Question

氮化硼(BN)晶体有多种相结构。六方相氮化硼是通常存在的稳定相，与石墨相似，具有层状结构，可作高温润滑剂。立方相氮化硼是超硬材料，有优异的耐磨性。它们的晶体结构如右图所示。

⑴基态硼原子的电子排布式为 。

⑵ 关于这两种晶体的说法，正确的是 (填序号)。

a.立方相氮化硼含有σ键和π键，所以硬度大 b.六方相氮化硼层间作用力小，所以质地软

c.两种晶体中的B－N键均为共价键 d.两种晶体均为分子晶体

⑶六方相氮化硼晶体层内一个硼原子与相邻氮原子构成的空间构型为 ，其结构与石墨相似却不导电，原因是 。

⑷立方相氮化硼晶体中，硼原子的杂化轨道类型为 。该晶体的天然矿物在青藏高原在下约300Km的古地壳中被发现。根据这一矿物形成事实，推断实验室由六方相氮化硼合成立方相氮化硼需要的条件应是 。

⑸NH4BF4(氟硼酸铵)是合成氮化硼纳米管的原料之一。1mo NH4BF4含有 mol配位键。

 

Answer 1

⑴1s22s22p1

⑵b、c

⑶平面三角形 层状结构中没有自由移动的电子

⑷sp3 高温、高压

⑸2

【解析】

试题分析：

⑴硼的原子序数为5，故其基态硼原子的电子排布式为1s22s22p1。

⑵a项立方相氮化硼只含有σ键，错误；b项六方相氮化硼层间存在分子间作用力，该作用力小(同石墨)，质地软，正确；c项两种晶体中的B－N键均为共价键，正确；d项立方相氮化硼属于原子晶体，错误。

⑶六方相氮化硼晶体层内一个硼原子与相邻3个氮原子形成3个σ键，无孤对电子，其构成的空间构型为平面三角形；其结构与石墨相似，但六方相氮化硼晶体的层状结构中没有自动移动的电子，故不导电。

⑷立方相氮化硼晶体中，硼原子与相邻4个氮原子形成4个σ键(其中有1个配位键)，故硼原子的杂化轨道类型为sp3；根据“含立方相氮化硼晶体的天然矿物在青藏高原在下约300Km的古地壳(在高温、高压环境下)中被发现”，可推断实验室由六方相氮化硼合成立方相氮化硼需要的条件是“高温、高压”。

⑸NH4BF4(氟硼酸铵)含有NH4＋ 、BF4－ 离子，1个NH4＋ 离子中含有1个配位键，1个BF4－ 离子中也含有1个配位键，故1mo NH4BF4含有2 mol配位键。

考点：考查物质结构与性质(基态原子的电子排布式、晶体类型、微粒的空间构型、中心原子的杂化方式、配位键)。