1. Опишите образование связи в молекуле В2 по методу молекулярных орбиталей. Укажите порядок связи и магнитные свойства этой молекулы.
2. Для получения бора:
а) тетрафтороборат(III) калия восстанавливают при нагревании натрием,
б) триоксид дибора спекают с магнием.
Составьте уравнения реакций. Приведите примеры других способов получения бора.
3. Какой из минералов бора экономически выгоднее перевозить из карьера на завод: кернит Na2B4O7 * 4H2O, тинкалконит Na2B4O7 * 5H2O или тинкал Na2B4O7 * 10H2O?
4. Известно, что моноборан ВН3 при обычных условиях не существует, поскольку он полностью димеризуется. Почему невозможно описать строение диборана В2Н6
по методу валентных связей? Как объясняется образование мостиковых
связей В−Н−В в диборане по методу молекулярных орбиталей в трехцентровом
приближении? Составьте уравнение реакции между дибораном и водой.
5. Тетрагидридоборат(III) натрия Na[BH4] вносят в
горячую воду, при этом наблюдают выпадение осадка и выделение газа.
Периодически определяют рН раствора. Установлено, что выделение газа
уменьшается (до почти полного прекращения) при увеличении щелочности
среды; при подкислении реакция с выделением газа возобновляется.
Объясните результаты опыта.
6. Составьте уравнения реакций гидролиза
трихлорида и трифторида бора. Укажите все возможные продукты этих
реакций. Будут ли конечные растворы кислотными, щелочными или
нейтральными?
7. Объясните, почему для тетрафторобората(III) водорода правильной является запись формулы H[BF4], а не [B(H)F4]. При ответе учтите, что это соединение является сильной кислотой в водном растворе.
8. Трифторид бора образует гидрат состава BF3 * 2H2O.
Составьте координационную формулу и систематическое название этого
соединения, если известно, что в твердом состоянии оно является ионным
кристаллом, а в растворе полностью диссоциирует на ионы и создает
сильнокислотную среду.
9. Укажите, как образуется связь (обозначенная звездочкой) в аддукте трифторида бора с аммиаком BF3 * NH3.
Изобразите пространственное строение аддукта в виде двух пересекающихся
тетраэдров (центр одного тетраэдра служит вершиной другого). Составьте
координационную формулу и систематическое название этого соединения
(центральный атом − бор). При растворении аддукта в воде NH3 полностью замещается на H2O, и продукт становится сильным протолитом. Составьте последовательные уравнения возможных стадий и суммарное уравнение реакции.
10. Газообразный трихлорид бора поглотили водой при
комнатной температуре. Выпавший осадок отфильтровали, промыли холодной
водой и растворили в горячей воде. К полученному раствору в отдельных
пробирках добавили: а) фтороводородную кислоту, б) карбонат натрия.
Составьте уравнения всех реакций и назовите продукты.
11. Гидроксид бора В(ОН)3 часто представляют как трехосновную борную кислоту Н3ВО3. Очевидно, что это утверждение неверное, так как ни один из атомов водорода в молекуле В(ОН)3 не является кислотным. Приведите другие доказательства, подтверждающие правильность записи формулы В(ОН)3.
12. При растворении тетрабората натрия в воде среда
становится щелочной. На основании этого определите, является ли переход
данной соли в раствор только физическим процессом. При ответе учтите,
что после полного растворения соли раствор остается прозрачным.
13. При обработке гидроксида бора или смеси тетрабората
натрия с серной кислотой этанолом образуется летучий борсодержащий
продукт, который при сгорании окрашивает пламя в зеленый цвет. Укажите
тип реакции образования этого продукта. Если этот продукт поглотить
раствором гидроксида кальция, а затем раствор выпарить досуха и твердый
остаток прокалить, то образуется смесь безводных боратов кальция.
Пользуясь справочной и учебной литературой, приведите формулы простейших
боратов.
14. Минерал криолит Na3[AlF6],
природные запасы которого на Земле уже почти исчерпаны, синтезируют на
заводах совместным взаимодействием гидроксида алюминия и карбоната
натрия с концентрированной фтороводородной кислотой. Составьте уравнение
реакции. Укажите, для чего используется криолит при получении алюминия электролизом из Al2O3. |