题目内容
【题目】氟在自然界中常以CaF2的形式存在.
(1)下列关于CaF2的表述正确的是 .
a.Ca2+与F﹣间仅存在静电吸引作用
b.F﹣的离子半径小于Cl﹣ , 则CaF2的熔点高于CaCl2
c.阴阳离子比为2:1的物质,均与CaF2晶体构型相同
d.CaF2中的化学键为离子键,因此CaF2在熔融状态下能导电
(2)CaF2难溶于水,但可溶于含Al3+的溶液中,原因是(用离子方程式表示).
已知AlF63﹣在溶液中可稳定存在.
(3)F2通入稀NaOH溶液中可生成OF2 , OF2分子构型为 , 其中氧原子的杂化方式为
(4)F2与其他卤素单质反应可以形成卤素互化物,例如ClF3、BrF3等.已知反应Cl2(g)+3F2(g)═2ClF3(g)△H=﹣313kJmol﹣1 , F﹣F键的键能为159kJmol﹣1 , Cl﹣Cl键的键能为242kJmol﹣1 , 则ClF3中Cl﹣F键的平均键能为kJmol﹣1 . ClF3的熔、沸点比BrF3的(填“高”或“低”).
【答案】
(1)bd
(2)3CaF2+Al3+=3Ca2++AlF63﹣
(3)V形;sp3
(4)172;低
【解析】解:(1)a.阴阳离子间存在静电引力和静电斥力,Ca2+与F﹣间存在静电吸引作用,还存在静电斥力,故a错误;b.离子晶体的熔点与离子所带电荷、离子半径有关,离子半径越小,离子晶体的熔点越高,所以CaF2的熔点高于CaCl2 , 故b正确;
c.晶体的结构与电荷比、半径比有关,阴阳离子比为2:1的物质,与CaF2晶体的电荷比相同,若半径比相差较大,则晶体构型不相同,故c错误;
d.CaF2中的化学键为离子键,离子化合物在熔融时能发生电离,存在自由移动的离子,能导电,因此CaF2在熔融状态下能导电,故b正确;
所以答案是:bd;(2)CaF2难溶于水,但可溶于含Al3+的溶液中,因为在溶液中F﹣与Al3+能形成很难电离的配离子AlF63﹣ , 使CaF2的溶解平衡正移,其反应的离子方程式为:3CaF2+Al3+=3Ca2++AlF63﹣;
所以答案是:3CaF2+Al3+=3Ca2++AlF63﹣;(3)OF2分子中O原子的价层电子对数=2+ (6﹣2×1)=4,则O原子的杂化类型为sp3杂化,含有2个孤电子对,所以分子的空间构型为V形;
所以答案是:V形;sp3;(4)△H=反应物的总键能﹣生成物的总键能,设Cl﹣F键的平均键能为QkJmol﹣1 ,
则242+159×3﹣2×3×Q=﹣313,解得Q=172;
相对分子质量越大,分子晶体的熔沸点越高,已知ClF3的相对分子质量比BrF3的小,所以ClF3的熔、沸点比BrF3的低;
所以答案是:172;低.
【考点精析】掌握晶体的类型与物质熔点、硬度、导电性等的关系是解答本题的根本,需要知道不同晶体类型的物质:原子晶体>离子晶体>分子晶体;同种晶体类型的物质:晶体内微粒间的作用力越大,溶、沸点越高.