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第 1 题

硼氢化物 BXxHXy\ce{B_{x}H_{y}} 由 Alfred Stock 开创；William Lipscomb 因阐明其键合获 1976 年诺贝尔奖。(a) 由硼的质量分数和摩尔质量推出两种硼烷的分子式：A 在 25 °C 为液体，含 B 83.1 %，M=65.1M = 65.1 g mol−1^{-1}；B 为固体，含 B 88.5 %，M=122.2M = 122.2 g mol−1^{-1}。(b) styx 编码计 B–H–B 桥(s)、三中心 BBB 键(t)、两中心 B–B 键(y) 和 BHX2\ce{BH2} 基(x)；BX2HX6\ce{B2H6} 为 2002。提出 styx = 4012 的四硼烷 BX4HX10\ce{B4H10} 的结构。(c) 化合物 BX4CClX6O\ce{B4CCl6O} 含两类 B 原子（四面体 : 平面三角形 = 1:3）及 C≡O\ce{C#O} 三键；提出其结构。(d) 由 D(B−Cl)=443D(\ce{B-Cl}) = 443、D(Cl−Cl)=242D(\ce{Cl-Cl}) = 242 kJ mol−1^{-1}、ΔfH∘(BClX3(g))=−403\Delta_fH^{\circ}(\ce{BCl3(g)}) = -403 与 ΔfH∘(BX2ClX4(g))=−489\Delta_fH^{\circ}(\ce{B2Cl4(g)}) = -489 kJ mol−1^{-1}，估算 BX2ClX4\ce{B2Cl4} 中 B–B 键的解离焓。(e) 在从 BX2HX6\ce{B2H6} 出发的反应图中给出含硼产物：1 = BX2HX6\ce{B2H6} + NaOH\ce{NaOH} 再经 CHX3OH\ce{CH3OH}, HX+\ce{H+}；2 = BX2HX6\ce{B2H6} + CX6HX6\ce{C6H6}, OX2\ce{O2} 的产物，由凝固点降低鉴定（0.312 g 溶于 25.0 g 苯，ΔTf=0.205\Delta T_f = 0.205 °C，Kf=5.12K_f = 5.12 kg K mol−1^{-1}）；3 = BX2HX6\ce{B2H6} + ClX2\ce{Cl2}；4 = BX2HX6\ce{B2H6} + NHX3\ce{NH3}（1:1 加合物）；5 = 4 的热分解产物，沸点 55 °C。
第 1/4 步：A 与 B 的分子式
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n(B)A=0.831×65.110.81=5.0⇒BX5HX11;n(B)B=0.885×122.210.81=10.0⇒BX10HX14n(\mathrm{B})_A = \dfrac{0.831 \times 65.1}{10.81} = 5.0 \Rightarrow \ce{B5H11};\qquad n(\mathrm{B})_B = \dfrac{0.885 \times 122.2}{10.81} = 10.0 \Rightarrow \ce{B10H14}
分析

将每摩尔硼的质量除以原子量，A 得 5.0 个 B（余约 11 个 H），B 得 10.0 个 B（余约 14 个 H）：BX5HX11\ce{B5H11} 与 BX10HX14\ce{B10H14}，均为 Stock 经典硼烷。