问题标题:
(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
问题描述:
(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
3823
1683
2573
沸点/K
5100
2628
2823
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。
田新诚回答:
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
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