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【題目】氮化硼(BN)晶體有多種相結構。六方相氮化硼是通常存在的穩(wěn)定相,與石墨相似,具有層狀結構,可作高溫潤滑劑。立方相氮化硼是超硬材料,有優(yōu)異的耐磨性。它們的晶體結構如下圖所示。

(1)基態(tài)硼原子的電子排布式為___________________________。

(2)關于這兩種晶體的說法,正確的是________(填序號)。

a.立方相氮化硼含有σ鍵和π鍵,所以硬度大

b.六方相氮化硼層間作用力小,所以質地軟

c.兩種晶體中的B-N鍵均為共價鍵

d.兩種晶體均為分子晶體

(3)六方相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________________,其結構與石墨相似卻不導電,原因是_________________________。

(4)立方相氮化硼晶體中,硼原子的雜化軌道類型為________。該晶體的天然礦物在青藏高原地下約300 km的古地殼中被發(fā)現。根據這一礦物形成事實,推斷實驗室由六方相氮化硼合成立方相氮化硼需要的條件應是 ____________________________________。

(5)NH4BF4(氟硼酸銨)是合成氮化硼納米管的原料之一。1 mol NH4BF4含有________ mol配位鍵。

【答案】(1)1s22s22p1或[He]2s22p1 (2)bc

(3)平面三角形 層狀結構中沒有自由移動的電子

(4)sp3 高溫、高壓 (5)2

【解析】(1)硼為第5號元素,核外有5個電子,基態(tài)硼原子的電子排布式為1s22s22p1。(2)a項,立方相氮化硼類似于金剛石的結構只有σ鍵,沒有π鍵,錯誤;b項,六方相氮化硼類似于石墨的結構,層與層之間存在分子間作用力,質地軟,正確;c項,B—N間通過共用電子對結合,均為共價鍵,正確;d項,立方相氮化硼為原子晶體,六方相氮化硼為混合型晶體,錯誤。(3)由六方相氮化硼晶體結構可知,層內每個硼原子與相鄰的3個氮原子構成平面三角形,由于六方相氮化硼結構中已沒有自由移動的電子,故其不導電。(4)立方相氮化硼晶體中每個硼原子與相鄰的4個氮原子形成共價鍵,有4個雜化軌道,發(fā)生的是sp3雜化,根據題意,結合地理知識,合成立方相氮化硼晶體的條件為高溫、高壓。(5)NH4BF4由NH和BF構成,1個NH中含1個配位鍵,1個BF中含1個配位鍵,故1 mol NH4BF4中含有2 mol配位鍵。

練習冊系列答案
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