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）由B₂O₃制備BN的化學方程式是

B₂O₃+2NH₃

△   .

2BN+3H₂O

；
（2）基態B原子的電子排布式為

1s²2s²2p¹

；B和N相比，電負性較大的是

N

；BN中B元素的化合價為

+3價

；
（3）在BF₃分子中，F-B-F的鍵角是

120°

，B原子的雜化軌道類型為

sp²雜化

，
（4）BF₃和過量NaF作用可生成NaBF₄，

BF

- 4

的立體構型為

正四面體

；
（5）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

共價鍵

，層間作用力為

范德華力

．

Answer 1

分析：（1）由工藝流程可知，B₂O₃與NH₃反應生成BN，根據原子守恒可知，還有水生成；
（2）硼原子核外電子數目為5，根據核外電子排布規律書寫；同周期從左到右電負性依次增強，B第IIIA族元素，為+3價；
（3）價層電子對互斥理論認為：分子的立體構型是“價層電子對”相互排斥的結果，先判斷價層電子對數，再確定構型和雜化方式；
（4）價層電子對互斥理論判斷其σ電子對和孤電子對數目；
（5）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共價鍵，層間作用力為范德華力．

解答：解（1）由工藝流程可知，B₂O₃與NH₃反應生成BN，根據原子守恒可知，還有水生成，反應方程式為：B₂O₃+2NH₃

△   .

2BN+3H₂O，
故答案為：B₂O₃+2NH₃

△   .

2BN+3H₂O；
（2）硼原子核外電子數目為5，原子的電子排布式為1s²2s²2p¹，同周期從左到右電負性依次增強，所以電負性N＞B；B第ⅢA族元素，為+3價；
故答案為：1s²2s²2p¹；N；3；
（3）BF₃分子的中心原子B原子上含有3個σ 鍵，中心原子上的孤電子對數=

1

2

（a-xb）=

1

2

（0-3×1）=0，所以BF₃分子的VSEPR模型是平面三角型，中心原子上沒有孤對電子，所以其空間構型就是平面三角形，鍵角是120°，BF₃分子的中心原子B原子的價層電子對數為；3，屬于sp²雜化，
故答案為：120°；sp²雜化；
（4）BF₃和過量NaF作用可生成NaBF₄，BF₄^-中B原子的價層電子對=4+

1

2

=4，該離子中不含孤電子對，為正四面體結構，故答案為：正四面體；
（5）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共價鍵，層間作用力為范德華力，故答案為：共價鍵；范德華力．

點評：本題考查結構性質位置關系、核外電子排布規律、雜化軌道、電負性等，題目綜合性較大，難度較大．