Question

諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)曾授予Henry Bragg和Lawrence Bragg，以表彰他們用X射線對(duì)晶體結(jié)構(gòu)的分析所作的貢獻(xiàn)．
（1）在硼酸[B（OH）₃]分子中，B原子與3個(gè)羧基相連，其晶體具有與石墨相似的層狀結(jié)構(gòu)．則分子中B原子雜化軌道的類型為

 

，同層分子間的主要作用為

 

．
（2）K₃[Fe（CN）₆]晶體中含有的化學(xué)鍵類型為

 

．Fe³⁺與CN^-之間能夠形成化學(xué)鍵的原因是

 

．   
（3）等物質(zhì)的量的氧化物MO與SiC的電子總數(shù)相等，則M²⁺離子的核外電子排布式為

 

．MO是優(yōu)良的耐高溫材料，其晶體結(jié)構(gòu)與NaCl晶體相似，晶體中與每個(gè)M²⁺等距離且最近的幾個(gè)O^2-所圍成的幾何空間幾何構(gòu)型為

 

．MO的熔點(diǎn)比CaO的高，原因是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：晶胞的計(jì)算,原子核外電子排布,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷

專題：原子組成與結(jié)構(gòu)專題,化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：（1）在硼酸[B（OH）₃]分子中，硼原子最外層只有3個(gè)電子，B原子與3個(gè)羥基相連，與氧原子形成3對(duì)共用電子對(duì)，無孤對(duì)電子對(duì)，據(jù)此確定雜化軌道數(shù)，進(jìn)而確定雜化方式；
在硼酸[B（OH）₃]分子中，氧原子與氫原子形成1對(duì)共用電子對(duì)，氧元素的電負(fù)性很強(qiáng)，不同硼酸分子中的氧原子與氫原子之間形成氫鍵，此外硼酸分子之間存在范德華力，氫鍵比范德華力更強(qiáng)；
（2）K₃[Fe（CN）₆]晶體中含有離子鍵、共價(jià)鍵、配位鍵；當(dāng)中心原子有空軌道，配離子含有孤對(duì)電子時(shí)，能形成配位鍵；
（3）等物質(zhì)的量的氧化物MO與SiC的電子總數(shù)相等，則M原子含有電子數(shù)=14+6-8=12，即為Mg，結(jié)合能量最低原理書寫；MgO晶體結(jié)構(gòu)與NaCl晶體相似，若以Mg²⁺位于晶胞體心進(jìn)行研究，晶體中與每個(gè)Mg²⁺等距離且最近的6個(gè)O^2-位于面心上；
晶格能越大，熔點(diǎn)越高，晶格能與所組成離子所帶電荷成正比，與離子半徑成反比．

解答： 解：（1）在硼酸[B（OH）₃]分子中，硼原子最外層只有3個(gè)電子，B原子與3個(gè)羥基相連，與氧原子形成3對(duì)共用電子對(duì)，即形成3個(gè)σ鍵，無孤對(duì)電子對(duì)，雜化軌道數(shù)為3，故B原子采取sp²雜化；
在硼酸[B（OH）₃]分子中，氧原子與氫原子形成1對(duì)共用電子對(duì)，氧元素的電負(fù)性很強(qiáng)，不同硼酸分子中的氧原子與氫原子之間形成氫鍵，另外硼酸分子之間存在范德華力，氫鍵比范德華力更強(qiáng)，故硼酸分子之間主要是氫鍵，
故答案為：sp²；氫鍵；
（2）K₃[Fe（CN）₆]晶體中含有離子鍵、共價(jià)鍵、配位鍵；晶體中Fe³⁺與CN^-之間的化學(xué)鍵類型為配位鍵，F(xiàn)e³⁺有空軌道，能接受孤對(duì)電子，CN^-能提供孤對(duì)電子，所以能形成配位鍵，
故答案為：離子鍵、共價(jià)鍵、配位鍵；CN^-能提供孤對(duì)電子，F(xiàn)e³⁺能接受孤對(duì)電子（或Fe³⁺有空軌道）；
（3）等物質(zhì)的量的氧化物MO與SiC的電子總數(shù)相等，則M原子含有電子數(shù)=14+6-8=12，即為Mg，Mg²⁺離子的核外電子排布式為1s²2s²2p⁶，
MgO晶體結(jié)構(gòu)與NaCl晶體相似，若以Mg²⁺位于晶胞體心進(jìn)行研究，晶體中與每個(gè)Mg²⁺等距離且最近的6個(gè)O^2-位于面心上，所圍成的幾何空間幾何構(gòu)型為正八面體，
晶格能與所組成離子所帶電荷成正比，與離子半徑成反比，MgO與CaO的離子電荷數(shù)相同，Mg²⁺半徑比Ca²⁺小，MgO晶格能大，熔點(diǎn)高，
故答案為：1s²2s²2p⁶；正八面體；Mg²⁺半徑比Ca²⁺小，MgO晶格能大．

點(diǎn)評(píng)：本題考查核外電子排布、化學(xué)鍵、晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、晶胞結(jié)構(gòu)等，對(duì)學(xué)生的空間想象有一定要求，側(cè)重考查學(xué)生對(duì)知識(shí)的遷移應(yīng)用，難度中等．