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

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的键角是___；B原子的杂化轨道类型为___，BF₃与过量NaF作用可生成NaBF₄，B的立体构型为___．
（4）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，阿伏加德罗常数为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）基态B原子的电子排布式为1s²2s²sp¹；B与N 均位于第二周期，电负性从左向右依次递减，所以N的电负性大于B；BN中B元素的化合价为+3．故答案为：1s²2s²sp¹；N；+3；
（3）依据价层电子对互斥理论，计算出BF₃的孤对电子对数=(1)/(2)×（a-xb）=(1)/(2)×（3-3×1）=0，并且价层电子对数为3，所以BF₃分子为平面正三角形结构，键角为120°，杂化方式为sp²；BF₄^-中心原子的孤对电子对数=(1)/(2)×（a-xb）=(1)/(2)×（4-4×1）=0，其价层电子对数为4，所以其结构为正四面体．故答案为：120°；sp²；正四面体；
（4）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)+6×(1)/(2)+4=8，因此一个立方氮化硼晶胞中含有4个N原子和4个B原子．一个晶胞中的质量为(25g)/(NA)，一个立方氮化硼晶胞的体积是（361.5pm）³，因此立方氮化硼的密度(25×4)/((361.5)3NA)是 g•pm^-3．
故答案为：4；4；(25×4)/((361.5)3NA)．