Question

【題目】(1)BN是一種新型無機材料，由于_________與_________屬于等電子體物質，其結構和性質具有極大的相似性，則可推知，在BN的兩種晶型中，一種是類似_________的空間網狀結構晶體，可用作耐磨材料，另一種是類似于__________的層狀結構的混合型晶體，可用作潤滑材料，在其結構的每一層上最小的封閉環(huán)中有_________個B原子，B—N鍵角為_________

(2)單質硼有無定形和晶體兩種，參考表中數(shù)據(jù)：

	金剛石	晶體硅	晶體硼
熔點(K)	3823	1683	2573
沸點(K)	5100	2628	2823
硬度(M06)	10	7.0	9.5

①晶體硼的晶體類型屬于__________晶體，理由是_______________

②已知晶體硼的基本結構單元是由硼原子組成的正二十面體，如圖所示其中20個等邊三角形的面和一定數(shù)目的頂點，每個頂點上各有1個硼原子。通過觀察圖形及推算，此基本結構單元由_________個硼原子構成，其中B—B鍵的鍵角為___________

Answer 1

【答案】 金剛石 石墨 3 120° 原子 晶體硼的諸參數(shù)（熔沸點、硬度）均介于金剛石（原子晶體）和晶體硅（原子晶體）之間，且據(jù)其在周期表中的位置（B、C相鄰，B與Si處于性質相似的對角線位置）也可推知晶體硼屬于原子晶體 12 60°

【解析】

（1）通過比較金剛石、晶體硅、晶體硼的熔沸點、硬度可知，晶體硼的熔點、硬度均介于兩者之間，金剛石和晶體硅都是原子晶體，所以晶體硼也是原子晶體；

（2）根據(jù)晶體硼的成鍵特點及相關數(shù)據(jù)進行分析。

（1）BN是一種新型無機材料，由于與屬于等電子體物質；其結構和性質具有極大的相似性，則可推知，在BN的兩種晶型中，一種是類似金剛石的空間網狀結構晶體，可用作耐磨材料，另一種是類似于石墨的層狀結構的混合型晶體，可用作潤滑材料，在其結構的每一層上最小的封閉環(huán)中有3個B原子，B-N鍵角為120°；

（2）①通過比較金剛石、晶體硅、晶體硼的熔沸點、硬度可知，晶體硼的熔點、硬度均介于兩者之間，金剛石和晶體硅都是原子晶體，所以晶體硼也是原子晶體；

②晶體硼有20個三角形，每個三角形有三條邊，每兩個三角形共用一條邊，一共30個B-B鍵，結合歐拉定律：頂點數(shù)+面數(shù)-棱數(shù)=2，所以硼原子個數(shù)=30-20+2=12；每3個B-B鍵形成一個正三角形，B-B鍵的鍵角為60°。