Question

【题目】(1)BN是一种新型无机材料，由于_________与_________属于等电子体物质，其结构和性质具有极大的相似性，则可推知，在BN的两种晶型中，一种是类似_________的空间网状结构晶体，可用作耐磨材料，另一种是类似于__________的层状结构的混合型晶体，可用作润滑材料，在其结构的每一层上最小的封闭环中有_________个B原子，B—N键角为_________

(2)单质硼有无定形和晶体两种，参考表中数据：

	金刚石	晶体硅	晶体硼
熔点(K)	3823	1683	2573
沸点(K)	5100	2628	2823
硬度(M06)	10	7.0	9.5

①晶体硼的晶体类型属于__________晶体，理由是_______________

②已知晶体硼的基本结构单元是由硼原子组成的正二十面体，如图所示其中20个等边三角形的面和一定数目的顶点，每个顶点上各有1个硼原子。通过观察图形及推算，此基本结构单元由_________个硼原子构成，其中B—B键的键角为___________

Answer 1

【答案】 金刚石 石墨 3 120° 原子 晶体硼的诸参数（熔沸点、硬度）均介于金刚石（原子晶体）和晶体硅（原子晶体）之间，且据其在周期表中的位置（B、C相邻，B与Si处于性质相似的对角线位置）也可推知晶体硼属于原子晶体 12 60°

【解析】

（1）通过比较金刚石、晶体硅、晶体硼的熔沸点、硬度可知，晶体硼的熔点、硬度均介于两者之间，金刚石和晶体硅都是原子晶体，所以晶体硼也是原子晶体；

（2）根据晶体硼的成键特点及相关数据进行分析。

（1）BN是一种新型无机材料，由于与属于等电子体物质；其结构和性质具有极大的相似性，则可推知，在BN的两种晶型中，一种是类似金刚石的空间网状结构晶体，可用作耐磨材料，另一种是类似于石墨的层状结构的混合型晶体，可用作润滑材料，在其结构的每一层上最小的封闭环中有3个B原子，B-N键角为120°；

（2）①通过比较金刚石、晶体硅、晶体硼的熔沸点、硬度可知，晶体硼的熔点、硬度均介于两者之间，金刚石和晶体硅都是原子晶体，所以晶体硼也是原子晶体；

②晶体硼有20个三角形，每个三角形有三条边，每两个三角形共用一条边，一共30个B-B键，结合欧拉定律：顶点数+面数-棱数=2，所以硼原子个数=30-20+2=12；每3个B-B键形成一个正三角形，B-B键的键角为60°。