Question

【題目】氟及其化合物用途十分廣泛，回答下列問題

(1)聚四氟乙烯是一種準晶體，準晶體是一種無平移周期序的獨特晶體，可通過_____方法區分晶體、準晶體和非晶體。

(2)基態銅原子價電子排布的軌道式為_____。

(3)[H2F] + [SbF6] －(氟銻酸)是一種超強酸，其陽離子的空間構型為_____，與[H2F] +具有相同空間構型和鍵合形式的分子和陰離子分別是 ____。(各舉一例)

(4)SF6中含____個σ鍵，根據____ 理論，可判斷出其空間構型為正八面體，其中S的雜化方式為_____。

(5)SF6被廣泛用于高壓電器設備的絕緣介質。其鍵能可通過類似于Born-Haber循環能量構建能量圖a計算鍵能。則F-F鍵的鍵能為_____kJ·mol－1 。

(6)CuCl 熔點為 426℃，熔化時幾乎不導電；CuF 的熔點是 908℃，密度為 7.1g·cm－3 。

①CuF的熔點比CuCl高的原因是_____。

②已知NA為阿伏伽德羅常數的值，立方CuF晶胞結構如圖b，則CuF的晶胞參數a= ____nm。(列出計算式即可)

Answer 1

【答案】X射線衍射（XRD） V型 和 6 價層電子對互斥理論（VSEPR） 155 是分子晶體，分子晶體的熔沸點一般低于離子晶體

【解析】

（1）從外觀上無法直接區分晶體、準晶體和非晶體，因此只能用X射線衍射（XRD）的方法來鑒別三者；

（2）銅是29號元素，注意其的特殊排布；

（3）我們可以使用價層電子對互斥理論判斷空間構型，用替代法來書寫等電子體；

（4）氟原子最外層有7個電子，因此還需要成一個鍵來達到8電子穩定結構，則中一共有6個鍵，據此來分析即可；

（5）鍵能的定義是在標準狀況下，將1mol氣態分子解離為氣態原子所需的能量，根據圖示來計算即可；

（6）這是一道典型的晶體計算題，晶胞內有4個純黑的球，因此一個晶胞含4個，再來列式計算即可。

（1）在X射線的照射下，晶體會出現明銳的衍射圖案，非晶體因為沒有規律的晶格結構，因此不會產生衍射圖案，而準晶體的衍射圖案介于二者之間；

（2）銅原子的核電荷數29，1s22S22p63s23p63d104s1或[Ar] 3d104s1；銅原子的價電子排布的軌道式為；

（3）離子中氟原子的孤電子對數，鍵電子對數為2，價層電子對數為4，VSEPR模型為四面體，空間構型為V型；與具有相同空間構型和鍵合形式的分子有、，陰離子有；

（4）根據分析，分子中一共有6個鍵，根據價層電子對互斥理論可以判斷其空間構型為正八面體，而硫原子一共形成了6個雜化軌道，而硫原子中只有M層有d軌道，因此為雜化；

（5）由圖a可知，則鍵的鍵能為；

（6）①從熔融時幾乎不導電可以判斷它是一個分子晶體，而分子晶體一般熔沸點較低，低于離子晶體和原子晶體；

②根據分析，晶胞中一共有4個，則單個晶胞的質量為，代入密度的表達式得到其晶胞體積，1cm=107nm，所以則晶胞參數。