硼单质

硼单质有两种类型，晶体硼和无定形硼粉末。晶体硼呈黑灰色，熔点高，硬度接近金刚石，化学活性较差。无定形硼粉末呈黄棕色，具有较高的化学活性。

1. 单质硼的结构

晶体硼的基本结构单元为正二十面体，12个硼原子占据着多面体的顶点形成B12结构单元，如图13-8(a)所示。如图13-8(b)所示，中间的6个B原子(深色)构(a)(b)成了1个六元环，该六元环并非是平面形的；六元环上下各有1个三元环，彼此平行。B₁₂单元在空间采取不同的联结方式，则形成晶体硼的不同晶形。

图13-8晶体硼的基本结构单元

2.单质硼的制备

高温条件下，金属Mg还原B₂O₃可制得粗硼。

BB₂O₃+3Mg=2B+3MgO

高温条件下，用H₂还原BBr₃可获得高纯度的单质硼。

2BBr₃+3H₂=2B+6HBr

高温分解BI₃也可获得高纯度的单质硼(a-菱形B)。

2BI₃=2B+3I₂

3. 单质硼的性质

单质B在常温下不活泼，与其他单质基本不反应，仅与F₂反应生成BF₃。

2B+3F₂=2BF₃

高温下单质B较活泼，可与许多单质发生反应。

B不与非氧化性的酸反应，但可以溶于热的浓HNO₃或浓H₂SO₄。

在有氧化剂存在时，B与强碱共融能被氧化。

2B+3KNO₃+2NaOH=2NaBO₂+3KNO₂+H₂O

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文章来源：《无机化学核心教程（第二版）》

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