## 31．化学－物质结构与性质(13分) 氮化硼(BN)…——2014 高考化学第 31 题答案解析

(1) 硼元素的原子序数为 5，根据构造原理，其基态原子的核外电子排布式为 $1s^2 2s^2 2p^1$。

(2) a. 立方相氮化硼结构与金刚石相似，属于原子晶体，原子间通过共价单键（$\sigma$ 键）结合，不存在 $\pi$ 键，故 a 错误；
b. 六方相氮化硼结构与石墨相似，为层状结构，层与层之间通过微弱的分子间作用力结合，易发生相对滑动，因此质地软，故 b 正确；
c. 两种晶体中 B 原子与 N 原子之间均通过共用电子对形成共价键，故 c 正确；
d. 立方相氮化硼硬度大、熔点高，属于原子晶体，不是分子晶体，故 d 错误。
故选 bc。

(3) 在六方相氮化硼晶体中，层内的每个硼原子与相邻的 3 个氮原子形成 3 个 $\sigma$ 键，硼原子价层电子对数为 3，无孤电子对，因此其空间构型为平面三角形。虽然其结构与石墨相似，但石墨导电是因为碳原子有未参与杂化的 p 电子形成大 $\pi$ 键，存在自由移动的电子；而在六方相氮化硼中，B 和 N 的电负性差异较大，电子被束缚在 B-N 键上，层状结构中不存在自由移动的电子，因此不导电。

(4) 立方相氮化硼晶体中，每个硼原子与周围 4 个氮原子形成 4 个共价键，构成正四面体结构，硼原子的价层电子对数为 4，故采取 $sp^3$ 杂化。由于该矿物是在地下约 300 km 的古地壳中发现的，地壳深处具有高温、高压的环境，且立方相氮化硼密度大于六方相氮化硼，因此由六方相氮化硼合成立方相氮化硼需要模拟这种环境，即条件为高温、高压。

(5) 在 $\mathrm{NH_4BF_4}$ 中，$\mathrm{NH_4^+}$ 离子是由 $\mathrm{NH_3}$ 分子中的 N 原子提供孤电子对，$\mathrm{H^+}$ 提供空轨道形成的，含有 1 个配位键；$\mathrm{BF_4^-}$ 离子是由 $\mathrm{BF_3}$ 分子中的 B 原子提供空轨道，$\mathrm{F^-}$ 提供孤电子对形成的，也含有 1 个配位键。因此，1 mol $\mathrm{NH_4BF_4}$ 中含有 2 mol 配位键。