[化学——选修3：物质结构与性质]（15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BF₃、BN的化学方程式依次是          、          ；

（2）基态B原子的电子排布式为          ；B和N相比，电负性较大的是          ，BN中B元素的化合价为          ；

（3）在BF₃分子中，F—B—F的键角是          ，B原子的杂化轨道类型为          ，BF₃和过量NaF作用可生成NaBF₄，BF₄^－的立体构型为          ；

（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          ，层间作用力为          ；

（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______个氮原子、______个硼原子，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N_A）。

根据所学知识，回答以下问题：

（1）Ni(CO)₄是无色液体，沸点42.1℃，熔点-19.3℃，难溶于水，易溶于有机溶剂推测Ni(CO)₄是____________分子（填“极性”或“非极性”）。

（2）肼(N₂H₄)分子可视为NH₃分子中的一个氢原子被－NH₂（氨基）取代形成的另一种氮的氢化物。

①N₂H₄的结构式为          ；NH₄⁺的空间构型是          。

②肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应是：N₂O₄(l)＋2N₂H₄(l)===3N₂(g)＋4H₂O(g) △H=－1038.7 kJ·mol^－1若该反应中有259.7kJ能量释放时，则形成的π键有______mol。

（3）硼砂是含结晶水的四硼酸钠，其阴离子X^m－（含B、O、H三种元素）的球棍模型如图所示：则X^m－的化学式为            ，硼原子轨道的杂化类型有          杂化，原子3的轨道杂化类型为     杂化，Na⁺与X^m－之间的作用力是      。

（4）BN晶体，具有熔沸点高，耐磨擦和较高的硬度等性质。则BN的晶体类型是          ，N的价层电子的电子排布图为            。

（13分）【化学－物质结构与性质】

N和B元素在化学中有很重要的地位。

（1）写出与N元素同主族的As元素的基态原子核外电子排布式_________________。

从原子结构的角度分析B、N和O元素的第一电离能由大到小的顺序为___________。

（2）N元素与B元素的氟化物化学式相似，均为AB₃型，但分子的空间结构有很大不同，其原因是_____________________________________________，其中BF₃的分子构型为__________。

（3）立方氮化硼可利用人工方法在高温高压条件下合成，其硬度仅次于金刚石而远远高于其它材料，因此它与金刚石统称为超硬材料。BN的晶体结构与金刚石相似，其中B原子的杂化方式为________，微粒间存在的作用力是________。

（4）NaN₃是抗禽流感药物“达菲”合成过程中的中间活性物质，NaN ₃也可用于汽

车的保护气囊。3 mol NaN ₃受撞击会生成4 mol N₂气体和一种离子化合物A。

     ①请写出上述NaN ₃撞击反应的化学方程式                             。

   ②根据电子云的重叠方式判断：N₂分子中存在的σ键和π键数目之比为    ：   。

（13分）【化学－物质结构与性质】
N和B元素在化学中有很重要的地位。
（1）写出与N元素同主族的As元素的基态原子核外电子排布式_________________。
从原子结构的角度分析B、N和O元素的第一电离能由大到小的顺序为___________。
（2）N元素与B元素的氟化物化学式相似，均为AB₃型，但分子的空间结构有很大不同，其原因是_____________________________________________，其中BF₃的分子构型为__________。
（3）立方氮化硼可利用人工方法在高温高压条件下合成，其硬度仅次于金刚石而远远高于其它材料，因此它与金刚石统称为超硬材料。BN的晶体结构与金刚石相似，其中B原子的杂化方式为________，微粒间存在的作用力是________。
（4）NaN₃是抗禽流感药物“达菲”合成过程中的中间活性物质，NaN ₃也可用于汽
车的保护气囊。3 mol NaN ₃受撞击会生成4 mol N₂气体和一种离子化合物A。
①请写出上述NaN ₃撞击反应的化学方程式                             。
②根据电子云的重叠方式判断：N₂分子中存在的σ键和π键数目之比为   ：  。