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氮化硼(NB)有六方氮化硼和立方氮化硼等不同结构,是一种重要的功能陶瓷材料.请回答下列问题:(1)B和N相比,电负性较大的是,BN中B元素的化合价为.(2)在BF3分子中,F-B-F的
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氮化硼(NB)有六方氮化硼和立方氮化硼等不同结构,是一种重要的功能陶瓷材料.请回答下列问题:
(1)B和N相比,电负性较大的是___,BN中B元素的化合价为___.
(2)在BF3分子中,F-B-F的键角是___,B原子的杂化轨道类型是___,BF3和过量NaF作用可生成NaBF4,BF4-的立体构型为___.
(3)与N2互为等电子体分子是___(用化学符号表示),阴离子有___(写出两种,用化学符号表示),写出其中一种的电子式___.
(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)立方氮化硼的结构与金刚石相似,硬度与金刚石(如图为金刚石晶胞)相当,晶胞边长为361.5pm,则立方氮化硼的一个晶胞中含有___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NA).
(1)B和N相比,电负性较大的是___,BN中B元素的化合价为___.
(2)在BF3分子中,F-B-F的键角是___,B原子的杂化轨道类型是___,BF3和过量NaF作用可生成NaBF4,BF4-的立体构型为___.
(3)与N2互为等电子体分子是___(用化学符号表示),阴离子有___(写出两种,用化学符号表示),写出其中一种的电子式___.
(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)立方氮化硼的结构与金刚石相似,硬度与金刚石(如图为金刚石晶胞)相当,晶胞边长为361.5pm,则立方氮化硼的一个晶胞中含有___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NA).
▼优质解答
答案和解析
(1)硼原子核外电子数目为5,N原子核外电子数目为7,同周期从左到右电负性依次增强,所以电负性N>B;B原子的电子排布式为1s22s22p1,第ⅢA族元素,为+3价;
故答案为: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=
(0-3×1)=0,杂化轨道数目为3,BF3分子的中心原子B原子采取sp2杂化,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和过量NaF作用可生成NaBF4,BF4-中B原子的价层电子对=4+
(3+1-1×4)=4,该离子中不含孤电子对,为正四面体结构,
故答案为:120°;sp2杂化;正四面体;
(3)将N原子电子数加1得O原子,将N原子电子数减1得C原子,N2的等电子体为CO,阴离子有CN-、C22-,根据等电子体原理结合氮气分子的电子式可知,C22-电子式为:2-,
故答案为:CO;CN-、C22-;2-;
(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,层间作用力为范德华力,
故答案为:共价键;范德华力;
(5)根据金刚石的结构可以判断出金刚石的一个晶胞中含有的碳原子数=8×
+6×
+4=8,因此立方氮化硼晶胞中应该含有4个N和4个B原子.一个晶胞中的质量为
,一个立方氮化硼晶胞的体积是(361.5pm)3,一个立方氮化硼晶胞的体积是(361.5pm)3,根据ρ=
计算密度;因此立方氮化硼的密度是
g•cm-3,
故答案为:4;4;
.
故答案为: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 |
1 |
2 |
故答案为:120°;sp2杂化;正四面体;
(3)将N原子电子数加1得O原子,将N原子电子数减1得C原子,N2的等电子体为CO,阴离子有CN-、C22-,根据等电子体原理结合氮气分子的电子式可知,C22-电子式为:2-,
故答案为:CO;CN-、C22-;2-;
(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,层间作用力为范德华力,
故答案为:共价键;范德华力;
(5)根据金刚石的结构可以判断出金刚石的一个晶胞中含有的碳原子数=8×
1 |
8 |
1 |
2 |
25g |
NA |
m |
V |
25×4 |
(361.5×10-10)3NA |
故答案为:4;4;
25×4 |
(361.5×10-10)3NA |
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