Бор, алюминий (iiia группа)

I. Общая характеристика элементов IIIA группы.

1. Укажите, сколько электронов и какого типа (s, p, d или f) содержится на внешнем и соседним с внешним уровнях электронной оболочки атомов бора и алюминия.

2. Распределите электроны по 4-м квантовым числам в атоме алюминия. Укажите тип элемента (s, p, d или f).

3. Какие степени окисления характерны для бора и алюминия? Приведите примеры соединений, иллюстрирующие неметаллические свойства бора.

4. Какой тип гибридизации характерен для элементов IIIA группы? Составьте схему перекрывания электронных облаков в молекуле трихлорида бора и укажите форму этой молекулы. Будет ли она полярной?

II. Свойства простых веществ элементов IIIA группы.

5. Составьте уравнения реакций бора и алюминия с кислородом и галогенами. Укажите условия, необходимые для протекания этих реакций.

6. Составьте уравнения реакций взаимодействия бора с углеродом и азотом. Укажите условия проведения этих реакций и свойства полученных соединений.

7. Приведите примеры реакций алюминия с оксидами малоактивных металлов. Какое значение имеют такие реакции в технике? Что такое алюминотермия?

8. Напишите уравнение реакции взаимодействия бора с концентрированной азотной кислотой. Как называется полученное соединение бора?

9. Отношение алюминия к концентрированной азотной кислоте. Что такое «пассивирование» алюминия? Можно ли алюминий использовать для изготовления аппаратуры, работающей в контакте с концентрированной азотной кислотой?

10. Напишите уравнение реакции взаимодействия алюминия с водным раствором щелочи.

III. Свойства соединений элементов ША группы.

11. Охарактеризуйте кислотно-основные свойства оксидов бора и алюминия. Составьте уравнение реакции оксида бора с водой.

12. Электролитические свойства гидроксида алюминия. Составьте уравнение реакции гидроксида алюминия с водным раствором щелочи.

13. Составьте уравнение реакции ортоборной кислоты с водным раствором щелочи.

14. Укажите промежуточные соединения, получающиеся при последовательной дегидратации ортоборной кислоты до оксида бора.

15.Бориды активных и малоактивных металлов. Приведите примеры этих боридов и охарактеризуйте их отношение к воде и кислотам.

16 Составьте уравнения реакций получения борэтана (диборана) и взаимодействия его с кислородом (горения) и водой.

IV. Получение и применение простых веществ и важнейших соединений элементов ША группы.

15. Промышленный способ получения бора. Получение высокочистого бора. Составьте уравнения реакций.

16. Промышленный способ получения алюминия. Составьте схему процесса электролиза и укажите условия проведения процесса.

17. Применение буры при пайке меди в присутствии буры.

18. Приведите примеры использования алюминия в технике.

19. Какое применение в технике находят карбид бора и бориды малоактивных металлов?

V. Упражнения.

22. Оксид алюминия → алюминий → хлорид алюминия → гидроксид алюминия →тетрагидроксоалюминат калия.

23. Бор → оксид бора → ортоборная кислота → тетраборат натрия → ортоборная кислота.

24. Алюминий → гексагидроксоалюминат натрия → сульфат алюминия → гидроксид алюминия → оксид алюминия.

25. Оксид бора → бор → борид магния → борэтан → оксид бора.

VI. Задачи.

26..Сколько граммов ортоборной кислоты получится при окислении бора в 500 г азотной кислоты, содержащей 63% (по массе) HNO₃?

27. Какой объем водорода (н.у.) выделится при взаимодействии алюминия с 500 мл 0,1н раствора H₂SO₄?

28 Какой объем 40%-ного (по массе) раствора КОН (плотность 1,4 г/мл) следует добавить к раствору, содержащему 5 г хлорида алюминия, для того, чтобы первоначально выпавший осадок полностью растворился?

24. Составьте уравнение реакции горения термита Al + Fe₃O₄ → АI₂Оз + Fe и вычислите количество тепла, выделяющееся при горении 1 кг термита, если энтальпии образования равны (кДж/моль):

∆H^ообр(Fe₃O₄) = -1117 и ∆H⁰обр= -1674.

ЧЕТВЕРТАЯ ГРУППА ЭЛЕМЕНТОВ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ