Question

【題目】鹵族元素的單質和化合物在生產生活中有重要的用途。

（1）溴原子的核外電子排布式為[Ar]__________，有_____個未成對電子。

（2）在一定濃度的 HF 溶液中，氟化氫是以締合形式(HF)2 存在的。使氟化氫分子締合的作用力是____________。

（3）根據下表數據，分析熔點和硬度變化的原因：________________。

（4）HIO3 的酸性_____（填“強于”或“弱于”）HIO4，原因是_________________。

（5）ClO2中心氯原子的雜化類型為________，ClO3的空間構型為__________。

（6）晶胞有兩個基本要素：

①原子坐標參數：表示晶胞內部各微粒的相對位置。下圖是 CaF2 的晶胞，其中原子坐標參數 A 處為(0，0，0)；B 處為(， ，0)；C 處為(1，1，1)。則 D 處微粒的坐標參數為__________。

②晶胞參數：描述晶胞的大小和形狀。已知 CaF2 晶體的密度為 c gcm3，則晶胞中 Ca2+與離它最近的 F之間的距離為_________ nm（設 NA 為阿伏加德羅常數的值，用含 c、NA 的式子表示）。

Answer 1

【答案】 3d104s24p5 1 氫鍵 離子晶體中離子半徑越小，離子所帶的電荷越多，晶格能就越大，晶體的熔點越高，摩氏硬度越大 弱于 HIO4分子中碘的價態比HIO3中更高，導致I-O-H中O的電子向I偏移得更多，在水分子的作用下，就更容易電離出H+，故酸性更強 sp3 三角錐形 （， ， ）

【解析】(1)溴為35號元素，溴原子的核外電子排布式為[Ar] 3d104s24p5，4p5中有1個未成對電子，故答案為：3d104s24p5 ；1；

(2)氟化氫分子間容易形成氫鍵，在一定濃度的 HF 溶液中，氟化氫是以締合形式(HF)2 存在的。使氟化氫分子締合的作用力是氫鍵，故答案為：氫鍵；

(3)離子晶體中離子半徑越小，離子所帶的電荷越多，晶格能就越大，晶體的熔點越高，摩氏硬度越大，四種晶體中，氟離子半徑比氯離子半徑小，氟化鈉的熔點和硬度比氯化鈉高，鎂離子半徑比鈣離子半徑小，氧化鎂的熔點和硬度比氧化鈣高，氧化鎂和氧化鈣中離子帶2個單位電荷，而氟化鈉和氯化鈉中離子帶1個單位電荷，因此氧化鎂和氧化鈣的熔點和硬度比氟化鈉和氯化鈉高，故答案為：離子晶體中離子半徑越小，離子所帶的電荷越多，晶格能就越大，晶體的熔點越高，摩氏硬度越大；

(4)HIO4分子中碘的價態比HIO3中更高，導致I-O-H中O的電子向I偏移得更多，在水分子的作用下，就更容易電離出H+，故酸性更強，故答案為：弱于；HIO4分子中碘的價態比HIO3中更高，導致I-O-H中O的電子向I偏移得更多，在水分子的作用下，就更容易電離出H+，故酸性更強；

(5)ClO2中心氯原子的價層電子對數=2+×(7+1-2×2)=4，采用sp3雜化，ClO3中心氯原子的價層電子對數=3+×(7+1-2×3)=4，采用sp3雜化，空間構型為三角錐形，故答案為：sp3 ； 三角錐形；

(6)①根據原子坐標參數 A 處為(0，0，0)，說明A為坐標原點，B 處為(， ，0)；則D的C 處為(1，1，1)。則D處微粒的坐標參數為(， ， ) ，故答案為：(， ， )；

②CaF2晶胞中，白球的數目為8×+6×=4，黑球全部在晶胞內部，數目為8，則圖中白球是鈣離子；把晶胞分成8個小的立方體如圖，則F-位于小立方體的中心，即小紅球，則Ca2+與F-之間的最近距離為小立方體的體對角線的一半。CaF2 晶體的密度為 c gcm3，1mol晶胞的質量為4×78g，則晶胞的邊長為cm=×107 nm，因此Ca2+與F-之間的最近距離為××107 nm

故答案為： ××107。