Question

2．Ⅰ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BF₃、BN的化學方程式依次是B₂O₃+3CaF₂+3H₂SO₄$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$2BF₃↑+3CaSO₄+3H₂O、B₂O₃+2NH₃$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$2BN+3H₂O；
（2）BN中B元素的化合價為+3；
Ⅱ工業(yè)上制取冰晶石（Na₃AlF₆）的化學方程式如下：2Al（OH）₃+12HF+3Na₂CO₃=2Na₃AlF₆+3CO₂↑+9H₂O
根據題意完成下列填空：
（3）反應物中有兩種元素在元素周期表中位置相鄰，下列能判斷它們的金屬性或非金屬性強弱的是ac（選填編號）．
a．氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性         b．最高價氧化物對應水化物的酸性
c．單質與氫氣反應的難易       d．單質與同濃度酸發(fā)生反應的快慢
（4）Na₂CO₃俗稱純堿，屬于離子（填“離子”或“共價”）化合物．工業(yè)上制取純堿的原料是氯化鈉、二氧化碳和氨氣．
（5）CO₂的結構式為O=C=O．

Answer 1

分析 本題是以天然硼砂為起始物，經過一系列反應得BF₃和BN的工業(yè)流程，涉及用化學方程式表示反應原理及BN中按元素非金屬性的強弱及在元素周期表中的位置確定元素化合價，另外以冰晶石的制備原理，探究元素非金屬性強弱比較、純堿的分類及侯氏制堿法的原料等，據此可作答；
Ⅰ（1）由圖可知B₂O₃與CaF₂和H₂SO₄反應即生成BF₃，同時還應該產生硫酸鈣和水，結合原子個數守恒寫出方程式；
（2）B的非金屬性氮弱，B第ⅢA族元素；
Ⅱ（3）根據反應物中的元素可知，氧、氟元素位置相鄰，則利用非金屬性強弱的判斷方法來解答；
（4）根據物質的構成微粒來分析晶體類型，根據侯氏制堿法來分析工業(yè)制取純堿的原料；
（5）二氧化碳是非極性分子，由碳最外層4個電子，氧最外層6個電子，則二氧化碳的電子式為，據此再寫出CO₂的結構式．

解答 解：Ⅰ（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+3CaF₂+3H₂SO₄$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$2BF₃↑+3CaSO₄+3H₂O；B₂O₃+2NH₃$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$2BN+3H₂O，故答案為：B₂O₃+3CaF₂+3H₂SO₄$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$2BF₃↑+3CaSO₄+3H₂O；B₂O₃+2NH₃$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$2BN+3H₂O；
（2）B的非金屬性比N弱，在BN中顯正價，B第ⅢA族元素，故為+3價，故答案為：+3；
Ⅱ（3）該反應中的物質含有的元素有Al、O、H、F、Na、C，只有O、F元素相鄰，因F的非金屬性最強，則沒有正價，也就沒有最高價氧化物對應水化物，它們也不與酸反應，但可以利用氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性和單質與氫氣反應的難易來判斷O、F非金屬性的強弱，故答案為：ac；
（4）因碳酸鈉的構成微粒為鈉離子和碳酸根離子，則碳酸鈉的固體屬于離子晶體，工業(yè)制純堿是用氯化鈉、二氧化碳和氨氣反應，則原料為氯化鈉、二氧化碳和氨氣，故答案為：離子；氯化鈉、二氧化碳和氨氣；
（5）由CO₂的電子可知，C與O之間存在C=O鍵，其結構式為O=C=O，故答案為：O=C=O．

點評 本題考查元素周期表的位、構、性之間的關系，屬基礎性知識，難度較低，建議重視基礎知識的復習，夯實基礎才是答題之本．