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

Question

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的建角是___，B原子的杂化轨道类型为___，BF₃和过量NaF作用可生成NaBF₄，BF₄^-的立体结构为___；
（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）六方氢化硼在高温高压下，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）．

Answer 1

（1）由图可知B₂O₃与CaF₂和H₂SO₄反应即生成BF₃，同时还应该产生硫酸钙和水，方程式为B₂O₃+3CaF₂+3H₂SO₄ (△.)/()2BF₃↑+3CaSO₄+3H₂O；B₂O₃与氨气在高温下反应即生成BN，方程式为B₂O₃+2NH₃(高温.)/()2BN+3H₂O；
故答案为：B₂O₃+3CaF₂+3H₂SO₄ (△.)/()2BF₃↑+3CaSO₄+3H₂O；B₂O₃+2NH₃(高温.)/()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；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)（3+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；正四面体．
（4）B、N均属于非金属元素，二者形成的化学键是极性共价键；根据石墨结构可知六方氮化硼晶体中，层与层之间靠分子间作用力结合，
故答案为：共价键（或极性共价键）；分子间作用力；
（5）金刚石晶胞是立方体，晶胞的结构如图所示：其中8个顶点有8个碳原子，6个面各有6个碳原子，立方体内部还有4个碳原子，利用均摊法可知金刚石晶胞中含有碳原子数为4+6×(1)/(2)+8×(1)/(8)=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(25g)/(NA)，ρ=(m)/(V)=(25×4)/((361.5×10-10)3×NA)g/cm³，
故答案为：4；4； (25×4)/((361.5×10-10)3×NA)．