Question

單質(zhì)硼有無(wú)定形和晶體兩種，參考下表數(shù)據(jù)，回答問(wèn)題．

	金剛石	晶體硅	晶體硼
熔點(diǎn)/K	＞3 823	1 683	2 573
沸點(diǎn)/K	5 100	2 628	2 823
硬度/Moh	10	7.0	9.5

（1）晶體硼的晶體類型是

 

，理由是

 

．
（2）已知晶體的基本結(jié)構(gòu)單元都是由硼原子組成的正二十面體，其中含20個(gè)等邊三角形和一定數(shù)目的頂角，每個(gè)頂角上各有一個(gè)原子，試觀察如圖，回答：這個(gè)基本結(jié)構(gòu)單元由

 

個(gè)硼原子組成，其中B-B鍵的鍵角是

 

，共含有

 

個(gè)B-B鍵．
（3）若將晶體硼結(jié)構(gòu)單元中的每一個(gè)頂角削去，余下部分結(jié)構(gòu)就與C60的結(jié)構(gòu)相同，則有

 

個(gè)正六邊形和

 

個(gè)正五邊形．

Answer 1

考點(diǎn)：晶胞的計(jì)算

專題：化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷可知晶體硼熔沸點(diǎn)和硬度介于金剛石和晶體硅之間，判斷為原子晶體；
（2）在硼原子組成的正二十面體結(jié)構(gòu)中，每5個(gè)面共用一個(gè)頂點(diǎn)，每個(gè)面擁有這個(gè)頂點(diǎn)的

1

5

，每個(gè)等邊三角形擁有的頂點(diǎn)為：

1

5

×3=

3

5

，20個(gè)等邊三角形擁有的頂點(diǎn)為：

3

5

×20=12；B-B鍵組成正三角形，則每個(gè)鍵角均為60°；每2個(gè)面共用一個(gè)B-B鍵，每個(gè)面擁有這個(gè)B-B鍵的

1

2

，每個(gè)等邊三角形占有的B-B鍵為：

1

2

×3=

3

2

，20個(gè)等邊三角形擁有的B-B鍵為：

3

2

×20=30；
（3）正六邊形的個(gè)數(shù)就是原來(lái)正三角形的個(gè)數(shù)，正五邊形的個(gè)數(shù)就是原來(lái)頂點(diǎn)的個(gè)數(shù)．

解答： 答案　（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷可知晶體硼熔沸點(diǎn)和硬度介于金剛石和晶體硅之間，熔沸點(diǎn)、硬度都很大，可知晶體硼為原子晶體，
故答案為：原子晶體，熔、沸點(diǎn)很高、硬度很大；
（2）在硼原子組成的正二十面體結(jié)構(gòu)中，每5個(gè)面共用一個(gè)頂點(diǎn)，每個(gè)面擁有這個(gè)頂點(diǎn)的

1

5

，每個(gè)等邊三角形擁有的頂點(diǎn)為：

1

5

×3=

3

5

，20個(gè)等邊三角形擁有的頂點(diǎn)為：

3

5

×20=12，每2個(gè)面共用一個(gè)B-B鍵，每個(gè)面擁有這個(gè)B-B鍵的

1

2

，每個(gè)等邊三角形占有的B-B鍵為：

1

2

×3=

3

2

，20個(gè)等邊三角形擁有的B-B鍵為：

3

2

×20=30；
故答案為：12、60°、30；
（3）正六邊形的個(gè)數(shù)就是原來(lái)正三角形的個(gè)數(shù)，正五邊形的個(gè)數(shù)就是原來(lái)頂點(diǎn)的個(gè)數(shù)，原晶體中，有20個(gè)正三角形，則六邊形數(shù)目為20；原晶體中，有12個(gè)頂點(diǎn)，則五邊形數(shù)目為12，
故答案為：20、12．

點(diǎn)評(píng)：本題考查晶體類型判斷、均攤法計(jì)算晶胞，難度不大，注意（3）的理解．