Question

（1）BN是一種新型的無機材料，由于與屬等電子體物質(zhì)，其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)具有極大的相似性，則可推知，在BN的兩種晶型中，一種是類似于___________的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體，可用作耐磨材料；另一種是類似于___________的層狀結(jié)構(gòu)的混合型晶體，可用作潤滑材料，在其結(jié)構(gòu)的每一層上最小的封閉環(huán)中有___________個B原子，B—N鍵鍵角為___________。

（2）單質(zhì)硼有無定形體和晶體兩種，參考下表數(shù)據(jù)。

	金剛石	晶體硅	晶體硼
熔點/K	3 823	1 683	2 573
沸點/K	5 100	2 628	2 823
硬度/Mob	10	7.0	9.5

①晶體硼的晶體類型屬于____________晶體，理由是_______________________________。

②已知晶體硼的基本結(jié)構(gòu)單元是由硼原子組成的正二十面體（如上圖所示），其中有20個等邊三角形的面和一定數(shù)目的頂點，每個頂點上各有1個硼原子。通過觀察圖形及推算，此基本結(jié)構(gòu)單元由______________個硼原子構(gòu)成，其中B—B鍵的鍵角為______________。

（3）假設(shè)將晶體硼結(jié)構(gòu)單元中每個頂角均削去，余下部分的結(jié)構(gòu)與C₆₀相同，則C₆₀由____________個正五邊形和___________個正六邊形構(gòu)成。

Answer 1

解析：（1）通過比較金剛石、晶體硅、晶體硼的熔沸點、硬度可知，晶體硼的熔點、硬度均介于兩者之間，金剛石和晶體硅都是原子晶體，所以晶體硼也是原子晶體。

（2）晶體硼有20個三角形，每個三角形有三條邊，每兩個三角形共用一條邊，結(jié)合歐拉定律：頂點數(shù)+面數(shù)-核數(shù)=2，所以硼原子個數(shù)=-20+2=12，其中含有=30個B—B鍵。

（3）晶體硼中有20個三角形，且每個硼原子被5個面共用，切去每一個B原子將形成一個五邊形，切去所有頂點后，原來的每個三角形將變成一個正六邊形，所以C₆₀中有20個六邊形、12個五邊形。

答案：（1）金剛石  石墨  3  120°

（2）①原子  晶體硼的諸參數(shù)（熔沸點、硬度）均介于金剛石（原子晶體）和晶體硅（原子晶體）之間，且據(jù)其在周期表中的位置（B、C相鄰，B與Si處于性質(zhì)相似的對角線位置）也可推知晶體硼屬于原子晶體  ②12   60° 

（3）12  20