硼族元素

一、硼

元素名称:硼。

元素符号:B。

原子序数:5。

在周期表中的位置:第二周期ⅢA族。

电子排布式:[He]2s22p1。

存在形式:化合态。四水硼砂(Na2B4O7·4H2O)、硼砂(Na2B4O7·10H2O)。

核反应方程式:105B + 10n -> 42He + 73Li。


 

1.硼单质

化学式:B。

分类:非金属单质。

同素异形体:晶体硼、无定形硼。

物理性质:灰黑色固体(晶体硼)/棕色固体(无定形硼),难溶于水,导电性(温度越高,导电率越高),硬度大,熔点高。

化学性质:

  ①非金属单质的通性:

    与金属单质反应:

      与钙单质反应:Ca + 6B =高温= CaB6。

        金属硼化物:一硼化四金属(M4B)、一硼化二金属(M2B)、一硼化金属(MB)、二硼化金属(MB2)、四硼化三金属(M3B4)、六硼化金属(MB6)。

    与非金属单质反应:

      与氟气反应(类比Al):2B + 3F2 = 2BF3。

      与氧气反应(类比Al):4B + 3O2 =高温= 2B2O3。

      与氯气反应(类比Al):2B + 3Cl2 =高温= 2BCl3。

      与溴单质反应(类比Al):2B + 3Br2 =高温= 2BBr3。

      与碘单质反应(类比Al):2B + 3I2 =高温= 2BI3。

      与硫单质反应(类比Al):2B + 3S =高温= B2S3。

      与硒单质反应(类比Al):2B + 3Se =高温= B2Se3。
      与碲单质反应(类比Al):2B + 3Te =高温= B2Te3。

      与氮气反应(类比Al):2B + N2 =高温= 2BN。

      与磷单质反应(类比Al):B + P =高温= BP。

    与碱反应:

      与氢氧化钠反应(类比Al):2B + 2NaOH + 2H2O = 2NaBO2 + 3H2↑。

  ②还原性:

    与氧化铜反应:2B + 3CuO =△= B2O3 + 3Cu。

    与二氧化硅反应:4B + 3SiO2 =高温= 2B2O3 + 3Si。 

    与水反应(类比Al):2B + 6H2O(g) =高温= 2H3BO3 + 3H2。

    与浓硝酸反应:B + 3HNO3(浓) = H3BO3 + 3NO2↑。 

    与熔融氢氧化钠和熔融硝酸钠反应:2B + 2NaOH(熔融) + 3NaNO3(熔融) =高温= 2NaBO2 + 3NaNO2 + H2O。

制备:

  第一步:浓氢氧化钠溶液溶解硼镁矿:

    Mg2B2O5·5H2O + 2NaOH = 2NaBO2 + 2Mg(OH)2↓ + 4H2O。

  第二步:通入二氧化碳调节pH,析出硼砂:

    4NaBO2 + CO2 + 10H2O = Na2B4O7·10H2O + Na2CO3。

  第三步:加入硫酸调节pH,析出硼酸:

    Na2B4O7 + H2SO4 + 5H2O = 4H3BO3 + Na2SO4。

  第四步:加热硼酸脱水:

    2H3BO3 =△= B2O3 + 3H2O。

  第五步:镁/铝还原三氧化二硼制粗硼:

    3Mg + B2O3 =高温= 3MgO + 2B(粗)。

    2Al + B2O3 =高温= Al2O3 + 2B(粗)。

  第六步:粗硼精炼:

    氢气还原三溴化硼:2B(粗) + 3Br2 =高温= 2BBr3。2BBr3 + 3H2 =高温=钨丝= 2B(精) + 6HBr。

    三碘化硼受热分解:2B(粗) + 3I2 =高温= 2BI3。2BI3 =高温=钽丝= 2B(精) + 3I2。


 

2.氧化硼/三氧化硼

化学式:B2O3。

分类:酸性氧化物。

物理性质:无色固体,易溶于水。

化学性质:

  ①酸性氧化物的通性:

    与水反应:B2O3 + 3H2O = 2H3BO3。B2O3 + H2O = 2HBO2。

    与碱性氧化物反应(硼珠实验/硼砂珠实验):

      与氧化亚钴反应:CoO + B2O3(熔融) =高温= Co(BO2)2(深蓝色)。

      与氧化亚镍反应:NiO + B2O3(熔融) =高温= Ni(BO2)2(绿色)。

      与氧化铜反应:CuO + B2O3(熔融) =高温= Cu(BO2)2(蓝色)。

  ②氧化性:

    与镁反应:3Mg + B2O3 =高温= 3MgO + 2B。

    与铝反应:2Al + B2O3 =高温= Al2O3 + 2B。

  ③与氨气反应:B2O3 + 2NH3 =高温=高压= 2BN + 3H2O。

用途:吸水剂。


 

3.硼酸

化学式:H3BO3。

分类:一元弱酸。

物理性质:白色固体,易溶于水。

化学性质:

  ①与水反应(类比Al(OH)3):H3BO3 + H2O = [B(OH)4]- + H+。

  ②与酸反应(类比Al(OH)3):

    与稀磷酸反应:H3BO3 + H3PO4 =△= BPO4 + 3H2O。

  ③酸的通性:

    与碱反应:

      与氢氧化钠反应:4H3BO3 + 2NaOH = Na2B4O7 + 7H2O。

  ④与醇反应(酯化反应):

    与甲醇反应:

      H3BO3 + 3CH3OH -浓硫酸-△-> B(OCH3)3 + 3H2O。

      燃烧反应:2B(OCH3)3 + 9O2 -点燃-> B2O3 + 6CO2 + 9H2O。

      现象:发出绿色火焰。

    与乙醇反应:

      H3BO3 + 3CH3CH2OH -浓硫酸-△-> B(OCH2CH3)3↑ + 3H2O。

      燃烧反应:2B(OCH2CH3)3 + 18O2 -点燃-> B2O3 + 12CO2 + 18H2O。

      现象:发出绿色火焰。

  ⑤与多元醇[甘油(丙三醇)、甘露醇]反应:

    与甘油(丙三醇)反应:

  ⑥热不稳定性:

    硼酸受热分解:2H3BO3 =△= B2O3 + 3H2O。


 

4.硼砂

四硼酸钠(Na2B4O7)(2NaBO2·B2O3)

四水硼砂(Na2B4O7·4H2O)。

硼砂(Na2B4O7·10H2O)(Na2[B4O5(OH)4]·8H2O)。

化学性质:

  ①盐的通性:

    与碱反应:

      与氢氧化钠反应:Na2B4O7 + 2NaOH = 4NaBO2 + H2O。

  ②水解反应:[B4O5(OH)4]2- + 5H2O = 2H3BO3 + 2[B(OH)4]-。

  ③与金属氧化物反应(硼珠实验/硼砂珠实验):

    与氧化亚钴反应:Na2B4O7(熔融) + CoO =高温= 2NaBO2·Co(BO2)2(蓝色)。

    与三氧化二铬反应:6Na2B4O7(熔融) + Cr2O3 =高温= 6NaBO2·2Cr(BO2)3(绿色)。

用途:焊接金属(助熔剂)。


 

5.卤化硼

三氟化硼:π46。

分类:路易斯酸。酸性:三氟化硼 > 三氯化硼 > 三溴化硼 > 三碘化硼。

化学性质:

  ①路易斯酸的通性:

    与路易斯碱反应(酸碱加和反应):

      与氨气反应:

        BF3 + NH3 = BF3←NH3。

        BCl3 + NH3 = BCl3←NH3。

        BBr3 + NH3 = BBr3←NH3。

        BI3 + NH3 = BI3←NH3。

  ②水解反应:

    BF3 + 3H2O = H3BO3 + 3HF。

    BCl3 + 3H2O = H3BO3 + 3HCl。

    BBr3 + 3H2O = H3BO3 + 3HBr。

    BI3 + 3H2O = H3BO3 + 3HI。

  ③与卤离子反应:BX3 + X- = [BX4]-。BX3:sp2杂化。[BX4]-:sp3杂化。


 

6.硼烷

化学式:BHn+4、BHn+6、BHn+8、BHn+10。

甲硼烷:不存在(2pz全空、3配位、无离域π键)。

乙硼烷:

  结构:

    2个B:sp3杂化。

    4个B-H键(二中心二电子键/2c-2e键)、2个氢桥键(三中心二电子键/3c-2e键)。

    2个BH2共面。

    2个H位于平面上下两侧,关于平面对称。

  物理性质:无色具有难闻臭味有毒气体,密度小于空气,难溶于水,易溶于有机溶剂。

  化学性质:

    ①还原性:

      与氧气反应:B2H6 + 3O2 =点燃= B2O3 + 3H2O。

      与氯气反应:B2H6 + 6Cl2 = 2BCl3 + 6HCl。

    ②水解反应:B2H6 + 6H2O = 2H3BO3 + 6H2。

    ③与氢化物反应(加成反应):

      与氨气反应:3B2H6 + 6NH3 = 2B3N3H6 + 12H2。

        等电子体:苯(C6H6)、无机苯(环硼氮六烷)(B3N3H6)。

        无机苯(环硼氮六烷)与氯化氢反应(加成反应): 

      与氢化锂反应:2LiH + B2H6 = 2LiBH4。

      与氢化钠反应:2NaH + B2H6 = 2NaBH4。

    ④热不稳定性:B2H6 =△= 2B + 3H2。

制备:

  氢化法:2BX3 + 6H2 = B2H6 + 6HX。 

  质子置换法:6H+ + 2MnB = B2H6↑ + 2Mn3+。

  氢负离子置换法:

    3LiAlH4 + 4BX3 = 2B2H6↑ + 3LiX + 3AlX3。

    3NaBH4 + 4BX3 = 2B2H6↑ + 3NaBX4。       


 

检验钾离子:①取少量待测液于试管中,加入少量六硝基合钴酸钠(Na[Co(NO2)6])溶液,若产生亮黄色沉淀(六硝基合钴酸钾)(K[Co(NO2)6]),则证明有钾离子(弱酸性/中性)。②取少量待测液于试管中,加入少量四苯硼酸钠(C24H20BNa)溶液,若产生白色沉淀(四苯硼酸钾)(C24H20BK),则证明有钾离子。


 

二、铝

元素名称:铝。

元素符号:Al。

原子序数:13。

在周期表中的位置:第二周期ⅢA族。

电子排布式:[Ne]3s23p1。


 

1.铝单质

化学式:Al。

分类:两性金属单质。

物理性质:银白色固体,具有金属光泽,导电性,导热性,延展性,熔点高。

化学性质:

  ①两性金属单质的通性:

    与非金属单质反应:

      与氟气反应:2Al + 3F2 = 2AlF3。

      与氧气反应:4Al + 3O2 = 2Al2O3。4Al(铝粉) + 3O2 =点燃= 2Al2O3。4Al + 3O2 =△= 2Al2O3。

      与氯气反应:2Al + 3Cl2 =点燃/△= 2AlCl3。

      与溴单质反应:2Al + 3Br2 =△= 2AlBr3。

      与碘单质反应:2Al + 3I2 =△= 2AlI3。

      与硫单质反应:2Al + 3S =△= Al2S3。

      与硒单质反应:2Al + 3Se =△= Al2Se3。

      与碲单质反应:2Al + 3Te =△= Al2Te3。

      与氮气反应:2Al + N2 =△= 2AlN。

      与磷单质反应:Al + P =△= AlP。

    与水反应:

      2Al(铝粉) + 6H2O =△= 2Al(OH)3 + 3H2↑。

    与酸反应:

      与稀盐酸反应:2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2↑。

      与稀硫酸反应:2Al + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2↑。

    与碱反应:

      与氢氧化钠反应:2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na[Al(OH)4] + 3H2↑/2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2↑。

  ②还原性:

    与稀硝酸反应:Al + 4HNO3(稀) = Al(NO3)3 + NO↑ + 2H2O。

    与浓硝酸反应:Al + 6HNO3(浓) = Al(NO3)3 + 3NO2↑ + 3H2O。

    铝热反应:2Al + Fe2O3 =高温= Al2O3 + 2Fe。10Al + 3V2O5 =高温= 5Al2O3 + 6V。2Al + WO3 =高温= Al2O3 + W。

  ③常温下,铝遇冷的浓硫酸、浓硝酸发生钝化。

铝单质的制备:

  电解熔融的氧化铝:2Al2O3(熔融) =通电=冰晶石= 4Al + 3O2↑。


 

2.氧化铝

化学式:Al2O3。

分类:两性氧化物。

物理性质:白色固体,难溶于水,硬度大,熔点高。

化学性质:

  ①两性氧化物的通性:

    与酸反应:

      与稀盐酸反应:Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O。

      与稀硫酸反应:Al2O3 + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2O。

      与稀硝酸反应:Al2O3 + 6HNO3 = 2Al(NO3)3 + 3H2O。

    与碱反应:

      与氢氧化钠反应:Al2O3 + 2NaOH + 3H2O = 2Na[Al(OH)4]/Al2O3 + 2H2O = 2NaAlO2 + H2O。


 

3.氢氧化铝

化学式:Al(OH)3。

分类:两性氢氧化物。

物理性质:白色固体,难溶于水。

化学性质:

  ①两性氢氧化物的通性:

    与酸反应:

      与稀盐酸反应:Al(OH)3 + 3HCl + AlCl3 + 3H2O。

      与稀硫酸反应:2Al(OH)3 + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 6H2O。

      与稀硝酸反应:Al(OH)3 + 3HNO3 = Al(NO3)3 + 3H2O。

     与碱反应:

      与氢氧化钠反应:Al(OH)3 + NaOH = Na[Al(OH)4]/Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O。

  ②热不稳定性:

    氢氧化铝受热分解:2Al(OH)3 =△= Al2O3 + 3H2O。


 

4.铝盐

明矾(十二水合硫酸铝钾)(KAl(SO4)2·12H2O):无色固体,易溶于水。

化学性质:

  ①盐的通性:

    与碱反应:

      与氢氧化钠反应:Al3+ + 3OH-(少量) = Al(OH)3↓。Al3+ + 4OH- = [Al(OH)4]-/Al3+ + 4OH- = AlO2- + 2H2O。

      与稀氨水反应:Al3+ + 3NH3·3H2O = Al(OH)3↓ + 3NH4+。

  ②水解反应:Al3+ + 3H2O = Al(OH)3(胶体) + 3H+。

  ③双水解反应:2Al3+ + 3CO32- + 3H2O = 2Al(OH)3↓ + 3CO2↑。Al3+ + 3HCO3- = Al(OH)3↓ + 3CO2↑。


 

5.四羟基合铝酸盐/偏铝酸盐

化学性质:

  ①盐的通性:

    与酸反应:H+(少量) + [Al(OH)4]- = Al(OH)3↓ + H2O/H+(少量) + AlO2- + H2O = Al(OH)3↓。4H+(足量) + [Al(OH)4]- = Al3+ + 4H2O/4H+(足量)+ AlO2- = Al3+ + 2H2O。

  ②与二氧化碳反应:CO2(少量) + 2[Al(OH)4]- = 2Al(OH)3↓ + CO32- + H2O/CO2(少量) + 2AlO2- + 3H2O = 2Al(OH)3↓ + CO32-。CO2(足量) + [Al(OH)4]- = Al(OH)3↓ + HCO3-/CO2(足量) + AlO2- + 2H2O = Al(OH)3↓ + HCO3-。

  ③与铝盐反应:Al3+ + 3[Al(OH)4]- = 4Al(OH)3↓/Al3+ + 3AlO2- + 6H2O = 4Al(OH)3↓。


 

三、镓(镓分族)

元素名称:镓。

元素符号:Ga。

原子序数:31。

在周期表中的位置:第四周期ⅢA族。

电子排布式:[Ar]3d104s24p1。


 

1.镓单质

化学式:Ga。

分类:两性金属单质(两性偏酸)。

物理性质:蓝灰色固体,具有金属光泽,熔点低,沸点高(熔沸点温度区间最大的单质)。

化学性质:

  ①两性金属单质的通性:

    与非金属单质反应:

      与氟气反应(类比Al):2Ga + 3F2 =△= 2GaF3。

      与氧气反应(类比Al):4Ga + 3O2 =△= 2Ga2O3。

      与氯气反应(类比Al):2Ga + 3Cl2 =△= 2GaCl3。

      与溴单质反应(类比Al):2Ga + 3Br2 =△= 2GaBr2。

      与碘单质反应(类比Al):2Ga + 3I2 =△= 2GaI3。

      与硫单质反应(类比Al):2Ga + 3S =△= Ga2S3。

      与硒单质反应(类比Al):2Ga + 3Se =△= Ga2Se3。

      与碲单质反应(类比Al):2Ga + 3Te =△= Ga2Te3。 

      与氮气反应(类比Al):2Ga + N2 =△= 2GaN。

      与磷单质反应(类比Al):Ga + P =△= GaP。

    与酸反应:

      与稀盐酸反应(类比Al):2Ga + 6HCl = 2GaCl3 + 3H2↑。

      与稀硫酸反应(类比Al):2Ga + 3H2SO4 = Ga2(SO4)3 + 3H2↑。

    与碱反应:

      与氢氧化钠反应(类比Al):2Ga + 2NaOH + 6H2O = 2Na[Ga(OH)4] + 3H2↑/2Ga + 2NaOH + 2H2O = 2NaGaO2 + 3H2↑。

      与稀氨水反应:2Ga + 2NH3·H2O + 6H2O = 2NH4[Ga(OH)4] + 3H2↑/2Ga + 2NH3·H2O + 2H2O = 2NH4GaO2 + 3H2↑。         

  ②还原性:

    与稀硝酸反应(类比Al):Ga + 4HNO3(稀) = Ga(NO3)3 + NO↑ + 2H2O。

    与浓硝酸反应(类比Al):Ga + 6HNO3(浓) = Ga(NO3)3 + 3NO2↑ + 3H2O。

用途:高温温度计。


 

2.氧化亚镓/一氧化二镓

化学式:Ga2O。

分类:两性氧化物(两性偏酸)。

物理性质:难溶于水。


 

3.氧化镓/三氧化二镓

化学式:Ga2O3。

分类:两性氧化物(两性偏酸)。

物理性质:白色固体,难溶于水。

化学性质:

  ①两性氧化物的通性:

    与酸反应:

      与稀盐酸反应(类比Al2O3):Ga2O3 + 6HCl = 2GaCl3 + 3H2O。

      与稀硫酸反应(类比Al2O3):Ga2O3 + 3H2SO4 = Ga2(SO4)3 + 3H2O。

      与稀硝酸反应(类比Al2O3):Ga2O3 + 6HNO3 = 2Ga(NO3)3 + 3H2O。

    与碱反应:

      与氢氧化钠反应(类比Al2O3):Ga2O3 + 2NaOH + 3H2O = 2Na[Ga(OH)4]/Ga2O3 + 2NaOH = 2NaGaO2 + H2O。

      与稀氨水反应:Ga2O3 + 2NH3·H2O + 3H2O = 2NH4[Ga(OH)4]/Ga2O3 + 2NH3·H2O = 2NH4GaO2 + H2O。


 

4.氢氧化亚镓

化学式:GaOH。

分类:两性氢氧化物(两性偏酸)。

物理性质:难溶于水。


 

5.氢氧化镓

化学式:Ga(OH)3。

分类:两性氢氧化物(两性偏酸)。

物理性质:白色固体,难溶于水。

化学性质:

  ①两性氢氧化物的通性:

    与酸反应:

      与稀盐酸反应:Ga(OH)3 + 3HCl = GaCl3 + 3H2O。

      与稀硫酸反应:2Ga(OH)3 + 3H2SO4 = Ga2(SO4)3 + 6H2O。

      与稀硝酸反应:Ga(OH)3 + 3HNO3 = Ga(NO3)3 + 3H2O。

    与碱反应:

      与氢氧化钠反应:Ga(OH)3 + NaOH = Na[Ga(OH)4]/Ga(OH)3 + NaOH = NaGaO2 + 2H2O。

      与稀氨水反应:Ga(OH)3 + NH3·H2O = NH4[Ga(OH)4]/Ga(OH)3 + NH3·H2O = NH4GaO2 + 2H2O。

  ②热不稳定性:

    氢氧化镓受热分解:2Ga(OH)3 =△= Ga2O3 + 3H2O。


 

四、铟(镓分族)

元素名称:铟。

元素符号:In。

原子序数:49。

在周期表中的位置:第五周期ⅢA族。

电子排布式:[Kr]4d105s25p1。


 

1.铟单质

化学式:In。

分类:两性金属单质(酸性极弱)。

物理性质:银白色略带淡蓝色固体,具有金属光泽,延展性,质软,熔点低。

化学性质:

  ①两性金属单质的通性:

    与非金属单质反应:

      与氟气反应(类比Al):2In + 3F2 =△= 2InF3。

      与氧气反应(类比Al):4In + 3O2 =△= 2In2O3。

      与氯气反应(类比Al):2In + 3Cl2 =△= 2InCl3。

      与溴单质反应(类比Al):2In + 3Br2 =△= 2InBr3。

      与碘单质反应(类比Al):2In + 3I2 =△= 2InI3。

      与硫单质反应(类比Al):2In + 3S =△= In2S3。

      与硒单质反应(类比Al):2In + 3Se =△= In2Se3。

      与碲单质反应(类比Al):2In + 3Te =△= In2Te3。

      与氮气反应(类比Al):2In + N2 =△= 2InN。

      与磷单质反应(类比Al):In + P =△= InP。

    与水反应:2In(铟粉) + 6H2O =△= 2In(OH)3 + 3H2↑。

    与酸反应:

      与稀盐酸反应(类比Al):2In + 6HCl = 2InCl3 + 3H2↑。

      与稀硫酸反应(类比Al):2In + 3H2SO4 = In2(SO4)3 + 3H2↑。

  ②还原性:

    与浓硝酸反应(类比Al):In + 6HNO3(浓) = In(NO3)3 + 3NO2↑ + 3H2O。

    与稀硝酸反应(类比Al):In + 4HNO3(稀) = In(NO3)3 + NO↑ + 2H2O。


 

2.氧化亚铟/一氧化二铟

化学式:In2O。

分类:两性氧化物(酸性极弱)。

物理性质:难溶于水。


 

3.氧化铟/三氧化二铟

化学式:In2O3。

分类:两性氧化物(酸性极弱)。

物理性质:黄色固体,难溶于水。

化学性质:

  ①两性氧化物的通性:

    与酸反应:

      与稀盐酸反应(类比Al2O3):In2O3 + 6HCl = 2InCl3 + 3H2O。

      与稀硫酸反应(类比Al2O3):In2O3 + 3H2SO4 = In2(SO4)3 + 3H2O。

      与稀硝酸反应(类比Al2O3):In2O3 + 6HNO3 = 2In(NO3)3 + 3H2O。


 

4.氢氧化亚铟

化学式:InOH。

分类:两性氢氧化物(酸性极弱)

物理性质:难溶于水。


 

5.氢氧化铟

化学式:In(OH)3。

分类:两性氢氧化物(酸性极弱)。

物理性质:白色固体,难溶于水。

化学性质:

  ①两性氢氧化物的通性:

    与酸反应:

      与稀盐酸反应(类比Al(OH)3):In(OH)3 + 3HCl = InCl3 + 3H2O。

      与稀硫酸反应(类比Al(OH)3):2In(OH)3 + 3H2SO4 = In2(SO4)3 + 6H2O。

      与稀硝酸反应(类比Al(OH)3):In(OH)3 + 3HNO3 = In(NO3)3 + 3H2O。

  ②不稳定性:

    氢氧化铟受热分解(类比Al(OH)3):2In(OH)3 =△= In2O3 + 3H2O。


 

五、铊(镓分族)

元素名称:铊。

元素符号:Tl。

原子序数:81。

在周期表中的位置:第六周期ⅢA族。

电子排布式:[Xe]4f145d106s26p1。


 

1.铊单质

化学式:Tl。

分类:金属单质。

物理性质:灰白色固体,具有金属光泽,密度大,质软,熔点低。

化学性质:

  ①金属单质的通性:

    与非金属单质反应:

      与氧气反应:4Tl + O2 = 2Tl2O(类比Na)。4Tl + 3O2 =△= 2Tl2O3(类比Al)。 

      与氯气反应(类比Al):2Tl + 3Cl2 = 2TlCl3。

      与硫单质反应(类比Al):2Tl + 3S =高温= Tl2S3。

      与硒单质反应(类比Al):2Tl + 3Se =高温= Tl2Se3。

      与碲单质反应(类比Al):2Tl + 3Te =高温= Tl2Te3。

      与磷单质反应(类比Al):Tl + P =高温= TlP。

    与酸反应:

      与稀盐酸反应(类比Na):2Tl + 2HCl = 2TlCl + H2↑。

      与稀硫酸反应(类比Na):2Tl + H2SO4 = Tl2SO4 + H2↑。

      与稀高氯酸反应(类比Na):2Tl + 2HClO4 = 2TlClO4 + H2↑。

  ②还原性:

    与稀硝酸反应:3Tl + 4HNO3(稀) = 3TlNO3 + NO↑ + 2H2O。

    与浓硝酸反应:Tl + 2HNO3(浓) = TlNO3 + NO2↑ + H2O。


 

2.氧化亚铊/一氧化二铊

化学式:Tl2O。

分类:碱性氧化物。

物理性质:黑色固体,易溶于水。

化学性质:

  ①碱性氧化物的通性:

    与水反应(类比Na2O):Tl2O + H2O = 2TlOH。

    与酸性氧化物反应:

      与二氧化碳反应(类比Na2O):Tl2O + CO2 = Tl2CO3。

    与酸反应:

      与稀盐酸反应(类比Na2O):Tl2O + 2HCl = 2TlCl + H2O。

      与稀硫酸反应(类比Na2O):Tl2O + H2SO4 = Tl2SO4 + H2O。


 

3.氧化铊/三氧化二铊

化学式:Tl2O3。

分类:碱性氧化物。

物理性质:棕色固体,难溶于水。

化学性质:

  ①热不稳定性:

    氧化铊/三氧化二铊受热分解:Tl2O3 =△= Tl2O + O2↑。


 

4.氢氧化亚铊

化学式:TlOH。

分类:强碱。

物理性质:黄色固体,易溶于水。

化学性质:

  ①碱的通性:

    与非金属氧化物反应:

      与二氧化碳反应(类比NaOH):CO2 + 2TlOH = Tl2CO3 + H2O。

    与酸反应:

      与稀盐酸反应(类比NaOH):HCl + TlOH = TlCl↓ + H2O。

      与稀硫酸反应(类比NaOH):H2SO4 + 2TlOH = Tl2SO4 + H2O。 

  ②热不稳定性:

    氢氧化亚铊受热分解(类比Ag2O):2TlOH =△= Tl2O + H2O。


  

5.氢氧化铊

化学式:Tl(OH)3。

分类:弱碱。

物理性质:红棕色固体,难溶于水。

化学性质:

  ①热不稳定性:

    氢氧化铊受热分解(类比Al(OH)3):2Tl(OH)3 =△= Tl2O3 + 3H2O。


 

6.氯化铊/三氯化铊

化学式:TlCl3。

分类:盐。

化学性质:

  ①热不稳定性:

    氯化铊/三氯化铊受热分解:TlCl3 =△= TlCl + Cl2↑。


 

TlBr3:不存在。

TlI3:不存在。

T2Cl4 = Tl(Ⅰ)[Tl(Ⅲ)Cl4]。

T4Cl6 = Tl(Ⅰ)3[Tl(Ⅲ)Cl6]。

稳定性:Ga2O < In2O < Tl2O。Ga2O3 > In2O3 > Tl2O3。

脱水的难易程度:Ga(OH)3 > In(OH)3 > Tl(OH)3。

碱性:Ga2O3 < In2O3 < Tl2O3。NaOH < TlOH < KOH。

氧化性:Ge2O3 < In2O3 < Tl2O3。

金属性:Al > Ga。

酸性:Al2O3 < Ga2O3。Al(OH)3 < Ga(OH)3。

GaCl3:离子化合物。

InCl3:离子化合物。

TlCl3:离子化合物。

AlX3(X = F、Cl、Br、I):低温气相、非极性溶剂:二聚(Al2X6)。

GaX3(X = F、Cl、Br、I):低温气相、非极性溶剂:二聚(Ga2X6)。

InX3(X = F、Cl、Br、I):低温气相、非极性溶剂:二聚(In2X6)。

TlX3(X = F、Cl):低温气相、非极性溶剂:二聚(Tl2X6)。

posted @ 2021-08-10 23:03  NagatoBigSeven  阅读(2492)  评论(0)    收藏  举报