Question

5．卤族元素的单质和化合物很多我们可以利用所学物质结构与性质的相关知识去认识和理解它们．
（1）卤族元素位于周期表的p区；溴的价电子排布式为4s²4p⁵．
（2）在不太稀的溶液中，氢氟酸是以二分子缔合（HF）₂形式存在的．使氢氟酸分子缔合的作用力是氢键．
（3）请根据如表提供的第一电离能数据判断：最有可能生成较稳定的单核阳离子的卤素原子是I．

	氟	氯	溴	碘	铍
第一电离能（kJ/mol）	1681	1251	1140	1008	900

（4）已知高碘酸有两种形式，化学式分别为H₅IO₆（）和HIO₄，前者为五元酸，后者为一元酸．请比较二者酸性强弱：H₅IO₆＜HIO₄．（填“＞”、“＜”或“=”）
（5）已知ClO₂^-为角型，中心氯原子周围有四对价层电子．ClO₂^-中心氯原子的杂化轨道类型为sp³
（6）写出一个ClO₂^-的等电子体Cl₂O或OF₂．

Answer 1

分析 （1）根据基态原子核外电子排布式中最后填入电子名称确定区域名称，溴是35号元素，最外层电子为其价电子，4s能级上排列2个电子，4p能级上排列5个电子；
（2）根据氢键分析解答；
（3）元素的第一电离能越大，元素失电子能力越弱，得电子能力越强，元素的第一电离能越小，元素失电子能力越强，得电子能力越弱，则越容易形成阳离子；
（4）根据含氧酸中，酸的元数取决于羟基氢的个数，含非羟基氧原子个数越多，酸性越强；
（5）根据价层电子对互斥理论来确定其杂化方式，价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数；
（6）等电子体是具有相同的价电子数和相同原子数的微粒．

解答 解：（1）解：根据构造原理知，卤族元素最后填入的电子为p电子，所以卤族元素位于元素周期表的p区；溴是35号元素，最外层电子为其价电子，4s能级上排列2个电子，4p能级上排列5个电子，所以其价电子排布式为4s²4p⁵，故答案为：p；4s²4p⁵；
（2）HF分子之间存在氢键，使氢氟酸分子缔合，故答案为：氢键；
（3）卤族元素包含：F、Cl、Br、I、At元素，元素的第一电离能越小，元素失电子能力越强，得电子能力越弱，则越容易形成阳离子，根据表中数据知，卤族元素中第一电离能最小的是I元素，则碘元素易失电子生成简单阳离子，故答案为：I；
（4）H₅IO₆（）中含有5个羟基氢，为五元酸，含非羟基氧原子1个，HIO₄为一元酸，含有2个羟基氢，含非羟基氧原子2个，所以酸性：H₅IO₆＜HIO₄，
故答案为：＜；
（5）ClO₂^-中心氯原子的价层电子对数n=2+$\frac{7+1-2×2}{2}$=4，属于sp³杂化，故答案为：sp³；
（6）等电子体具有相同的电子数目和原子数目的微粒，所以与ClO₂^-互为等电子体的分子为Cl₂O、OF₂等，故答案为：Cl₂O或OF₂．

点评 本题考查物质结构与性质，题量较大，比较综合，涉及元素周期表、核外电子排布、分子结构与性质、电离能、杂化轨道、等电子体等，侧重对主干知识的考查，需要学生熟练掌握基础知识，难度中等．