Question

（1）BN是一种新型的无机材料，由于与属等电子体物质，其结构和性质具有极大的相似性，则可推知，在BN的两种晶型中，一种是类似于___________的空间网状结构的晶体，可用作耐磨材料；另一种是类似于___________的层状结构的混合型晶体，可用作润滑材料，在其结构的每一层上最小的封闭环中有___________个B原子，B—N键键角为___________。

（2）单质硼有无定形体和晶体两种，参考下表数据。

	金刚石	晶体硅	晶体硼
熔点/K	3 823	1 683	2 573
沸点/K	5 100	2 628	2 823
硬度/Mob	10	7.0	9.5

①晶体硼的晶体类型属于____________晶体，理由是_______________________________。

②已知晶体硼的基本结构单元是由硼原子组成的正二十面体（如上图所示），其中有20个等边三角形的面和一定数目的顶点，每个顶点上各有1个硼原子。通过观察图形及推算，此基本结构单元由______________个硼原子构成，其中B—B键的键角为______________。

（3）假设将晶体硼结构单元中每个顶角均削去，余下部分的结构与C₆₀相同，则C₆₀由____________个正五边形和___________个正六边形构成。

Answer 1

解析：（1）通过比较金刚石、晶体硅、晶体硼的熔沸点、硬度可知，晶体硼的熔点、硬度均介于两者之间，金刚石和晶体硅都是原子晶体，所以晶体硼也是原子晶体。

（2）晶体硼有20个三角形，每个三角形有三条边，每两个三角形共用一条边，结合欧拉定律：顶点数+面数-核数=2，所以硼原子个数=-20+2=12，其中含有=30个B—B键。

（3）晶体硼中有20个三角形，且每个硼原子被5个面共用，切去每一个B原子将形成一个五边形，切去所有顶点后，原来的每个三角形将变成一个正六边形，所以C₆₀中有20个六边形、12个五边形。

答案：（1）金刚石  石墨  3  120°

（2）①原子  晶体硼的诸参数（熔沸点、硬度）均介于金刚石（原子晶体）和晶体硅（原子晶体）之间，且据其在周期表中的位置（B、C相邻，B与Si处于性质相似的对角线位置）也可推知晶体硼属于原子晶体  ②12   60° 

（3）12  20