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【题目】【2015山东卷】[化学---物质结构与性质]
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=-313kJ·mol-1,F-F键的键能为159kJ·mol-1,Cl-Cl键的键能为242kJ·mol-1,则ClF3中Cl-F键的平均键能为______kJ·mol-1。ClF3的熔、沸点比BrF3的________(填“高”或“低”)。
【答案】(1)bd
(2)Al3++3CaF2= 3Ca2++AlF63-
(3)角形或V形;sp3。
(4)172;低。
【解析】(1)a、Ca2+与F间既有静电引力作用,也有静电排斥作用,错误;b、离子所带电荷相同,F-的离子半径小于Cl-,所以CaF2晶体的晶格能大,则CaF2的熔点高于CaCl2,正确;c、晶体构型还与离子的大小有关,所以阴阳离子比为2:1的物质,不一定与CaF2晶体构型相同,错误;d、CaF2中的化学键为离子键,CaF2在熔融状态下发生电离,因此CaF2在熔融状态下能导电,正确。
(2)CaF2难溶于水,但可溶于含Al3+的溶液中,生成了AlF63-,所以离子方程式为:Al3++3CaF2=3Ca2++ AlF63-。
(3)OF2分子中O与2个F原子形成2个σ键,O原子还有2对孤对电子,所以O原子的杂化方式为sp3,空间构型为角形或V形。
(4)根据焓变的含义可得:242kJ·mol-1+3×159kJ·mol-1—6×ECl—F =-313kJ·mol-1,解得Cl-F键的平均键能ECl—F =172 kJ·mol-1;组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,范德华力越大,所以ClF3的熔、沸点比BrF3的低。