Question

海水中富含氯元素．
（1）KCl广泛应用于医药和农业，KCl晶体中基态的Cl^-电子排布式为

 

（2）下列是部分金属元素的电离能

	X	Y	Z
第一电离能（KJ/mol）	520.2	495.8	418.8

已知X、Y、Z的价层电子构型为nS¹，则三种金属的氯化物（RCl）的熔点由高到低的顺序为

 

．
（3）RCl用作有机机合成催化剂，并用于颜料，防腐等工业．R⁺中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，它与Cl^-形成的晶体结构如图所示．R的元素符号是

 

，与同一个Cl^-相连的R⁺有

 

个．
（4）卤代烃在有机合成中作用巨大，烃基的结构对卤代烃的活性有很大的影响．CH₃-CH₂-Cl和碱溶液容易发生取代反应，而CH₂=CH-Cl和碱溶液不起作用，请从结构上解释其差异

 

（5）HCl和HF结构相似，由于氢键的存在使两者性质上存在较大差异，请列举出由于氢键的影响导致的性质差异

 

．

Answer 1

考点：晶胞的计算,晶体熔沸点的比较,含有氢键的物质

专题：化学键与晶体结构

分析：（1）Cl^-离子核外电子数为18，根据构造原理书写其核外电子排布式；
（2）X、Y、Z的价层电子构型为nS¹，处于ⅠA族，自上而下第一电离能减小，故原子序数X＞Y＞Z，它们的氯化物（RCl）属于离子化合物，根据离子半径对晶格能的影响判断熔点高低；
（3）R⁺中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，则R原子质子数=2+8+18+1=29，则R为铜；根据晶胞结构可知，每个R⁺相连4个Cl^-，该化合物为CuCl，属于1：1型结构，则每个Cl^-相连4个R⁺；
（4）根据与Cl原子相连的C原子的电子云密度、C-Cl的键长及π键、σ键对C-Cl键的影响判断；
（5）根据氢化物沸点、酸性及相对分子质量实验测定值等解答．

解答： 解：（1）Cl^-离子核外电子数为18，核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶，故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶；
（2）X、Y、Z的价层电子构型为nS¹，处于ⅠA族，自上而下第一电离能减小，故原子序数X＞Y＞Z，根据离子半径X＞Y＞Z，则晶格能ZCl＞YCl＞XCl，故熔点ZCl＞YCl＞XCl，故答案为：ZCl＞YCl＞XCl；
（3）R⁺中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，则R原子质子数=2+8+18+1=29，则R为Cu；根据晶胞结构可知，每个R⁺相连4个Cl^-，该化合物为CuCl，属于1：1型结构，则每个Cl^-相连4个R⁺，
故答案为：Cu；4；
（4）CH₃-CH₂-Cl中与Cl原子相连的C原子采取sp³杂化，而CH₂=CH-Cl中与Cl原子相连的C原子采取sp²杂化，电子云密度相对较大，CH₃-CH₂-Cl中与C-Cl键长比CH₂=CH-Cl中C-Cl长，CH₂=CH-Cl中π键对Cl原子的作用力比σ键强等，导致CH₃-CH₂-Cl和碱溶液容易发生取代反应，而CH₂=CH-Cl和碱溶液不起作用，
故答案为：CH₃-CH₂-Cl中与Cl原子相连的C原子采取sp³杂化，而CH₂=CH-Cl中与Cl原子相连的C原子采取sp²杂化，电子云密度相对较大，CH₃-CH₂-Cl中与C-Cl键长比CH₂=CH-Cl中C-Cl长，CH₂=CH-Cl中π键对Cl原子的作用力比σ键强；
（5）HF分子之间存在氢键，其沸点比HCl高，水溶液中氢氟酸为弱酸，而盐酸为强酸，氟化氢分子之间存在[HF]n缔合体，测定的相对分子质量偏大，
故答案为：HF沸点比HCl高；氢氟酸为弱酸，而盐酸为强酸；测定HF的相对分子质量比实际偏大．

点评：本题考查物质结构与性质，涉及核外电子排布、电离能、熔点比较、化学键、晶胞结构等，（4）从结构分析性质差异为易错点、难点．