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,如下图所
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发布时间:2022-05-01 10:52
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时间:2023-10-09 09:47
(1)由图可知B
2O
3与CaF
2和H
2SO
4反应即生成BF
3,同时还应该产生硫酸钙和水,方程式为B
2O
3+3CaF
2+3H
2SO
42BF
3↑+3CaSO
4+3H
2O;B
2O
3与氨气在高温下反应即生成BN,方程式为
B
2O
3+2NH
32BN+3H
2O;故答案为:B
2O
3+3CaF
2+3H
2SO
42BF
3↑+3CaSO
4+3H
2O;B
2O
3+2NH
32BN+3H
2O;
(2)基态B原子的电子排布式为1s
22s
2sp
1;B与N 均位于第二周期,电负性从左向右依次递减,所以N的电负性大于B;BN中B元素的化合价为+3.故答案为:1s
22s
2sp
1;N;+3;
(3)依据价层电子对互斥理论,计算出BF
3的孤对电子对数=
×(a-xb)=
×(4-4×1)=0,并且价层电子对数为3,所以BF
3分子为平面正三角形结构,键角为120°,杂化方式为sp
2;BF
4-中心原子的孤对电子对数=
×(a-xb)=
×(4-4×1)=0,其价层电子对数为4,所以其结构为正四面体.故答案为:120°;sp
2;正四面体;
(4)B、N均属于非金属元素,二者形成的化学键是极性共价键;根据石墨结构可知六方氮化硼晶体中,层与层之间靠分子间作用力结合.故答案为:共价键(或极性共价键);分子间作用力;
(5)根据金刚石的结构可以判断出金刚石的一个晶胞中含有的碳原子数=8×
+6×
+4=8,因此一个立方氮化硼晶胞中含有4个N原子和4个B原子.一个晶胞中的质量为
×4,一个立方氮化硼晶胞的体积是(361.5pm)
3,因此立方氮化硼的密度是
g?pm
-3.故答案为:
.