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)過一系列反應(yīng)可以得到BF₃和BN，如圖所示：

請回答下列問題：

(1)由B₂O₃制備BF₃、BN的化學(xué)方程式依次是__________________________________、

___________________________________________________________________________；

(2)基態(tài)B___________________________________________________________________；

B和N相比，電負(fù)性較大的是________，BN中B元素的化合價(jià)為________；

(3)在BF₃分子中，F(xiàn)—B—F的鍵角是________，B原子的雜化軌道類型為________，BF₃和過量NaF作用可生成NaBF₄，BF的立體構(gòu)型為____________；

(4)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原子之間化學(xué)鍵為____________，層間作用力為___________________________________________________________________；

(5)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)，晶胞邊長為361.5 pm。立方氮化硼晶胞中含有________個(gè)氮原子、________個(gè)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。阿伏加德羅常數(shù)為N_A)。

Answer 1

解析　(1)已知反應(yīng)物和主要的生成物，根據(jù)原子守恒判斷出次要生成物，寫出化學(xué)方程式，配平即可。

(2)B原子核外有5個(gè)電子，其基態(tài)電子排布式為1s²2s²2p¹；BN中N的電負(fù)性較大，N為－3價(jià)，那么B就為＋3價(jià)。

(3)因?yàn)锽F₃的空間構(gòu)型為平面三角形，所以F—B—F的鍵角為120°。

(4)六方氮化硼晶體結(jié)構(gòu)與石墨相似，故B、N以共價(jià)鍵相結(jié)合構(gòu)成分子晶體，其層間作用力是分子間作用力。

答案　(1)B₂O₃＋3CaF₂＋3H₂SO₄2BF₃↑＋3CaSO₄＋3H₂O　B₂O₃＋2NH₃2BN＋3H₂O　(2)1s²2s²2p¹　N�。�3　(3)120°　sp²　正四面體　(4)共價(jià)鍵(極性共價(jià)鍵)　分子間作用力　(5)4　4