBO2（或Na[B(OH)4]）和H2： 2B＋2NaOH＋2H2O===2NaBO2＋3H2↑ 或2B＋2NaOH＋6H2O===2Na[B(OH)4]＋3H2↑ 【例题1】氮化硼是一种重要的功能陶瓷材料。以天然硼砂为起始物，经过一系列反应可以得到和，如图所示。下列叙述正确的是 A．硼酸具有片层状结构，层与层之间，单元间都以范德华力连接 B．立方氮化硼结构与金刚石相似。立方氮化硼晶胞中每个氮原子周围有4个硼原子 C．与反应后再用氨气中和得到，含有配位键的数目为 D．与都是由极性键构成的极性分子 【例题2】硼氢化合物又称硼烷，其中乙硼烷是能分离出的最简单的硼烷，化学式为，其结构如下图所示，遇水发生水解，其化学方程式为：，设为阿伏加德罗常数的值，下列有关说法正确的是 A．乙硼烷属于烃类物质 B．相同条件下，乙硼烷的沸点低于乙烷 C．1中含有的共用电子对数目为8 D．2.8g完全水解，转移的电子数目为1.2 【例题3】过硼酸钠是一种用途广泛的无机过氧化物，可用作织物的漂白、染色，医药上可作为消毒剂和杀菌剂。一种由硼镁矿(Mg2B2O5•H2O)制取过硼酸钠(NaBO3•4H2O)的工艺流程图如下所示。 已知： ①，若pH>10时，以形式存在；若pH<9.6时，以形式存在。 ②过硼酸钠为白色晶体，微溶于水，其水溶液不稳定，存在于冷的溶液中，难溶于乙醇。 ③硼砂(Na2B4O7•10H2O)为白色晶体，溶于水吸热，在水中溶解度如图1所示。 回答下列问题： (1)步骤Ⅰ中为充分快速使硼镁矿浸出，可采取的措施 。(填两项操作即可) (2)根据题中信息，写出步骤Ⅱ中的化学方程式 。 (3)下列说法正确的是___________。 A．步骤Ⅱ中通入的CO2目的是降低溶液pH值使转为 B．步骤Ⅰ、Ⅱ中操作①为过滤，操作②为蒸发浓缩、趁热抽滤 C．步骤Ⅲ发生化学反应生成过硼酸钠(其阴离子结构如图所示)，其中硼元素的化合价升高 D．步骤Ⅳ中宜选用的洗涤剂和干燥方式分别为蒸馏水和减压干燥 (4)步骤Ⅲ的回流反应过程需要控制恒温水浴(0℃左右)的方法是 。 (5)请选出正确的操作排序完成装置A中的回流反应：按图2组装好装置 →(     )→ (     )→ (     )→打开磁力搅拌器→打开冷凝水→(     )→(     )。 ①用纸槽向c处加入硼砂(Na2B4O7•10H2O)； ②打开a处旋塞加入双氧水； ③调高恒温水浴温度； ④调低恒温水浴温度； ⑤c处加入氢氧化钠溶