Question

（9分）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，經過一系列反應可以得到BF₃和BN，如下圖所示：

請回答下列問題：

（1）由B₂O₃制備BN、BF₃的化學方程式依次是______                      ___、

___                                             _______；

（2）BF3和過量NaF作用可生成NaBF₄，BF₄^－的立體結構為____             ___；

（3）在與石墨結構相似的六方氮化硼晶體中，層內B原子與N原子之間的化學鍵為_ ___ _     _，層間作用力為____          ____；

（4）六方氮化硼在高溫高壓下，可以轉化為立方氮化硼，其結構與金剛石相似，硬度與金剛石相當，晶胞邊長為361.5pm，立方氮化硼的密度是____            ___g·cm^-3（只要求列算式，不必計算出數(shù)值，阿伏伽德羅常數(shù)為N_A）。

 

Answer 1

【答案】

（1）B₂O₃＋3CaF₂＋2H₂SO₄2BF₃↑＋3CaSO₄＋3H₂O

B₂O₃＋2NH₃2BN＋2H₂O

（2）正四面體  （1分） （3）共價鍵   范德華力（各1分） 

 （4）（2分）

【解析】(1)根據反應物和生成物結合原子守恒，可以分別寫出該反應的化學方程式。

（2）BF₄^－的中心原子沒有孤對電子，所以是正四面體結構。

（3）B和N均是非金屬，形成的化學鍵是共價鍵。而層與層之間則是分子間作用力。

（4）根據金剛石的結構可知，晶胞中含有的原子個數(shù)是4，所以立方氮化硼中含有的微粒個數(shù)也是4，質量為。晶胞的體積是（361.5×10^－3）³，所以其密度是。