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氮化硼（ BN）是一种重要的功能陶瓷材料．以天然硼砂（主要成分Na₂B₄O₇）为起始物，经过一系列反应可以得到BN和火箭高能燃料及有机合成催化剂BF₃的过程如下：

（1）写出由B₂O₃制备BF₃的化学方程式
B₂O₃+3CaF₂+3H₂SO₄
△

2BF₃↑+3CaSO₄+3H₂O
B₂O₃+3CaF₂+3H₂SO₄
△

2BF₃↑+3CaSO₄+3H₂O
，BF₃中，B原子的杂化轨道类型为
sp²
sp²
．
（2）已知：硼酸的电离方程式为H₃BO₃+H₂O⇌[B（OH）₄]^-+H⁺，试依据上述反应写出[Al（ OH）₄]^-的结构式
，并推测1mol NH₄BF₄（氟硼酸铵）中含有
2N_A
2N_A
个配位键．
（3）由12个硼原子构成如图1的结构单元，硼晶体的熔点为1873℃，则硼晶体的1个结构单元中含有
30
30
个B-B键．

（4）氮化硼（BN）晶体有多种相结构．六方相氮化硼（晶体结构如图2）是通常存在的稳定相可作高温润滑剂．立方相氮化硼（晶体结构如图3）是超硬材料，有优异的耐磨性．
①关于这两种晶体的说法，不正确的是
ad
ad
（填字母）．
a.两种晶体均为分子晶体
b.两种晶体中的B-N键均为共价键
c.六方相氮化硼层间作用力小，所以质地软
d.立方相氮化硼含有σ键和π键，所以硬度大
②六方相氮化硼晶体结构与石墨相似却不导电，原因是
六方相氮化硼晶体的片状结构中没有自由电子
六方相氮化硼晶体的片状结构中没有自由电子
．
（5）一种硼酸盐的阴离子为B₃O₆^n-，B₃O₆^n-结构中只有一个六元环，B的空间化学环境相同，O有两种空间化学环境，画出B₃O₆^n-的结构图（注明所带电荷数）
．

【考点】晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断．

【答案】B₂O₃+3CaF₂+3H₂SO₄

△

2BF₃↑+3CaSO₄+3H₂O；sp²；菁优网

；2N_A；30；ad；六方相氮化硼晶体的片状结构中没有自由电子；菁优网

【解答】

【点评】

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发布：2024/11/19 8:0:1组卷：10引用：1难度：0.3

相似题

1．石墨烯在材料学、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。回答下列问题：
（1）构成石墨烯的元素是碳元素，基态碳原子价层电子轨道表示式为

，其中未成对电子有

个。
（2）石墨烯的结构如图所示，二维结构内有大量碳六元环相连，每个碳六元环类似于苯环（但无H原子相连），则石墨烯中碳原子的杂化方式为

，石墨烯导电的原因是

。

（3）石墨烯的某种氧化物的结构如图所示，该物质易溶于水，而石墨烯难溶于水，易溶于非极性溶剂。解释石墨烯及其氧化物的溶解性差异的原因：

。

（4）石墨烷是石墨烯与H₂发生加成反应的产物，完全氢化的石墨烷具有

（填“导电性”“绝缘性”或“半导体性”）。
（5）石墨烯可作电池材料。某锂离子电池的负极材料是将Li⁺嵌入到两层石墨烯层中间，石墨烯层间距为ccm,其晶胞结构如图所示。其中一个晶胞的质量m=

g（用N_A表示阿伏加德罗常数的值）。
发布：2024/12/1 3:0:1组卷：15引用：1难度：0.5
解析
2．氟是人体必需元素之一，氟化物有阻止龋齿发生的作用，含氟牙膏使人们的牙齿更健康。
（1）基态F原子的电子排布图为

。
（2）LiF、NaF和KF的晶格能由大到小的顺序是

；元素Li、Na、K中第一电离能最小的是

。
（3）OF₂分子中氧原子的杂化轨道类型为

。BF₃分子的立体构型为

。NF₃、PF₃和AsF₃的沸点依次升高的原因是

。
（4）羟基磷灰石使骨骼和牙齿的主要成分，其晶体属于六方晶系，晶胞中含有10个Ca²⁺，6个
PO
3
-
4
，2个OH^-。其中OH^-可被F^-取代形成氟取代的羟基磷灰石[Ca₅（PO₄）₃（OH）_1-xF_x]。某氟取代的羟基磷灰石晶胞中OH^-和F^-的分布情况如图所示。

①化合物中存在的化学键的类型有

。
②化合物的密度ρ=

g/cm³（列出化简的计算式，阿伏加德罗常数的值为N_A）。
③羟基磷灰石可形成Ca²⁺缺失的化合物，若剩余OH^-有20%缺失，
PO
3
-
4
和F^-不发生变化，则此化合物中Ca和P的物质的量之比为

。
发布：2024/12/1 4:0:1组卷：62引用：2难度：0.3
解析