Question

【化學(xué)——選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】(15分)
鹵族元素的單質(zhì)和化合物很多，我們可以利用所學(xué)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的相關(guān)知識去認(rèn)識和理解它們。
（1）鹵族元素位于元素周期表的_________區(qū)；溴的價(jià)電子排布式為____________________。
（2）在一定濃度的溶液中，氫氟酸是以二分子締合(HF)₂形式存在的。使氫氟酸分子締合的作用力是________。
（3）請根據(jù)下表提供的第一電離能數(shù)據(jù)判斷，最有可能生成較穩(wěn)定的單核陽離子的鹵素原子是_________。

	氟	氯	溴	碘
第一電離能 (kJ/mol)	1681	1251	1140	1008

（4）已知碘酸(HIO₃)和高碘酸(H₅IO₆)的結(jié)構(gòu)分別如圖I、II所示：

請比較二者酸性強(qiáng)弱：HIO₃_____ H₅IO₆(填“＞”、 “＜”或“＝”)。
（5）已知ClO₂^－ 為角型，中心氯原子周圍有四對價(jià)層電子。ClO₂^－ 中心氯原子的雜化軌道類型為___________，寫出一個(gè)ClO₂^－ 的等電子體__________。
（6）下圖為碘晶體晶胞結(jié)構(gòu)。有關(guān)說法中正確的是_____________。

A．碘分子的排列有2種不同的取向，2種取向不同的碘分子以4配位數(shù)交替配位形成層結(jié)構(gòu)
B．用均攤法可知平均每個(gè)晶胞中有4個(gè)碘原子
C．碘晶體為無限延伸的空間結(jié)構(gòu)，是原子晶體
D．碘晶體中存在的相互作用有非極性鍵和范德華力
（7）已知CaF₂晶體(見圖)的密度為ρg/cm³，N_A為阿伏加德羅常數(shù)，棱上相鄰的兩個(gè)Ca^2＋的核間距為a cm，則CaF₂的相對分子質(zhì)量可以表示為___________。

Answer 1

（1）P (1分)4S²4P⁵(1分)    （2） 氫鍵(1分)
（3）碘(2分)       （4）＞(2分)
（5）sp³ (2分) Cl₂O (或OF₂等合理答案) (2分)
（6）AD(2分)
（7）a³ρN_A/４(2分)

試題分析：⑴鹵族元素位于周期表第17列(P區(qū))，溴(主族元素)原子的價(jià)電子排布為4S²4P⁵；
⑵氫氟酸分子間通過氫鍵締合成(HF)₂。
⑶由于碘的第一電離能在鹵素原子中相對較小，最有可能生成較穩(wěn)定的單核陽離子。
⑷HIO₃的非羥基氧原子數(shù)（2）多，酸性較H₅IO₆ [非羥基氧原子數(shù)為1]強(qiáng)。
⑸由于ClO₂^－ 的中心氯原子周圍有四對價(jià)層電子，其中心氯原子的雜化軌道類型為sp³；根據(jù)“增減找鄰、同族互換”的原則可確定ClO₂^－ 的等電子體為Cl₂O或OF₂。
⑹碘晶體晶胞結(jié)構(gòu)屬于面心立方晶胞，每個(gè)晶胞中含有8×＋6×＝4個(gè)碘分子，但碘原子數(shù)為8，B項(xiàng)錯(cuò)誤；碘晶體屬于分子晶體，C項(xiàng)錯(cuò)誤。
⑺在CaF₂晶胞中含有Ca^2＋：8×＋6×＝4個(gè)，含有F^－：8個(gè)，相當(dāng)于有4個(gè)CaF₂，則ρ＝，化簡得M＝)a³ρN_A/４。