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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,如图所示:

请回答下列问题:
(1)由B2O3制备BN的化学方程式是
B2O3+2NH3
  △  
.
 
2BN+3H2O
B2O3+2NH3
  △  
.
 
2BN+3H2O
;
(2)基态B原子的电子排布式为
1s22s22p1
1s22s22p1
;B和N相比,电负性较大的是
N
N
;BN中B元素的化合价为
+3价
+3价
;
(3)在BF3分子中,F-B-F的键角是
120°
120°
,B原子的杂化轨道类型为
sp2杂化
sp2杂化
,
(4)BF3和过量NaF作用可生成NaBF4,
BF
-
4
的立体构型为
正四面体
正四面体
;
(5)在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中,层内B原子与N原子之间的化学键为
共价键
共价键
,层间作用力为
范德华力
范德华力
.
分析:(1)由工艺流程可知,B2O3与NH3反应生成BN,根据原子守恒可知,还有水生成;
(2)硼原子核外电子数目为5,根据核外电子排布规律书写;同周期从左到右电负性依次增强,B第IIIA族元素,为+3价;
(3)价层电子对互斥理论认为:分子的立体构型是“价层电子对”相互排斥的结果,先判断价层电子对数,再确定构型和杂化方式;
(4)价层电子对互斥理论判断其σ电子对和孤电子对数目;
(5)在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中,层内B原子与N原子之间的化学键为共价键,层间作用力为范德华力.
解答:解(1)由工艺流程可知,B2O3与NH3反应生成BN,根据原子守恒可知,还有水生成,反应方程式为:B2O3+2NH3
  △  
.
 
2BN+3H2O,
故答案为:B2O3+2NH3
  △  
.
 
2BN+3H2O;
(2)硼原子核外电子数目为5,原子的电子排布式为1s22s22p1,同周期从左到右电负性依次增强,所以电负性N>B;B第ⅢA族元素,为+3价;
故答案为:1s22s22p1;N;3;
(3)BF3分子的中心原子B原子上含有3个σ 键,中心原子上的孤电子对数=
1
2
(a-xb)=
1
2
(0-3×1)=0,所以BF3分子的VSEPR模型是平面三角型,中心原子上没有孤对电子,所以其空间构型就是平面三角形,键角是120°,BF3分子的中心原子B原子的价层电子对数为;3,属于sp2杂化,
故答案为:120°;sp2杂化;
(4)BF3和过量NaF作用可生成NaBF4,BF4-中B原子的价层电子对=4+
1
2
=4,该离子中不含孤电子对,为正四面体结构,故答案为:正四面体;
(5)在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中,层内B原子与N原子之间的化学键为共价键,层间作用力为范德华力,故答案为:共价键;范德华力.
点评:本题考查结构性质位置关系、核外电子排布规律、杂化轨道、电负性等,题目综合性较大,难度较大.
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科目:高中化学 来源: 题型:

(2011?江西)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,如下图所示
请回答下列问题:
(1)由B2O3制备BF3、BN的化学方程式依次是
B2O3+3CaF2+3H2SO4
  △  
.
 
2BF3↑+3CaSO4+3H2O
B2O3+3CaF2+3H2SO4
  △  
.
 
2BF3↑+3CaSO4+3H2O
、
B2O3+2NH3
 高温 
.
 
2BN+3H2O
B2O3+2NH3
 高温 
.
 
2BN+3H2O
;
(2)基态B原子的电子排布式为
1s22s22p1
1s22s22p1
;B和N相比,电负性较大的是
N
N
,BN中B元素的化合价为
+3
+3
;
(3)在BF3分子中,F-B-F的键角是
120°
120°
,B原子的杂化轨道类型为
sp2
sp2
,BF3和过量NaF作用可生成NaBF4,BF4-的立体结构为
正四面体
正四面体
;
(4)在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中,层内B原子与N原子之间的化学键为
共价键(或极性共价键)
共价键(或极性共价键)
,层间作用力为
分子间作用力
分子间作用力
;
(5)六方氮化硼在高温高压下,可以转化为立方氮化硼,其结构与金刚石相似,硬度与金刚石相当,晶胞边长为361.5pm,立方氮化硼晶胞中含有
4
4
个氮原子、
4
4
个硼原子,立方氮化硼的密度是
25×4
(361.5×10-101×)3NA
25×4
(361.5×10-101×)3NA
g?cm-3(只要求列算式,不必计算出数值,阿伏伽德罗常数为NA).

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科目:高中化学 来源: 题型:

(2012?青浦区二模)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BN,如图所示:

(1)①由B2O3制备BN的化学方程式是
B2O3+2NH3
 △ 
.
 
2BN+3H2O
B2O3+2NH3
 △ 
.
 
2BN+3H2O
.
②BN有二种结构,其中一种超硬、耐磨、耐高温,这种BN属于
原子
原子
晶体.
(2)硼元素原子的电子排布式为
1s22s22p1
1s22s22p1
,这些电子有
3
3
种不同的能量.
(3)与B元素在同一周期,其原子的最外层有2个未成对电子的元素是
C、O
C、O
(写元素符号);甲同学列了一个比较微粒半径的式子:Li+>Be2+>B3+,乙同学对此提出了异议.乙同学的异议是
B元素原子没有简单的阳离子
B元素原子没有简单的阳离子
.
(4)原子个数相同、最外层电子总数也相同的化合物是“等电子体”,等电子体的结构相似.B3N3H6与苯是等电子体,被称为“无机苯”.B3N3H6的结构式如图,则B3N3H6的二氯代物有
4
4
种(选填编号).

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科目:高中化学 来源:2011-2012年山东济南外国语学校高二下学期期中考试理科化学试卷(带解析) 题型:填空题

(9分)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,如下图所示:

请回答下列问题:
(1)由B2O3制备BN、BF3的化学方程式依次是______                     ___、
___                                            _______;
(2)BF3和过量NaF作用可生成NaBF4,BF4-的立体结构为____            ___;
(3)在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中,层内B原子与N原子之间的化学键为_____    _,层间作用力为____         ____;
(4)六方氮化硼在高温高压下,可以转化为立方氮化硼,其结构与金刚石相似,硬度与金刚石相当,晶胞边长为361.5pm,立方氮化硼的密度是____           ___g·cm-3(只要求列算式,不必计算出数值,阿伏伽德罗常数为NA)。

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科目:高中化学 来源:2011-2012年山东济南外国语学校高二下学期期中考试理科化学试卷(解析版) 题型:填空题

(9分)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,如下图所示:

请回答下列问题:

(1)由B2O3制备BN、BF3的化学方程式依次是______                      ___、

___                                             _______;

(2)BF3和过量NaF作用可生成NaBF4,BF4-的立体结构为____             ___;

(3)在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中,层内B原子与N原子之间的化学键为_ ___ _     _,层间作用力为____          ____;

(4)六方氮化硼在高温高压下,可以转化为立方氮化硼,其结构与金刚石相似,硬度与金刚石相当,晶胞边长为361.5pm,立方氮化硼的密度是____            ___g·cm-3(只要求列算式,不必计算出数值,阿伏伽德罗常数为NA)。

 

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