Question

【題目】氮化硼(BN)晶體有多種結構。回答下列問題：

(1)六方氮化硼的結構與石墨相似(如圖所示)，具有層狀結構，可作高溫潤滑劑，但不導電。該晶體中存在的作用力類型有___________，六方氮化硼晶體層內一個硼原子與相鄰氮原子構成的空間構型為______________，六方氮化硼不導電的原因是__________。

(2)六方氮化硼在高溫高壓下，可以轉化為立方氮化硼(如圖所示)，該晶胞邊長為a pm，c原子的坐標參數為(0，0，0)，e為(，，0)，f為(，0，)。

①由題干所給的坐標參數知，d原子的坐標參數為_________。

②B原子填充在N原子的四面體空隙，且占據此類空隙的比例為_________。

③a位置N原子與b位置B原子的距離為________pm。

Answer 1

【答案】共價鍵、分子間作用力 平面三角形 該晶體中沒有自由移動的未成鍵單電子，因此不導電 (，，) 50%

【解析】

(1)B和N都是非金屬元素，以共價鍵結合，層和層之間存在分子間作用力，由圖可知，一個B原子與3個N原子相連，B原子孤對電子對數==0，鍵電子對數==3，價層電子對數=3+0=3，B原子以sp2雜化，且沒有孤對電子，所以構型為平面三角形，該晶體中沒有自由移動的未成鍵單電子，所以不導電，故答案為：共價鍵、分子間作用力；平面三角形；該晶體中沒有自由移動的未成鍵單電子，因此不導電；

(2) ①c處N的原子坐標參數為(0,0,0)，距離該N原子最近的d原子連線處于晶胞體對角線上，且二者距離為體對角線的，則該N原子到各坐標平面距離均等于晶胞棱長的，所以d原子的坐標參數為(，，)，故答案為：(，，)；

②B原子周圍4個N原子形成正四面體結構，每個晶胞中有8個這樣的正四面體結構，只有4個填充了B原子，所以B原子占據此類空隙的比例為50%，故答案為：50%；

③a到b位置的距離=c到d的距離，c到d的連線處于晶胞體對角線上，且該距離為體對角線的，而晶胞的體對角線==，所以a到b位置的距離=c到d的距離=，故答案為：。