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，請回答下列問題
（1）基態B原子的電子排布式為_________；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_______，B原子的雜化軌道類型為_______，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，立方氮化硼晶胞中含有______各氮原子、________各硼原子，立方氮化硼的密度是_______g·cm^-3（只要求列算式，不必計算出數值，阿伏伽德羅常數為N_A）。

Answer 1

）(1)1s²2s²2p¹；  N； +3          (2)120° ； sp²；   正四面體
(3)共價鍵(極性共價鍵)； 分子間力
(4)4；   4；   

解析試題分析：（1）5號元素B的基態B原子的電子排布式為1s²2s²2p¹；B和N相比，由于原子半徑B>N，非金屬性N>B。所以電負性較大的是N。在BN中B元素的化合價為+3價。（2）BF₃分子是平面正三角形分子。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；BF₃和過量NaF作用可生成NaBF₄，在BF₄^－中B原子的雜化方式為sp³，它的立體結構為正四面體。（3）氮化硼晶體與石墨結構相似。在層內B原子與N原子之間的化學鍵為極性共價鍵，在層間作用力是分子間作用力。（4）立方氮化硼的結構與金剛石相似，硬度與金剛石相當，在金剛石的一個晶胞中含有C：8×1/8＋6×1/2+4=8.則在立方氮化硼晶胞中含有4個氮原子、4硼原子；由于晶胞邊長為361.5pm，所以立方氮化硼的密度是g·cm^-3。
考點：考查原子、分子及晶體的結構及晶體密度的計算的知識。