Question

【题目】【化学——选修3：物质结构与性质】

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）卤族元素位于元素周期表的_________区；溴的价电子排布式为________________。

（2）在一定浓度的溶液中，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________。

（3）请根据下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_________（写出名称）。

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

（4）已知碘酸（HIO3）和高碘酸（H5IO6）的结构分别如图I、II所示：

请比较二者酸性强弱：HIO3________H5IO6（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___________，写出一个ClO2－的等电子体__________。

（6）右图为碘晶体晶胞结构。有关说法中正确的是_________。

A．碘分子的排列有2种不同的取向，2种取向不同的碘分子以4配位数交替配位形成层结构

B．用均摊法可知平均每个晶胞中有4个碘原子

C．碘晶体为无限延伸的空间结构，是原子晶体

D．碘晶体中存在的相互作用有非极性键和范德华力

（7）已知CaF2晶体（见右图）的密度为ρg/cm3，NA为阿伏加德罗常数，棱上相邻的两个Ca2+的核间距为a cm，则CaF2的相对分子质量可以表示为___________。

Answer 1

【答案】（1）P 4S24P5（2）氢键（3）碘（4）>（5）sp3 Cl2O（6）AD（7）a3ρNＡ/４

【解析】

试题分析：（1）卤族元素价电子排布式为ns2np5，位于元素周期表的p区；溴元素位于元素周期表的第四周期，第VIIA族，溴的价电子排布为4s24p5。

（2）氢氟酸分子间通过氢键缔合成(HF)2。

（3）由于碘的第一电离能在卤素原子中相对较小，最有可能生成较稳定的单核阳离子。

（4）HIO3的非羟基氧原子数较多，酸性强弱：HIO3＞H5IO6。

（5）由于ClO2－的中心氯原子周围有四对价层电子，其中心氯原子的杂化轨道类型为sp3；根据“增减找邻、同族互换”的原则可确定ClO2－的等电子体为Cl2O或OF2。

（6）碘晶体晶胞结构属于面心立方晶胞，每个晶胞中含有8×1/8＋6×1/2＝4个碘分子，但碘原子数为8，B项错误；碘晶体属于分子晶体，C项错误，选AD。

（7）在CaF2晶胞中含有Ca2＋：8×1/8＋6×1/2＝4个，含有F－：8个，相当于有4个CaF2，则ρ＝4M/a3NA，化简得M＝a3ρNA/４。