Question

【题目】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，如图所示：

请回答下列问题：

（1）B和N相比，电负性较大的是___，BN中B元素的化合价为___；

（2）在BF3分子中，F—B—F的键角是___；BF3和过量NaF作用可生成NaBF4，BF4-的立体构型为___；

（3）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___，六方相氮化硼晶体层内一个硼原子与相邻氮原子构成的空间构型为___，其结构与石墨相似却不导电，原因是___。

（4）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361.5pm。立方氮化硼晶胞中含有___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)。

Answer 1

【答案】N +3 120° 正四面体 极性共价键 分子间作用力 平面三角形 层状结构中没有自由移动的电子 4 4

【解析】

（1）同一周期元素，电负性随着原子序数增大而增大，所以电负性N>B；化合物中各元素化合价的代数和为0，该化合物中N元素化合价为3价，则B元素化合价为+3价，

故答案为：N；+3；

（2）BF3分子中B原子价层电子对个数是3且不含孤电子对，所以为平面正三角形结构，则FBF的键角是120°；中B原子价层电子对个数是4且不含孤电子对，所以是正四面体结构，

故答案为：120°；正四面体；

（3）不同非金属元素之间易形成极性键，所以BN原子之间存在极性键共价键；石墨层间作用力为分子间作用力，所以层之间存在分子间作用力；六方相氮化硼晶体层内一个硼原子与3个氮原子形成平面三角形结构，最外层电子全部成键，没有自由移动的电子存在，故不能导电，

故答案为：极性共价键；分子间作用力；平面三角形；层状结构中没有自由移动的电子；

（4）该晶胞中如果B原子位于顶点和面心上，则N原子位于晶胞内部，且一个顶点和三个面心上B原子连接一个N原子，所以该晶胞中B原子个数==4，N原子个数也为4；该晶胞边长=361.5pm=361.5×1010cm，体积=(361.5×1010cm)3，密度= = g/cm3=g/cm3，

故答案为：4；4；。