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新型无机非金属材料是新材料开发的重要领域,氮化硼(BN)就是其中一种.回答下列问题:(1)氮化硼与碳元素的单质相似,有两种重要晶型A型和B型.A型氮化硼硬度很高,是特殊的耐磨
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新型无机非金属材料是新材料开发的重要领域,氮化硼(BN)就是其中一种.回答下列问题:
(1)氮化硼与碳元素的单质相似,有两种重要晶型A型和B型.A型氮化硼硬度很高,是特殊的耐磨和切削材料;B型氮化硼化学稳定性较好,是一种优良的耐高温润滑剂.A型氮化硼结构如图______所示(填“Ⅰ”或“Ⅱ”).
(2)结合如图2所示相关数据预测A型氮化硼的熔点范围______.
(3)B型氮化硼俗称白石墨.B型氮化硼晶体中六元环与B原子的个数比为______.
(4)工业上氮化硼以三氯化硼、氢气、氮气为原料,在高温条件下反应制得.写出该反应的化学方程式
(1)氮化硼与碳元素的单质相似,有两种重要晶型A型和B型.A型氮化硼硬度很高,是特殊的耐磨和切削材料;B型氮化硼化学稳定性较好,是一种优良的耐高温润滑剂.A型氮化硼结构如图______所示(填“Ⅰ”或“Ⅱ”).
(2)结合如图2所示相关数据预测A型氮化硼的熔点范围______.
(3)B型氮化硼俗称白石墨.B型氮化硼晶体中六元环与B原子的个数比为______.
(4)工业上氮化硼以三氯化硼、氢气、氮气为原料,在高温条件下反应制得.写出该反应的化学方程式
2BCl3+N2+3H2
2BN+6HCl
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2BCl3+N2+3H2
2BN+6HCl
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▼优质解答
答案和解析
(1)氮化硼与碳元素的单质相似,A型氮化硼硬度很高,是特殊的耐磨和切削材料,应类似于金刚石的性质,则结构和金刚石的结构相似,应为图Ⅰ所示,
故答案为:Ⅰ;
(2)原子晶体中,影响晶体熔点高低的因素为原子半径,由原子半径数据可知,氮化硼的原子半径(10-10m)之和为0.82+0.75=1.57,碳化硅的原子半径之和为0.77+1.17=1.94,金刚石中C原子半径之和为0.77+0.77=1.54,则氮化硼的原子半径之和介于碳化硅和金刚石之间,则熔点介于2700℃到3550℃之间,
故答案为:介于2700℃到3550℃之间;
(3)B型氮化硼晶体中,每个环中含有3个B原子,而每个B原子为3个环所共有,则平均一个环中含有B原子的个数为3×
=1,所以B型氮化硼晶体中六元环与B原子的个数比为1:1,
故答案为:1:1;
(4)工业上氮化硼以三氯化硼、氢气、氮气为原料,在高温条件下反应制得,由质量守恒可知还应生成HCl,则反应的方程式为2BCl3+N2+3H2
2BN+6HCl,
故答案为:2BCl3+N2+3H2
2BN+6HCl.
故答案为:Ⅰ;
(2)原子晶体中,影响晶体熔点高低的因素为原子半径,由原子半径数据可知,氮化硼的原子半径(10-10m)之和为0.82+0.75=1.57,碳化硅的原子半径之和为0.77+1.17=1.94,金刚石中C原子半径之和为0.77+0.77=1.54,则氮化硼的原子半径之和介于碳化硅和金刚石之间,则熔点介于2700℃到3550℃之间,
故答案为:介于2700℃到3550℃之间;
(3)B型氮化硼晶体中,每个环中含有3个B原子,而每个B原子为3个环所共有,则平均一个环中含有B原子的个数为3×
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故答案为:1:1;
(4)工业上氮化硼以三氯化硼、氢气、氮气为原料,在高温条件下反应制得,由质量守恒可知还应生成HCl,则反应的方程式为2BCl3+N2+3H2
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故答案为:2BCl3+N2+3H2
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