题目内容

【题目】新型无机非金属材料中，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BN的化学方程式是_________________________________；

（2） 基态B原子的电子排布图为________________；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和过量NaF作用可生成NaBF4，BF－4的立体构型为________；

（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361.5 pm，立方氮化硼的一个晶胞中含有______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NA，右图为金刚石晶胞)。

【答案】（1）B2O3+3CaF2+3H2SO42BF3↑+3CaSO4+3H2O B2O3+2NH32BN+3H2O

（2）1s22s2sp1 N +3

（3）120° sp2 正四面体

（4）共价键(或极性共价键) 分子间作用力

（5）

【解析】

试题分析：（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+3H2SO42BF3↑+3CaSO4+3H2O；B2O3与氨气在高温下反应即生成BN，方程式为B2O3+2NH32BN+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；

（3）依据价层电子对互斥理论，计算出BF3的孤对电子对数=×(a-xb)=×(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=×(a-xb)=×(4-4×1)=0，其价层电子对数为4，所以其结构为正四面体；

（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；

（5）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×+6×+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×4，一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是gpm-3。

练习册系列答案
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已知：①

② CH3COOCH2CH2OH的名称为乙酸羟乙酯。试写出：

（1）A、E的结构简式分别为：A 、E 。

（2）写出下列反应的反应类型：C→D ，E→F 。

（3）写出下列转化的化学方程式：

I→G ；

G+F→H 。

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（1）写出A、B、C、D的结构简式：

A________，B________，C________，D________。

（2）写出、、、④四步反应的化学方程式，并注明反应类型

____________________，反应类型________。

____________________，反应类型________。

____________________，反应类型________。

④____________________，反应类型________。

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（1）该反应的化学方程式是 。

（2）在图上所示的三个时刻中， （填t1、t2或t3）时刻达到化学反应限度。

II.一定温度下将6mol的A及6molB混合于2L的密闭容器中，发生如下反应：3A（g）+B（g）xC（g） + 2D（g），经过5分钟后反应达到平衡，测得A的转化率为60﹪，C的平均反应速率是0.36mol/（Lmin）。

求：（1）平衡时D的浓度= mol/L。

（2）B的平均反应速率υ（B）= mol/（ L.min）。

（3）x= 。

（4）开始时容器中的压强与平衡时的压强之比为 。（化为最简整数比）

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（1）装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是_____，其中发生反应的化学方程式为_____。

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【题目】乙苯是一种用途广泛的有机原料，可制备多种化工产品。

（一）制备苯乙烯（原理如反应I所示）：

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根据反应I的能量变化，计算x= ____。

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（3）从体系自由能变化的角度分析，反应I在____（填“高温”或“低温”）下有利于其自发进行。

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（4）T℃时，向10 L恒容密闭容器中充人2mol乙苯(g)和2 mol Cl2(g)发生反应Ⅱ，5 min时达到平衡，乙苯和Cl2、α-氯乙基苯和HCl的物质的量浓度(c)随时间(t)变化的曲线如图l所示：

①0—5 min内，以HCl表示的该反应速率v(HCl)=_____________。

②T℃时，该反应的平衡常数K=_____________。

③6 min时，改变的外界条件为_____________。

④10 min时，保持其他条件不变，再向容器中充人1moI乙苯、1 mol Cl2、1 mol α-氯乙基苯和l mol HCl，12 min时达到新平衡。在图2中画出10-12 min，Cl2和HCl的浓度变化曲线（曲线上标明Cl2和HC1）；0—5 min和0—12 min时间段，Cl2的转化率分别用α1、α2表示，则αl α2(填“>”、“<”或“=”)。

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C．用电子式表示HCl的形成过程：

D．硫磺在空气中燃烧：2S + 3O2 2SO3

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