Question

新型無機非金屬材料是新材料開發(fā)的重要領(lǐng)域，氮化硼（BN）就是其中一種．回答下列問題：
（1）氮化硼與碳元素的單質(zhì)相似，有兩種重要晶型A型和B型．A型氮化硼硬度很高，是特殊的耐磨和切削材料；B型氮化硼化學(xué)穩(wěn)定性較好，是一種優(yōu)良的耐高溫潤滑劑．A型氮化硼結(jié)構(gòu)如圖

 

所示（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）．
（2）結(jié)合如圖2所示相關(guān)數(shù)據(jù)預(yù)測A型氮化硼的熔點范圍

 

．
（3）B型氮化硼俗稱白石墨．B型氮化硼晶體中六元環(huán)與B原子的個數(shù)比為

 

．
（4）工業(yè)上氮化硼以三氯化硼、氫氣、氮氣為原料，在高溫條件下反應(yīng)制得．寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

．

Answer 1

考點：晶體的類型與物質(zhì)熔點、硬度、導(dǎo)電性等的關(guān)系,微粒半徑大小的比較

專題：元素周期律與元素周期表專題,化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：（1）氮化硼與碳元素的單質(zhì)相似，結(jié)合金剛石和石墨的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)進(jìn)行判斷；
（2）原子晶體中，影響晶體熔點高低的因素為原子半徑，根據(jù)原子半徑大小比較熔點；
（3）利用均攤法計算；
（4）根據(jù)反應(yīng)物和生成物從質(zhì)量守恒的角度書寫反應(yīng)的化學(xué)方程式．

解答： 解：（1）氮化硼與碳元素的單質(zhì)相似，A型氮化硼硬度很高，是特殊的耐磨和切削材料，應(yīng)類似于金剛石的性質(zhì)，則結(jié)構(gòu)和金剛石的結(jié)構(gòu)相似，應(yīng)為圖Ⅰ所示，
故答案為：Ⅰ；
（2）原子晶體中，影響晶體熔點高低的因素為原子半徑，由原子半徑數(shù)據(jù)可知，氮化硼的原子半徑（10^-10m）之和為0.82+0.75=1.57，碳化硅的原子半徑之和為0.77+1.17=1.94，金剛石中C原子半徑之和為0.77+0.77=1.54，則氮化硼的原子半徑之和介于碳化硅和金剛石之間，則熔點介于2700℃到3550℃之間，
故答案為：介于2700℃到3550℃之間；
（3）B型氮化硼晶體中，每個環(huán)中含有3個B原子，而每個B原子為3個環(huán)所共有，則平均一個環(huán)中含有B原子的個數(shù)為3×

1

3

=1，所以B型氮化硼晶體中六元環(huán)與B原子的個數(shù)比為1：1，
故答案為：1：1；
（4）工業(yè)上氮化硼以三氯化硼、氫氣、氮氣為原料，在高溫條件下反應(yīng)制得，由質(zhì)量守恒可知還應(yīng)生成HCl，則反應(yīng)的方程式為2BCl₃+N₂+3H₂

高溫  .

2BN+6HCl，
故答案為：2BCl₃+N₂+3H₂

高溫  .

2BN+6HCl．

點評：本題考查較為綜合，設(shè)計晶體的結(jié)構(gòu)、熔沸點的比較，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和計算能力的考查，為高考高頻考點，注意把握題給信息以及晶體的計算方法，把握影響晶體熔點高低的因素．