本文目录索引
- 1，三氧化二硼的作用
- 2，三氧化二硼
- 3，为什么三氧化二铝是两性氧化物？
- 4，氧化硼的化学性质
- 5，硼的简介
- 6，B2O3 是什么？如何制取？
- 7，氧化硼和硼砂在配方中起到什么作用？
- 8，三氧化二硼的结构
- 9，三氧化二硼是两性氧化物吗？
1，三氧化二硼的作用
三氧化二硼(又称氧化硼、硼酸酐) 无色玻璃状晶体或粉末，熔点450℃。具有强烈吸水性而转变为硼酸，故应于干燥环境下密闭保存，防止吸水变质导致含量下降。微溶于冷水，易溶于热水中。 本品可用作硅酸盐分解时的助熔剂、半导体材料的掺杂剂、油漆的耐火添加剂及制取元素硼和多种硼化物等等，产品用途广泛。在彩色显像制造业中，主要用于制造显像管部件及（屏和锥）封接用的低熔点玻璃原料。也可用作有机合成的催化剂、油漆及高温润滑剂的添加剂、陶瓷、特种玻璃及焊料的添加剂等。 ——————补充： 三氧化二硼（Boron trioxide）是一种耐高温的绝缘材料。 三氧化二硼在半导体材料制作中有重要的应用。例如在采用直拉法生长GaAs单晶时，为了防止GaAs熔体的分解，常常在GaAs熔体的表面上覆盖一层熔融的B2O3 [这时盛载GaAs熔体的坩埚需要采用石墨坩埚或热解BN坩埚，而不能采用石英坩埚]。
2，三氧化二硼
硼酐为无色玻璃状晶体或粉末，无味，表面有滑腻感。在空气中能强烈地吸水生成硼酸，在高温时可被碱金属或镁、铝还原为单体硼。氧化硼可溶于酸、乙醇、热水，微溶于冷水，可与若干金属化合成具有特征颜色的硼玻璃，能与碱、金属铜、银、铝、砷、锡的氧化物完全混溶。结晶型氧化硼的密度为2.46g/cm3，无定型氧化硼的密度为1.80~1.84g/ cm3,熔点:557℃,溶解度：（g/100gH2O）：1.1 (0℃),15.7(100℃)极易吸水，吸湿后变浑浊状态，也能溶于酒精。在温度较低时，H3BO3脱水可得到三氧化二硼晶体。此晶体含有BO4四面体结构单元，密度1.805g·cm-3,熔点为450℃。玻璃状氧化硼的密度1.795 g·cm-3，温度升高时逐渐软化，当到达赤热高温时即成为
3，为什么三氧化二铝是两性氧化物？
因为三氧化二铝同时符合酸性氧化物和碱性氧化物的条件
酸性氧化物是一类能与水作用生成酸或与碱作用生成盐和水的氧化物。一般是非金属元素的氧化物和某些过渡金属元素的高价氧化物。例如三氧化硫SO3、五氧化二磷P2O5、七氧化二锰Mn2O7、三氧化铬CrO3等。
酸性氧化物对应水化物是酸，比如CO2对应水化物是H2CO3，N2O5对应水化物是HNO3。
注：非金属氧化物大多数是酸性氧化物,我们熟悉的非金属氧化物中,一氧化碳和一氧化氮不是酸性氧化物，通常将其归入不成酸氧化物。
跟酸起反应，生成盐和水，这种氧化物叫碱性氧化物(且生成物只能有盐和水,不可以有任何其它物质生成)。碱性氧化物包括活泼金属氧化物和其他金属的低价氧化物，如Na2O、CaO、BaO和CrO、MnO。
碱性氧化物的对应水化物是碱。例如，CaO对应的水化物是Ca(OH)2，Fe2O3对应的水化物是Fe(OH)3。
碱性氧化物受热时比较稳定，一般不会分解。
注：碱性氧化物全部是金属氧化物，而金属氧化物不一定是碱性氧化物，如Mn2O7就是酸性氧化物，Al2O3为两性氧化物。
4，氧化硼的化学性质
氧化硼是酸性氧化物，熔融时可以溶解许多碱性的金属氧化物，生成有特征颜色的玻璃状硼酸盐和偏硼酸盐（玻璃）。这是硼砂珠试验定性鉴别金属的原理。例如：CuO+B2O3→Cu(BO2)2（蓝色）Fe2O3+3B2O3→2Fe(BO2)3（黄色）氧化硼可以被碱金属、铝和镁还原为单质硼：B2O3+3Mg→2B+3MgO反应后用盐酸处理反应混合物，MgO、B2O3和Mg溶于盐酸，过滤后得到粗硼。氧化硼在高温时不能为碳还原（高温下可以形成碳化硼）。高温下氧化硼与碳和氯气反应，可以得到三氯化硼：B2O3+3C+3Cl2→2BCl3+3CO600 °C时，氧化硼与氨反应可以得到氮化硼（BN），与氢化钙反应则得到六硼化钙（CaB6）。氧化硼是硼酸的酸酐，溶于水时会放出大量热生成偏硼酸和硼酸：B2O3(s)+H2O(g)→2HBO2(g) △H°=-199.2kJ/molB2O3+3H2O→2H3BO3【制备】 虽然硼在空气和氧气中燃烧都可以直接产生三氧化二硼，但三氧化二硼主要是通过硼酸脱水制取的。在200－400 °C对硼酸真空脱水，可以得到非常干燥的三氧化二硼。如果在大气中脱水，即使加热到1000 °C，也很难去除最后剩下的痕量水。H3BO3→HBO2+H2O2HBO2→B2O3+H2O硼酸则可通过硼砂和硫酸共热反应制取。【用途】用于制取元素硼和精细硼化合物。也可与多种氧化物化合制成具有特征颜色的硼玻璃、光学玻璃、耐热玻璃、仪器玻璃及玻璃纤维、光线防护材料等。还可用作油漆的耐火阻烯添加剂和干燥剂。玻璃成分中的B2O3的作用如下：形成玻璃网络结构的一种物质。添加到石英玻璃的网络结构中，能减小黏度而对热膨胀和化学耐久性无任何负面影响。是耐热玻璃和化学玻璃器皿的成分之一。【其他】吸湿性极强。【安全性】 用内衬二层聚乙烯塑料袋的聚乙烯塑料桶包装。每桶净重25kg。包装上要有“严防潮湿”标志。贮存在通风、干燥的库房中。各层聚乙烯塑料袋要分别扎紧,聚乙烯塑料桶加盖盖紧。贮运时要严格防潮,防雨淋,不可与酸类接触。失火时,可用砂土和二氧化碳灭火器扑救。氧化硼经动物实验可知,其毒性较低,因而规定了与其他低毒的一般粉尘相同的允许浓度值为10mg/m3。
5，硼的简介
硼
开放分类： 硼、硼砂、硼粉、硼化物、高纯硼
硼 拼音:pēng péng
部首:石,部外笔画:8,总笔画:13
五笔86&98:DEEG 仓颉:MRBB
笔顺编号:1325135113511 四角号码:17620 UniCode:CJK 统一汉字 U+787C
硼，原子序数5，原子量10.811。约公元前200年，古埃及、罗马、巴比伦曾用硼沙制造玻璃和焊接黄金。1808年法国化学家盖·吕萨克和泰纳尔分别用金属钾还原硼酸制得单质硼。硼在地壳中的含量为0.001%。天然硼有2种同位素：硼10和硼11，其中硼10最重要。
硼为黑色或银灰色固体。晶体硼为黑色，熔点约2300°C，沸点3658°C，密度2.34克/厘米³，硬度仅次于金刚石，较脆。
原子体积:(立方厘米/摩尔)
4.6
元素在海水中的含量:(ppm)
4.41
元素在太阳中的含量:(ppm)
0.002
地壳中含量：（ppm）
950
莫氏硬度：9.3
氧化态：
Main B+3
Other
化学键能： (kJ /mol)
B-H 381
B-H-B 439
B-C 372
B-O 523
B-F 644
B-Cl 444
B-B 335
晶胞参数：
a = 506 pm
b = 506 pm
c = 506 pm
α = 58.06°
β = 58.06°
γ = 58.06°
电离能 (kJ/ mol)
M - M+ 800.6
M+ - M2+ 2427
M2+ - M3+ 3660
M3+ - M4+ 25025
M4+ - M5+ 32822
晶体结构：晶胞为三斜晶胞。
硼在室温下比较稳定，即使在盐酸或氢氟酸中长期煮沸也不起作用。硼能和卤组元素直接化合，形成卤化硼。硼在600～1000°C可与硫、锡、磷、砷反应；在1000～1400°C与氮、碳、硅作用，高温下硼还与许多金属和金属氧化物反应，形成金属硼化物。这些化合物通常是高硬度、耐熔、高电导率和化学惰性的物质，常具有特殊的性质。
硼的应用比较广泛。硼与塑料或铝合金结合，是有效的中子屏蔽材料；硼钢在反应堆中用作控制棒；硼纤维用于制造复合材料等。
元素名称：硼
元素原子量：10.81
元素类型：非金属
原子序数：5
元素符号：B
元素中文名称：硼
元素英文名称：Boron
相对原子质量：10.81
核内质子数：5
核外电子数：5
核电核数：5
质子质量：8.365E-27
质子相对质量：5.035
所属周期：2
所属族数：IIIA
摩尔质量：11
氢化物：BH3
氧化物：B2O3
最高价氧化物化学式：B2O3
密度：2.34
熔点：2300.0
沸点：3658
热导率: W/(m·K)
27.4
声音在其中的传播速率：（m/S）
16200
外围电子排布：2s2 2p1
核外电子排布：2,3
颜色和状态：固体
原子半径：1.17
常见化合价：+3
发现人：戴维、盖吕萨克、泰纳 发现年代：1808年
发现过程：
1808年，英国的戴维和法国的盖吕萨克、泰纳，用钾还原硼酸而制得硼。
元素描述：
它是最外层少于4个电子的仅有的非金属元素。其单质有无定形和结晶形两种。前者呈棕黑色到黑色的粉末。后者呈乌黑色到银灰色，并有金属光泽。硬度与金刚石相近。无定形的硼密度2.3克/厘米3，（25-27℃）；晶形的硼密度2.31克/厘米3，熔点2300℃，沸点2550℃，化合价3。在室温下无定形硼在空气中缓慢氧化，在800℃左右能自燃。硼与盐酸或氢氟酸，即使长期煮沸，也不起作用。它能被热浓硝酸和重铬酸钠与硫酸的混合物缓慢侵蚀和氧化。过氧化氢和过硫酸铵也能缓慢氧化结晶硼。上述试剂与无定形硼作用激烈。与碱金属碳酸盐和氢氧化物混合物共熔时，所有各种形态的硼都被完全氧化。氯、溴、氟与硼作用而形成相应的卤化硼。约在600℃硼与硫激烈反应形成一种硫化硼的混合物。硼在氮或氨气中加热到1000℃以上则形成氮化硼，温度在1800-2000℃是硼和氢仍不发生反应，硼和硅在2000℃以上反应生成硼化硅。在高温时硼能与许多金属和金属氧化物反应，生成金属硼化物。
元素来源：在自然界中,硼只以其化合物形式存在着(像在硼砂、硼酸中,在植物和动物中只存在有痕量的硼),通常由电解熔融的氟硼酸钾和氯化钾或热还原它的其他化合物(如氧化硼)制得
制备方法有：硼的氧化物用活泼金属热还原；用氢还原硼的卤化物；用碳热还硼砂；电解熔融硼酸盐或其他含硼化合物；热分解硼的氢化合物上述方法所得初产品均应真空除气或控制卤化，才可制得高纯度的硼。
元素用途：它主要用于冶金(如为了增加钢的硬度)及核子学中,因为它吸收中子能力强
由于硼在高温时特别活泼，因此被用来作冶金除气剂、锻铁的热处理、增加合金钢高温强固性，硼还用于原子反应堆和高温技术中。棒状和条状硼钢在原子反应堆中广泛用作控制棒。由于硼具有低密度、高强度和高熔点的性质，可用来制作导弹的火箭中所用的某些结构材料。硼的化合物在农业、医药、玻璃工业等方面用途很广。
元素辅助资料：
天然含硼的化合物硼砂（Na2B4O7·10H2O）早为古代医药学家所知悉。我国西藏是世界上盛产硼砂的地方。
1702年法国医生霍姆贝格首先从硼砂制得硼酸，称为salsedativum，即镇静盐。1741年法国化学家帕特指出，硼砂与硫酸作用除生成硼酸外，还得到硫酸钠。1789年拉瓦锡把硼酸基列入元素表。1808年英国化学家戴维和法国化学家盖吕萨克、泰纳各自获得单质硼。硼的拉丁名称为 boracium，元素符号为B。这一词来自borax（硼砂）。
硼，原子序数5，原子量10.811。约公元前200年，古埃及、罗马、巴比伦曾用硼沙制造玻璃和焊接黄金。1808年法国化学家盖·吕萨克和泰纳尔分别用金属钾还原硼酸制得单质硼。硼在地壳中的含量为0.001%。天然硼有2种同位素：硼10和硼11，其中硼10最重要。
硼为黑色或银灰色固体。晶体硼为黑色，熔点约2300°C，沸点2550°C，密度2.34克/厘米³，硬度仅次于金刚石，较脆。
硼在室温下比较稳定，即使在盐酸或氢氟酸中长期煮沸也不起作用。硼能和卤组元素直接化合，形成卤化硼。硼在600～1000°C可与硫、锡、磷、砷反应；在1000～1400°C与氮、碳、硅作用，高温下硼还与许多金属和金属氧化物反应，形成金属硼化物。这些化合物通常是高硬度、耐熔、高电导率和化学惰性的物质，常具有特殊的性质。
硼的应用比较广泛。硼与塑料或铝合金结合，是有效的中子屏蔽材料；硼钢在反应堆中用作控制棒；硼纤维用于制造复合材料等。
硼产品主要有
硼化物
三溴化硼
二硼化钛
二硼化铬
氮化硼
99.99%六方氮化硼
99.9%六方氮化硼
硼合金
硼铜合金
硼钢合金
硼化物（1）三溴化硼：
无色或稍带黄色的发烟液体，有强烈的刺激性臭味。临界温度300℃，折射率1.5312。
（2）二硼化钛：
二硼化钛为灰白色六方形晶体或粉末，无味。其熔点2980℃，密度4.5～4.52，硬度（Hi）3600。它具有优良的抗氧化性及导电性能。平均粒径D=4～8μ。
（3） 二硼化铬：
熔点1760℃，抗氧化性能好，高温强度大。
6，B2O3 是什么？如何制取？
氧 化 硼（三氧化二硼、硼酸酐） 产 品 简 介 英文名BOoron Oxide、Boric anhydride、Boron trioxide 分子式B2O3 分子量69.62 氧化硼为无色玻璃状晶体或粉末。质硬且脆，表面有滑腻感，无味。对热稳定，白热时，也不为碳所还原，但碱金属以及镁、铝皆能使之还原为单体硼。在600℃左右时，变为粘性很大的液体。硼酸酐在空气中可很强地吸水，而生成硼酸。可溶于酸、乙醇、热水中，微溶于冷水。氧化硼可与若干金属氧化物化合而形成具有特征颜色的硼玻璃。能与碱金属、铜、银、铅、砷、锑、铋氧化物完全混溶。 结晶型氧化硼的密度为2.46 g /cm3，无定型氧化硼的密度为1.80～1.84g /cm3，熔点557℃，溶解度（g/100gH2O）1.1（0℃），15.7（100℃）极易吸水，吸湿后变浑浊状态，也能溶于酒精。 在温度较低时，H3BO3脱水可得到三氧化二硼晶体。此晶体含有BO4四面体结构单元，密度1.805g·cm-3，熔点为450℃。玻璃状氧化硼的密度1.795 g·cm-3，温度升高时逐渐软化，当达到赤热高温时即成为液态，沸点在1500℃。硼与氧直接化合也以得到B2O3。 氧化硼的结构式 O B B O O 氧化硼的技术指标 序号 检测项目 分析结果 1 B2O3 （%） ≥95 2 SO4 （%） ≤0.7 3 Al2O3 （%） ≤0.1 4 CL （%） ≤0.2 5 水不溶物 （%） ≤0.02 注氧化硼的粒度为自然颗粒在60～80目 氧化硼的用途 1、 用作硅酸盐分解时的助溶剂。 2、 半导体材料中的掺杂剂。 3、 耐热玻璃器皿和油漆耐火添加剂。 4、 制取元素硼和各种硼化物的主要原料。 5、 在冶金工业上用于合金钢的生产，高能然料的制取。 6、 瓷釉的原料。 7、 机械工业中用作化学热处理溶硼剂的原料。 8、 有机合成的催化剂。 9、 高温用作润滑剂的添加剂。 10、 在国民经济中其它部门以及原子能工业和电子工业上均有应用。
7，氧化硼和硼砂在配方中起到什么作用？
氧化硼，化学式：B2O3，又称三氧化二硼，是硼最主要的氧化物。它是一种白色蜡状固体，一般以无定形的状态存在，很难形成晶体，但在高强度退火后也能结晶。它是已知的最难结晶的物质之一。熔融时可以溶解许多碱性的金属氧化物，生成有特征颜色的玻璃状硼酸盐和偏硼酸盐（玻璃），用于制取元素硼和精细硼化合物。也可与多种氧化物化合制成具有特征颜色的硼玻璃、光学玻璃、耐热玻璃、仪器玻璃及玻璃纤维、光线防护材料等。还可用作油漆的耐火阻烯添加剂和干燥剂。 硼砂，一般写作Na2B4O7·10H2O，是非常重要的含硼矿物及硼化合物。通常为含有无色晶体的白色粉末，易溶于水。硼砂有广泛的用途，可用作清洁剂、化妆品、杀虫剂，也可用于配置缓冲溶液和制取其他硼化合物等。市售硼砂往往已经部分风化。硼砂毒性较高，世界各国多禁用为食品添加物。人体若摄入过多的硼，会引发多脏器的蓄积性中毒。 硅酸盐分析中测定二氧化硅和碱，吹管分析，分解硅酸盐的助熔剂。用作硅酸盐分解时的助熔剂，半导体材料的掺杂剂，耐热玻璃器皿和油漆耐火添加剂。是制取元素硼和各种硼化合物的原料。在冶金工业上用于合金钢的生产。可用作有机合成的催化剂，高温用润滑剂的添加剂以及化学试剂等。用作分析试剂，如分解样品的助熔剂，用于硼的制备。还用作半导体硅的掺杂源。高纯试剂，用于半导体生产中的外延、扩散工序。
8，三氧化二硼的结构
玻璃状氧化硼（g-B2O3）很可能是一种由许多三角形BO3单元通过共用氧原子部分有序连接而成的网络结构，其中以硼氧相间的六元环B3O3占优势。该六元环中，硼原子为三配位，氧原子为二配位。该玻璃体在325－450
°C时软化，其密度随受热情况而有一个变化范围。加热时，玻璃体氧化硼结构中的无序度增加。超过450
°C时会产生有极性的－B=O基。高于1000
°C时，氧化硼蒸气则全部由B2O3单体组成，其结构为角形的
O=B－O－B=O。
常压下使液态的氧化硼在200－250
°C范围内结晶，可以形成普通的六方晶系氧化硼（α-B2O3），其结构（见右图）几乎全部由三角形的BO3单元组成。
在22000atm和400
°C时，α-B2O3转变为高温高压型的单斜晶体β-B2O3。该转变过程类似于石英在高压下到柯石英的转化。除此之外，β-B2O3也可以由液态氧化硼在40000atm和600
°C时结晶得到。
β-B2O3的体积模量很大（K
=
180
GPa）。g-B2O3和β-B2O3的维氏硬度分别为1.5GPa和16GPa。
9，三氧化二硼是两性氧化物吗？
三氧化二硼氧化物，熔融时可以溶解许多碱性的金属氧化物，生成有特征颜色的玻璃状硼酸盐和偏硼酸盐（玻璃）。这是硼砂珠试验定性鉴别金属的原理。 氧化硼可以被碱金属、铝和镁还原为单质硼。反应后用盐酸处理反应混合物，MgO、B2O3和Mg溶于盐酸，过滤后得到粗硼。氧化硼在高温时不能为碳还原（高温下可以形成碳化硼）。高温下氧化硼与碳和氯气反应，可以得到三氯化硼。 600°C时，氧化硼与氨反应可以得到氮化硼（BN），与氢化钙反应则得到六硼化钙（CaB6）。 氧化硼是硼酸的酸酐，溶于水时会放出大量热生成偏硼酸和硼酸。 扩展资料： 玻璃状氧化硼（g-B2O3）很可能是一种由许多三角形BO3单元通过共用氧原子部分有序连接而成的网络结构，其中以硼氧相间的六元环B3O3占优势。该六元环中，硼原子为三配位，氧原子为二配位。 该玻璃体在325－450°C时软化，其密度随受热情况而有一个变化范围。加热时，玻璃体氧化硼结构中的无序度增加。超过450°C时会产生有极性的-B=O基。高于1000°C时，氧化硼蒸气则全部由B2O3单体组成，其结构为角形的 O=B-O-B=O。 常压下使液态的氧化硼在200-250°C范围内结晶，可以形成普通的六方晶系氧化硼（α-B2O3），其结构几乎全部由三角形的BO3单元组成。 在22000atm和400°C时，α-B2O3转变为高温高压型的单斜晶体β-B2O3。该转变过程类似于石英在高压下到柯石英的转化。除此之外，β-B2O3也可以由液态氧化硼在40000atm和600°C时结晶得到。 β-B2O3的体积模量很大（K = 180 GPa）。g-B2O3和β-B2O3的维氏硬度分别为1.5GPa和16GPa。
