[题目]新型无机非金属材料中.氮化硼(BN)是一种重要的功能陶瓷材料.以天然硼砂为起始物.经过一系列反应可以得到BF3和BN.如下图所示:请回答下列问题:(1) 由B2O3制备BN的化学方程式是 ,(2) 基态B原子的电子排布图为 ,B和N相比.电负性较大的是 .BN中B元素的化合价为 ,(3) 在BF3分子中.F-B-F的键角是 . B原子的杂化轨道类型为 .BF3� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【题目】新型无机非金属材料中，氮化硼(BN)是一种重要的功能陶瓷材料。以天然硼砂为起始物，经过一系列反应可以得到BF3和BN，如下图所示：

请回答下列问题：

（1）由B2O3制备BN的化学方程式是_________________________________；

（2）基态B原子的电子排布图为________________；B和N相比，电负性较大的是__________，BN中B元素的化合价为__________；

（3）在BF3分子中，F—B—F的键角是________， B原子的杂化轨道类型为________，BF3和过量NaF作用可生成NaBF4，BF－4的立体构型为________；

（4）在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中，层内B原子与N原子之间的化学键为___________________，层间作用力为________；

（5）六方氮化硼在高温高压下，可以转化为立方氮化硼，其结构与金刚石相似，硬度与金刚石相当，晶胞边长为361.5 pm，立方氮化硼的一个晶胞中含有______个氮原子、________个硼原子，立方氮化硼的密度是________g·cm－3(只要求列算式，不必计算出数值，阿伏加德罗常数为NA，右图为金刚石晶胞)。

【答案】（1）B2O3+3CaF2+3H2SO42BF3↑+3CaSO4+3H2O B2O3+2NH32BN+3H2O

（2）1s22s2sp1 N +3

（3）120° sp2 正四面体

（4）共价键(或极性共价键) 分子间作用力

（5）

【解析】

试题分析：（1）由图可知B2O3与CaF2和H2SO4反应即生成BF3，同时还应该产生硫酸钙和水，方程式为B2O3+3CaF2+3H2SO42BF3↑+3CaSO4+3H2O；B2O3与氨气在高温下反应即生成BN，方程式为B2O3+2NH32BN+3H2O；

（2）基态B原子的电子排布式为1s22s2sp1；B与N 均位于第二周期，电负性从左向右依次递减，所以N的电负性大于B；BN中B元素的化合价为+3；

（3）依据价层电子对互斥理论，计算出BF3的孤对电子对数=×(a-xb)=×(3-3×1)=0，并且价层电子对数为3，所以BF3分子为平面正三角形结构，键角为120°，杂化方式为sp2；BF4-中心原子的孤对电子对数=×(a-xb)=×(4-4×1)=0，其价层电子对数为4，所以其结构为正四面体；

（4）B、N均属于非金属元素，二者形成的化学键是极性共价键；根据石墨结构可知六方氮化硼晶体中，层与层之间靠分子间作用力结合；

（5）根据金刚石的结构可以判断出金刚石的一个晶胞中含有的碳原子数=8×+6×+4=8，因此一个立方氮化硼晶胞中含有4个N原子和4个B原子．一个晶胞中的质量为×4，一个立方氮化硼晶胞的体积是(361.5pm)3，因此立方氮化硼的密度是gpm-3。

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①0—5 min内，以HCl表示的该反应速率v(HCl)=_____________。

②T℃时，该反应的平衡常数K=_____________。

③6 min时，改变的外界条件为_____________。

④10 min时，保持其他条件不变，再向容器中充人1moI乙苯、1 mol Cl2、1 mol α-氯乙基苯和l mol HCl，12 min时达到新平衡。在图2中画出10-12 min，Cl2和HCl的浓度变化曲线（曲线上标明Cl2和HC1）；0—5 min和0—12 min时间段，Cl2的转化率分别用α1、α2表示，则αl α2(填“>”、“<”或“=”)。

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