Question

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，如图所示：
请回答下列问题：
（1）由B₂O₃制备BF₃、BN的化学方程式依次是

 

、

 

；
（2）基态N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

 

，BF₃和过量NaF作用可生成NaBF₄，BF₄^-的立体结构为

 

．

Answer 1

考点：元素电离能、电负性的含义及应用,键能、键长、键角及其应用,判断简单分子或离子的构型

专题：

分析：（1）由图及元素守恒可写出这两个反应的方程式：B₂O₃+3CaF₂+3H₂SO₄

加热  .

2BF₃↑+3CaSO₄+3H₂O；B₂O₃+2NH₃

高温  .

2BN+3H₂O；
（2）氮原子核外电子数目为7，原子的电子排布式为1s²2s²2p³，同周期从左到右电负性依次增强，所以电负性N＞B；B第ⅢA族元素，为+3价；
（3）价层电子对互斥理论认为：分子的立体构型是“价层电子对”相互排斥的结果，先判断价层电子对数，再确定构型和杂化方式；价层电子对互斥理论判断其σ电子对和孤电子对数目；

解答： 解：（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+3H₂SO₄

加热  .

2BF₃↑+3CaSO₄+3H₂O；B₂O₃与氨气在高温下反应即生成BN，方程式为B₂O₃+2NH₃

高温  .

2BN+3H₂O，故答案为：B₂O₃+3CaF₂+3H₂SO₄

加热  .

2BF₃↑+3CaSO₄+3H₂O；B₂O₃+2NH₃

高温  .

2BN+3H₂O；
（2）氮原子核外电子数目为7，原子的电子排布式为1s²2s²2p³，同周期从左到右电负性依次增强，所以电负性N＞B；B第ⅢA族元素，为+3价；
故答案为：1s²2s²2p³；N；+3；
（3）BF₃分子的中心原子B原子上含有3个σ 键，中心原子上的孤电子对数=

1

2

（a-xb）=

1

2

（0-3×1）=0，所以BF₃分子的VSEPR模型是平面三角型，中心原子上没有孤对电子，所以其空间构型就是平面三角形，键角是120°，BF₃和过量NaF作用可生成NaBF₄，BF₄^-中B原子的价层电子对=4+

1

2

=4，该离子中不含孤电子对，为正四面体结构，故答案为：120°；正四面体．

点评：本题考查较为全面，涉及到化学方程式的书写、电子排布式、分子空间构型，但解题具有较强的方法性和规律性，学习中注意总结如何书写电子排布式，如何判断分子空间构型等方法．