硼的化学丰富多彩，也是材料化学研究的热点之一。⑴最近美国RiceUniversity的教授BorisYakobson与其同事预测了一种硼巴基球(Bn，如图所示)的存在，这种分子组成与C60相似，但在它每个

Question

硼的化学丰富多彩，也是材料化学研究的热点之一。
⑴ 最近美国Rice University的教授Boris Yakobson与其同事预测
了一种硼巴基球(B _n ，如图所示)的存在，这种分子组成与C ₆₀ 相似，
但在它每个六边形的中心有一个额外的原子，显著提高了其稳定性。
则n="_______"
⑵ 硼是制造超硬材料的元素之一。提高材料的硬度有两种方法，一是制造具有类似金刚石结构的物质，如立方BM，若M为第三周期的元素，则 M为_______(填元素符号)，二是寻找“不可压缩性的”的金属，这类金属具有高密度，低硬度的特点，它们和硼的化合物有异乎寻常的硬度，最近《Science》杂志报道合成了一种可与金刚石相媲美的超硬材料XB ₂ ，X是第VIIB族元素，则X为______（填元素名称）
⑶ 氮化硼纳米管是一种具有优异性能的材料，于1995年美国加州大学的教授首次合成。该材料可由高温热解法制得，用N ₂ 将由（NH ₄ ） ₂ SO ₄ 与NaBH ₄ 反应生成的物质A带入含Co、Ni催化剂的硅晶基片上，加热到1000-1100℃反应生成，已知A为苯的等电子体，写出两步反应的方程式

Answer 1

⑴80  （2分）
⑵P  , 铼  （2分，各1分）
⑶3（NH ₄ ） ₂ SO ₄ + 6 NaBH ₄ ="=" 2B ₃ N ₃ H ₆ + 3Na ₂ SO ₄ + 18 H ₂  
B ₃ N ₃ H ₆ ="=" 3BN + 3H ₂   （2分，各1分）

⑴ C ₆₀ 是个32面体，其中有12个正五边形，20个正六边形。根据题意，硼巴基球与C ₆₀ 相似，但是在每个正六边形中存在一个B原子，所以铼共有80个 B原子，化学式为B ₈₀ ，即n＝80。
⑵ M应为第三周期第ⅤA元素，根据等电子原理，M应为磷元素。X是ⅦB元素，该族元共有Mn、Tc、Re、Sg四种元素，其中Sg有放射性，不考虑。根据题意，该材料具有“高密度，低硬度”，根据同族元素性质递变规律，可以断定该金属元素是铼。
⑶　A是苯的等电子体，结合题意，可以推断出A为B ₃ N ₃ H ₆ ，该产物既不是氧化产物，也不是还原产物；根据NaBH ₄ 具有较强还原性的特点，产物中还有H ₂ 生成，它既是氧化产物，也是还原产物；另一种产物为Na ₂ SO ₄ 。利用氧化还原反应配平方法，配平该化学反应方程式，如下：
3（NH ₄ ） ₂ SO ₄ + 6 NaBH ₄ ="=" 2B ₃ N ₃ H ₆ + 3Na ₂ SO ₄ + 18 H ₂
A分解形成BN，利用原子守恒关系，可以判断出产物中一定还有H ₂ ，然后配平化学反应方程式。