Question

【題目】晶體硼熔點為1873K，其結構單元為正二十面體，結構如圖所示。氮化硼（BN）有多種相結構，例如六方相氮化硼與立方相氮化硼，結構如圖所示，六方相氮化硼與石墨相似，具有層狀結構；立方相氮化硼是超硬材料。回答下列問題：

（1）基態硼原子有___種不同能量的電子，第二周期中，第一電離能介于硼元素與氮元素之間的元素有___種。

（2）晶體硼為___（填晶體類型），結構單元由___個硼原子構成，共含有___個B-B鍵。

（3）關于氮化硼兩種晶體的說法，正確的是___。

a.立方相氮化硼含有σ鍵和π鍵

b.六方相氮化硼層間作用力小，所以質地軟

c.兩種晶體均為分子晶體

d.兩種晶體中的B-N鍵均為共價鍵

（4）NH4BF4是合成氮化硼納米管的原料之一，1molNH4BF4含有___mol配位鍵。

Answer 1

【答案】3 3 原子晶體 12 30 bd 2

【解析】

（1）基態硼原子的電子排布式為1s22s22p1，電子位于1s、2s、2p三個能量不同的能級上；同周期元素，從左到右，第一電離能呈增大的趨勢，由于全充滿和半充滿的緣故，ⅡA族和ⅤA族元素第一電離能大于相鄰元素；

（2）由晶體硼熔點為1873K可知，晶體硼為熔沸點高、硬度大的原子晶體；在硼原子組成的正二十面體結構中，每5個面共用一個頂點，每個面擁有這個頂點的，每2個面共用一個B-B鍵，每個面擁有這個B-B鍵的；

（3）a. 由圖可知，立方相氮化硼中N原子和B原子之間只存在單鍵；

b.由圖可知，六方相氮化硼層間為分子間作用力，分子間作用力小；

c. 由圖可知， 立方相氮化硼為空間網狀結構，屬于原子晶體；

d. 非金屬元素之間易形成共價鍵；

（4）NH4BF4是由NH4+和BF4—構成，NH4+中N原子和其中一個H原子之間存在配位鍵、BF4—中B原子和其中一個F原子之間存在一個配位鍵。

（1）基態硼原子的電子排布式為1s22s22p1，電子位于1s、2s、2p三個能量不同的能級上，則有3種不同能量的電子；同周期元素，從左到右，第一電離能呈增大的趨勢，由于全充滿和半充滿的緣故，ⅡA族和ⅤA族元素第一電離能大于相鄰元素，則介于硼元素與氮元素之間的有Be、C、O三種元素，故答案為：3；3；

（2）由晶體硼熔點為1873K可知，晶體硼為熔沸點高、硬度大的原子晶體；在硼原子組成的正二十面體結構中，每5個面共用一個頂點，每個面擁有這個頂點的，每個等邊三角形擁有的頂點為，20個等邊三角形擁有的頂點為×20=12；每2個面共用一個B-B鍵，每個面擁有這個B-B鍵的，每個等邊三角形占有的B-B鍵為，20個等邊三角形擁有的B-B鍵為×20=30，故答案為：12；30；

（3）a. 由圖可知，立方相氮化硼中N原子和B原子之間只存在單鍵，則立方相氮化硼中含有σ鍵，不存在π鍵，故錯誤；

b.由圖可知，六方相氮化硼層間為分子間作用力，分子間作用力小，導致其質地軟，故正確；

c. 由圖可知， 立方相氮化硼為空間網狀結構，屬于原子晶體，故錯誤；

d. 非金屬元素之間易形成共價鍵，所以N原子和B原子之間存在共價鍵，故正確；

bd正確，故答案為：bd；

（4）NH4BF4是由NH4+和BF4—構成，NH4+中N原子和其中一個H原子之間存在配位鍵、BF4—中B原子和其中一個F原子之間存在一個配位鍵，所以含有2個配位鍵，則1mol NH4BF4含有2mol配位鍵，故答案為：2。