Question

硼的化學(xué)豐富多彩，也是材料化學(xué)研究的熱點(diǎn)之一。
⑴ 最近美國Rice University的教授Boris Yakobson與其同事預(yù)測(cè)
了一種硼巴基球(B_n，如圖所示)的存在，這種分子組成與C₆₀相似，
但在它每個(gè)六邊形的中心有一個(gè)額外的原子，顯著提高了其穩(wěn)定性。
則n="_______"
⑵ 硼是制造超硬材料的元素之一。提高材料的硬度有兩種方法，一是制造具有類似金剛石結(jié)構(gòu)的物質(zhì)，如立方BM，若M為第三周期的元素，則 M為_______(填元素符號(hào))，二是尋找“不可壓縮性的”的金屬，這類金屬具有高密度，低硬度的特點(diǎn)，它們和硼的化合物有異乎尋常的硬度，最近《Science》雜志報(bào)道合成了一種可與金剛石相媲美的超硬材料XB₂，X是第VIIB族元素，則X為______（填元素名稱）
⑶ 氮化硼納米管是一種具有優(yōu)異性能的材料，于1995年美國加州大學(xué)的教授首次合成。該材料可由高溫?zé)峤夥ㄖ频�，用N₂將由（NH₄）₂SO₄與NaBH₄反應(yīng)生成的物質(zhì)A帶入含Co、Ni催化劑的硅晶基片上，加熱到1000-1100℃反應(yīng)生成，已知A為苯的等電子體，寫出兩步反應(yīng)的方程式

Answer 1

⑴80  （2分）
⑵P  , 錸  （2分，各1分）
⑶3（NH₄）₂SO₄+ 6 NaBH₄ ="=" 2B₃N₃H₆ + 3Na₂SO₄ + 18 H₂ 
B₃N₃H₆ ="=" 3BN + 3H₂  （2分，各1分）

⑴ C₆₀是個(gè)32面體，其中有12個(gè)正五邊形，20個(gè)正六邊形。根據(jù)題意，硼巴基球與C₆₀相似，但是在每個(gè)正六邊形中存在一個(gè)B原子，所以錸共有80個(gè) B原子，化學(xué)式為B₈₀，即n＝80。
⑵ M應(yīng)為第三周期第ⅤA元素，根據(jù)等電子原理，M應(yīng)為磷元素。X是ⅦB元素，該族元共有Mn、Tc、Re、Sg四種元素，其中Sg有放射性，不考慮。根據(jù)題意，該材料具有“高密度，低硬度”，根據(jù)同族元素性質(zhì)遞變規(guī)律，可以斷定該金屬元素是錸。
⑶　A是苯的等電子體，結(jié)合題意，可以推斷出A為B₃N₃H₆，該產(chǎn)物既不是氧化產(chǎn)物，也不是還原產(chǎn)物；根據(jù)NaBH₄具有較強(qiáng)還原性的特點(diǎn)，產(chǎn)物中還有H₂生成，它既是氧化產(chǎn)物，也是還原產(chǎn)物；另一種產(chǎn)物為Na₂SO₄。利用氧化還原反應(yīng)配平方法，配平該化學(xué)反應(yīng)方程式，如下：
3（NH₄）₂SO₄+ 6 NaBH₄ ="=" 2B₃N₃H₆ + 3Na₂SO₄ + 18 H₂
A分解形成BN，利用原子守恒關(guān)系，可以判斷出產(chǎn)物中一定還有H₂，然后配平化學(xué)反應(yīng)方程式。