Question

氮化硼（BN）是一種重要的功能陶瓷材料。以天然硼砂為起始物，經(jīng)過(guò)一系列反應(yīng)可以得到BF3和BN，請(qǐng)回答下列問(wèn)題

（1）基態(tài)B原子的電子排布式為_(kāi)________；B和N相比，電負(fù)性較大的是_________，BN中B元素的化合價(jià)為_(kāi)________；

（2）在BF3分子中，F(xiàn)-B-F的鍵角是_______，B原子的雜化軌道類(lèi)型為_(kāi)______，BF3和過(guò)量NaF作用可生成NaBF4，BF4－的立體結(jié)構(gòu)為_(kāi)______；

（3）在與石墨結(jié)構(gòu)相似的六方氮化硼晶體中，層內(nèi)B原子與N原子之間的化學(xué)鍵為_(kāi)_______，層間作用力為_(kāi)_______；

（4）六方氮化硼在高溫高壓下，可以轉(zhuǎn)化為立方氮化硼，其結(jié)構(gòu)與金剛石相似，硬度與金剛石相當(dāng)，晶胞邊長(zhǎng)為361.5pm，立方氮化硼晶胞中含有______各氮原子、________各硼原子，立方氮化硼的密度是_______g·cm-3（只要求列算式，不必計(jì)算出數(shù)值，阿伏伽德羅常數(shù)為NA）。

 

Answer 1

）(1)1s22s22p1； N； +3 (2)120° ； sp2； 正四面體

(3)共價(jià)鍵(極性共價(jià)鍵)； 分子間力

(4)4； 4；

【解析】

試題分析：（1）5號(hào)元素B的基態(tài)B原子的電子排布式為1s22s22p1；B和N相比，由于原子半徑B>N，非金屬性N>B。所以電負(fù)性較大的是N。在BN中B元素的化合價(jià)為+3價(jià)。（2）BF3分子是平面正三角形分子。在BF3分子中，F(xiàn)-B-F的鍵角是120°。B原子的雜化軌道類(lèi)型為sp2；BF3和過(guò)量NaF作用可生成NaBF4，在BF4－中B原子的雜化方式為sp3，它的立體結(jié)構(gòu)為正四面體。（3）氮化硼晶體與石墨結(jié)構(gòu)相似。在層內(nèi)B原子與N原子之間的化學(xué)鍵為極性共價(jià)鍵，在層間作用力是分子間作用力。（4）立方氮化硼的結(jié)構(gòu)與金剛石相似，硬度與金剛石相當(dāng)，在金剛石的一個(gè)晶胞中含有C：8×1/8＋6×1/2+4=8.則在立方氮化硼晶胞中含有4個(gè)氮原子、4硼原子；由于晶胞邊長(zhǎng)為361.5pm，所以立方氮化硼的密度是g·cm-3。

考點(diǎn)：考查原子、分子及晶體的結(jié)構(gòu)及晶體密度的計(jì)算的知識(shí)。