Question

诺贝尔物理学奖曾授予Henry Bragg和Lawrence Bragg，以表彰他们用X射线对晶体结构的分析所作的贡献．
（1）在硼酸[B（OH）₃]分子中，B原子与3个羧基相连，其晶体具有与石墨相似的层状结构．则分子中B原子杂化轨道的类型为

 

，同层分子间的主要作用为

 

．
（2）K₃[Fe（CN）₆]晶体中含有的化学键类型为

 

．Fe³⁺与CN^-之间能够形成化学键的原因是

 

．   
（3）等物质的量的氧化物MO与SiC的电子总数相等，则M²⁺离子的核外电子排布式为

 

．MO是优良的耐高温材料，其晶体结构与NaCl晶体相似，晶体中与每个M²⁺等距离且最近的几个O^2-所围成的几何空间几何构型为

 

．MO的熔点比CaO的高，原因是

 

．

Answer 1

考点：晶胞的计算,原子核外电子排布,原子轨道杂化方式及杂化类型判断

专题：原子组成与结构专题,化学键与晶体结构

分析：（1）在硼酸[B（OH）₃]分子中，硼原子最外层只有3个电子，B原子与3个羟基相连，与氧原子形成3对共用电子对，无孤对电子对，据此确定杂化轨道数，进而确定杂化方式；
在硼酸[B（OH）₃]分子中，氧原子与氢原子形成1对共用电子对，氧元素的电负性很强，不同硼酸分子中的氧原子与氢原子之间形成氢键，此外硼酸分子之间存在范德华力，氢键比范德华力更强；
（2）K₃[Fe（CN）₆]晶体中含有离子键、共价键、配位键；当中心原子有空轨道，配离子含有孤对电子时，能形成配位键；
（3）等物质的量的氧化物MO与SiC的电子总数相等，则M原子含有电子数=14+6-8=12，即为Mg，结合能量最低原理书写；MgO晶体结构与NaCl晶体相似，若以Mg²⁺位于晶胞体心进行研究，晶体中与每个Mg²⁺等距离且最近的6个O^2-位于面心上；
晶格能越大，熔点越高，晶格能与所组成离子所带电荷成正比，与离子半径成反比．

解答： 解：（1）在硼酸[B（OH）₃]分子中，硼原子最外层只有3个电子，B原子与3个羟基相连，与氧原子形成3对共用电子对，即形成3个σ键，无孤对电子对，杂化轨道数为3，故B原子采取sp²杂化；
在硼酸[B（OH）₃]分子中，氧原子与氢原子形成1对共用电子对，氧元素的电负性很强，不同硼酸分子中的氧原子与氢原子之间形成氢键，另外硼酸分子之间存在范德华力，氢键比范德华力更强，故硼酸分子之间主要是氢键，
故答案为：sp²；氢键；
（2）K₃[Fe（CN）₆]晶体中含有离子键、共价键、配位键；晶体中Fe³⁺与CN^-之间的化学键类型为配位键，Fe³⁺有空轨道，能接受孤对电子，CN^-能提供孤对电子，所以能形成配位键，
故答案为：离子键、共价键、配位键；CN^-能提供孤对电子，Fe³⁺能接受孤对电子（或Fe³⁺有空轨道）；
（3）等物质的量的氧化物MO与SiC的电子总数相等，则M原子含有电子数=14+6-8=12，即为Mg，Mg²⁺离子的核外电子排布式为1s²2s²2p⁶，
MgO晶体结构与NaCl晶体相似，若以Mg²⁺位于晶胞体心进行研究，晶体中与每个Mg²⁺等距离且最近的6个O^2-位于面心上，所围成的几何空间几何构型为正八面体，
晶格能与所组成离子所带电荷成正比，与离子半径成反比，MgO与CaO的离子电荷数相同，Mg²⁺半径比Ca²⁺小，MgO晶格能大，熔点高，
故答案为：1s²2s²2p⁶；正八面体；Mg²⁺半径比Ca²⁺小，MgO晶格能大．

点评：本题考查核外电子排布、化学键、晶体结构与性质、晶胞结构等，对学生的空间想象有一定要求，侧重考查学生对知识的迁移应用，难度中等．