题目内容

1.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bd.
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3CaF2+Al3+=3Ca2++AlF63-(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V形,其中氧原子的杂化方式为sp3
(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172kJ•mol-1.ClF3的熔、沸点比BrF3的低(填“高”或“低”).

分析 (1)a.阴阳离子间存在静电引力和静电斥力,则;
b.离子晶体的熔点与离子所带电荷、离子半径有关;
c.晶体的结构与电荷比、半径比有关;
d.离子化合物在熔融时能发生电离.
(2)F-与Al3+能形成很难电离的配离子AlF63-
(3)根据价层电子对互斥理论分析,先计算价层电子对数,再判断中心原子的杂化类型,及分子构型;
(4)△H=反应物的总键能-生成物的总键能;相对分子质量越大,分子晶体的熔沸点越高.

解答 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;
故答案为: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-
故答案为:3CaF2+Al3+=3Ca2++AlF63-
(3)OF2分子中O原子的价层电子对数=2+$\frac{1}{2}$(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;
故答案为: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QkJ•mol-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;
故答案为:172;低.

点评 本题考查了物质结构与性质,题目涉及晶体熔沸点的比较、化学键、沉淀溶解平衡、杂化理论的应用、键能与反应热 的计算等,题目涉及的知识点较多,侧重于考查学生对基础知识的综合应用能力.

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