Question

【題目】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，如圖所示：

請回答下列問題：

（1）B和N相比，電負性較大的是___，BN中B元素的化合價為___；

（2）在BF3分子中，F—B—F的鍵角是___；BF3和過量NaF作用可生成NaBF4，BF4-的立體構型為___；

（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___，六方相氮化硼晶體層內一個硼原子與相鄰氮原子構成的空間構型為___，其結構與石墨相似卻不導電，原因是___。

（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。立方氮化硼晶胞中含有___個氮原子、___個硼原子，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，阿伏加德羅常數(shù)為NA)。

Answer 1

【答案】N +3 120° 正四面體 極性共價鍵 分子間作用力 平面三角形 層狀結構中沒有自由移動的電子 4 4

【解析】

（1）同一周期元素，電負性隨著原子序數(shù)增大而增大，所以電負性N>B；化合物中各元素化合價的代數(shù)和為0，該化合物中N元素化合價為3價，則B元素化合價為+3價，

故答案為：N；+3；

（2）BF3分子中B原子價層電子對個數(shù)是3且不含孤電子對，所以為平面正三角形結構，則FBF的鍵角是120°；中B原子價層電子對個數(shù)是4且不含孤電子對，所以是正四面體結構，

故答案為：120°；正四面體；

（3）不同非金屬元素之間易形成極性鍵，所以BN原子之間存在極性鍵共價鍵；石墨層間作用力為分子間作用力，所以層之間存在分子間作用力；六方相氮化硼晶體層內一個硼原子與3個氮原子形成平面三角形結構，最外層電子全部成鍵，沒有自由移動的電子存在，故不能導電，

故答案為：極性共價鍵；分子間作用力；平面三角形；層狀結構中沒有自由移動的電子；

（4）該晶胞中如果B原子位于頂點和面心上，則N原子位于晶胞內部，且一個頂點和三個面心上B原子連接一個N原子，所以該晶胞中B原子個數(shù)==4，N原子個數(shù)也為4；該晶胞邊長=361.5pm=361.5×1010cm，體積=(361.5×1010cm)3，密度= = g/cm3=g/cm3，

故答案為：4；4；。