题目内容

【化学——选修3:物质结构与性质】(15分)
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_________。
 
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)下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___________。
(1)P (1分)4S24P5(1分)    (2) 氢键(1分)
(3)碘(2分)       (4)>(2分)
(5)sp3 (2分) Cl2O (或OF2等合理答案) (2分)
(6)AD(2分)
(7)a3ρNA/4(2分)

试题分析:⑴卤族元素位于周期表第17列(P区),溴(主族元素)原子的价电子排布为4S24P5;
⑵氢氟酸分子间通过氢键缔合成(HF)2。
⑶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。
⑷HIO3的非羟基氧原子数(2)多,酸性较H5IO6 [非羟基氧原子数为1]强。
⑸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。
⑹碘晶体晶胞结构属于面心立方晶胞,每个晶胞中含有8×+6×=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。
⑺在CaF2晶胞中含有Ca2+:8×+6×=4个,含有F-:8个,相当于有4个CaF2,则ρ=,化简得M=)a3ρNA/4。
练习册系列答案
相关题目
(18分)运用物质结构的知识完成下列问题。
(1)第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有          (填元素符号)。
(2)配离子[TiCl(H2O)5]2+的中心离子化合价为    ,配体的化学式为       。
(3)BF3与一定量水形成(H2O)2·BF3晶体Q,Q在一定条件下可转化为R:

Q                                R
①晶体Q中不存在的作用力为          (填字母)。
A.共价键   B.离子键   C.配位键    D.范德华力    E.氢键
②R中阳离子的空间构型为                。
(4)硼砂是含结晶水的四硼酸钠,其阴离子Xm—(含B、O、H三种元素)的球棍模型如下图3所示。则m=          (填数字)。
(5)以四氯化钛、碳化钙、叠氮酸盐(如NaN3)作原料,可以生成碳氮化钛化合物,其结构是用碳原子取代氮化钛晶胞(结构如下图4)所有顶点的氮原子,这种碳氮化钛化合物的化学式为      。
          
图3                            图4
(6)部分化学键的键能见下表:
化学键
Si—O
Si—Cl
H—H
H—Cl
Si—Si
Si—C
键能/ kJ·mol—1
460
360
436
431
176
347
①比较下列两组物质的熔点高低 (填“>”或“<”) SiC______ Si;  SiCl4 ______ SiO2
②工业上高纯硅可通过下列反应制取:SiCl4 (g) + 2H2(g) 高温Si(s) + 4HCl(g)
计算该反应的反应热△H =___________ kJ/mol。
(11分)A、B、C、D、E、F六种短周期主族元素,它们的原子序数依次增大;A有多种核素,其中一种没有中子;B元素的最高价氧化物对应水化物与其氢化物能生成盐;D与A同主族,且与E同周期;E元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的3/4,A、B、D、E这四种元素,每一种与C元素都能形成原子个数比不同的多种化合物。请回答下列问题:
(1) F在元素周期表中的位置是_______________;用电子式表示A与F两种元素组成的化合物的
形成过程______________________________________________。
已知下表中的数据是破坏1 mol物质中的化学键所吸收的能量(kJ),元素A的单质与元素F的单质在一定条件下反应生成2mol产物时释放的能量为____________kJ。
化学键
Cl2
Br2
I2
HCl
HBr
HI
H2
能量(kJ)
243
193
151
432
366
298
436
(2)用离子方程式表示E、F两种元素的非金属性强弱                                             
还可以验证E、F两种元素非金属强弱的是(填写字母)          
A.比较这两种元素的常见单质的沸点 
B.比较这两种元素的单质与氢气化合的难易  
C.比较这两种元素的最高价氧化物水化物的酸性
(3) A、C、E两两之间可形成甲、乙两种微粒,它们均为带一个单位负电荷的双原子阴离子,且甲有18个电子,乙有10个电子,则甲与乙反应的离子方程式为                       

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