Question

【題目】(1)BN是一種新型無機(jī)材料，由于_________與_________屬于等電子體物質(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_________的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)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(gè)B原子，B—N鍵角為_________

(2)單質(zhì)硼有無定形和晶體兩種，參考表中數(shù)據(jù)：

	金剛石	晶體硅	晶體硼
熔點(diǎn)(K)	3823	1683	2573
沸點(diǎn)(K)	5100	2628	2823
硬度(M06)	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，如圖所示其中20個(gè)等邊三角形的面和一定數(shù)目的頂點(diǎn)，每個(gè)頂點(diǎn)上各有1個(gè)硼原子。通過觀察圖形及推算，此基本結(jié)構(gòu)單元由_________個(gè)硼原子構(gòu)成，其中B—B鍵的鍵角為___________

Answer 1

【答案】 金剛石 石墨 3 120° 原子 晶體硼的諸參數(shù)（熔沸點(diǎn)、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 12 60°

【解析】

（1）通過比較金剛石、晶體硅、晶體硼的熔沸點(diǎn)、硬度可知，晶體硼的熔點(diǎn)、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）根據(jù)晶體硼的成鍵特點(diǎn)及相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

（1）BN是一種新型無機(jī)材料，由于與屬于等電子體物質(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，一種是類似金剛石的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)晶體，可用作耐磨材料，另一種是類似于石墨的層狀結(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3個(gè)B原子，B-N鍵角為120°；

（2）①通過比較金剛石、晶體硅、晶體硼的熔沸點(diǎn)、硬度可知，晶體硼的熔點(diǎn)、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(gè)三角形，每個(gè)三角形有三條邊，每兩個(gè)三角形共用一條邊，一共30個(gè)B-B鍵，結(jié)合歐拉定律：頂點(diǎn)數(shù)+面數(shù)-棱數(shù)=2，所以硼原子個(gè)數(shù)=30-20+2=12；每3個(gè)B-B鍵形成一個(gè)正三角形，B-B鍵的鍵角為60°。