Question

（1）BN是一種新型的無(wú)機(jī)材料，由于與屬等電子體物質(zhì)，其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)具有極大的相似性，則可推知，在BN的兩種晶型中，一種是類似于___________的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體，可用作耐磨材料；另一種是類似于___________的層狀結(jié)構(gòu)的混合型晶體，可用作潤(rùn)滑材料，在其結(jié)構(gòu)的每一層上最小的封閉環(huán)中有___________個(gè)B原子，B—N鍵鍵角為_(kāi)__________。

（2）單質(zhì)硼有無(wú)定形體和晶體兩種，參考下表數(shù)據(jù)。

	金剛石	晶體硅	晶體硼
熔點(diǎn)/K	3 823	1 683	2 573
沸點(diǎn)/K	5 100	2 628	2 823
硬度/Mob	10	7.0	9.5

①晶體硼的晶體類型屬于____________晶體，理由是_______________________________。

②已知晶體硼的基本結(jié)構(gòu)單元是由硼原子組成的正二十面體（如上圖所示），其中有20個(gè)等邊三角形的面和一定數(shù)目的頂點(diǎn)，每個(gè)頂點(diǎn)上各有1個(gè)硼原子。通過(guò)觀察圖形及推算，此基本結(jié)構(gòu)單元由______________個(gè)硼原子構(gòu)成，其中B—B鍵的鍵角為_(kāi)_____________。

（3）假設(shè)將晶體硼結(jié)構(gòu)單元中每個(gè)頂角均削去，余下部分的結(jié)構(gòu)與C₆₀相同，則C₆₀由____________個(gè)正五邊形和___________個(gè)正六邊形構(gòu)成。

Answer 1

解析：（1）通過(guò)比較金剛石、晶體硅、晶體硼的熔沸點(diǎn)、硬度可知，晶體硼的熔點(diǎn)、硬度均介于兩者之間，金剛石和晶體硅都是原子晶體，所以晶體硼也是原子晶體。

（2）晶體硼有20個(gè)三角形，每個(gè)三角形有三條邊，每?jī)蓚�(gè)三角形共用一條邊，結(jié)合歐拉定律：頂點(diǎn)數(shù)+面數(shù)-核數(shù)=2，所以硼原子個(gè)數(shù)=-20+2=12，其中含有=30個(gè)B—B鍵。

（3）晶體硼中有20個(gè)三角形，且每個(gè)硼原子被5個(gè)面共用，切去每一個(gè)B原子將形成一個(gè)五邊形，切去所有頂點(diǎn)后，原來(lái)的每個(gè)三角形將變成一個(gè)正六邊形，所以C₆₀中有20個(gè)六邊形、12個(gè)五邊形。

答案：（1）金剛石  石墨  3  120°

（2）①原子  晶體硼的諸參數(shù)（熔沸點(diǎn)、硬度）均介于金剛石（原子晶體）和晶體硅（原子晶體）之間，且據(jù)其在周期表中的位置（B、C相鄰，B與Si處于性質(zhì)相似的對(duì)角線位置）也可推知晶體硼屬于原子晶體  ②12   60° 

（3）12  20