Question

氟元素半径小，电负性高，可与金属或非金属生成最高价化合物，如MnF₂、SF₆等．
（1）写出F^-的电子排布式

 

．
（2）BF₃的键角是

 

，BF₃可与NaF反应生成NaBF₄，写出BF₄^-的结构式

 

．
（3）OF₂可由单质氟与稀NaOH溶液反应来制备．
①OF₂分子的空间构型为

 

．
②OF₂可与水缓慢反应，其方程式为

 

；Cl₂O与OF₂互为等电子体，试写出Cl₂O与水反应的方程式：

 

．
③试比较OF₂与Cl₂O极性的大小，并简单说明原因：

 

．
（4）NaF具有与NaCl相同的晶体类型，则F^-周围距离最近的Na⁺所围成的几何体为

 

，NaF中Na⁺与Na⁺之间的最短距离为d，则NaF晶体的密度为

 

（阿伏伽德罗常数用N_A表示，列出计算式）．

Answer 1

考点：原子核外电子排布,判断简单分子或离子的构型,晶胞的计算

专题：化学键与晶体结构

分析：（1）根据核外电子排布规律可写出电子排布式；
（2）根据B原子最外层电子数判断BF₃的成键情况，确定键角，BF₄^-中有一个F提供一个孤电子对，其它形成共用电子对，据此可画出结构图；
（3）①根据中心原子的价电子对数确定空间构型；
②OF₂中氧显+2价，水中氧显-2价，根据氧化还原反应的原理可写出化学方程式，Cl₂O中氯显+1价，据此可写化学方程式；
③根据元素电负性大小判断分子极性大小；
（4）根据NaCl的晶胞结构图可确定Na⁺所围成的几何体，根据ρ=

m

V

计算密度．

解答： 解：（1）F是9号元素，根据核外电子排布规律可知F^-的电子排布式为1s²2s²2p⁶，故答案为：1s²2s²2p⁶；
（2）B原子最外层有3个电子，在BF₃中形成三个B-F键，没有孤电子对，所以分子空间构型为平面三角形，所以键角为120°，BF₄^-中有一个F提供一个孤电子对，其它形成共用电子对，据此可画出结构图为，故答案为：120°；；
（3）①OF₂分子中中心原子O的价电子对数为

6+2

2

=4，中心原子有2对孤电子对，根据价层电子对互斥理论，空间构型为V型，故答案为：v型；
②OF₂中氧显+2价，水中氧显-2价，根据氧化还原反应的原理可写出化学方程式为OF₂+H₂O=O₂+2HF，Cl₂O中氯显+1价，在反应中化合价不变，所以写化学方程式为Cl₂O+H₂O=2HClO，故答案为：OF₂+H₂O=O₂+2HF，Cl₂O+H₂O=2HClO；
③因为元素电负性大小顺序为F＞O＞Cl，所以Cl₂O的共用电子对偏向O，Cl₂O的共用电子对形成的极性与中心原子孤对电子形成的极性相同，而OF₂的共用电子对偏向F，O原子周围的电荷得到分散，所以Cl₂O的极性强于OF₂，故答案为：Cl₂O的共用电子对偏向O，Cl₂O的共用电子对形成的极性与中心原子孤对电子形成的极性相同，而OF₂的共用电子对偏向F，所以Cl₂O的极性强于OF₂；
（4）根据NaCl的晶胞结构图可知，距离Cl^- 最近的Na⁺分布在Cl^-的上下、左右、前后，所围成的几何体为正八面体，NaF中Na⁺与Na⁺之间的最短距离为d，所以晶胞的边长为

2

d，每个晶胞中含钠离子和氟离子的个数为4，根据ρ=

m

V

可计算得密度为

4×42 NA

( 2 d)3

=

42 2

NAd3

，故答案为：正八面体；

42 2

NAd3

．

点评：本题主要考查了核外电子排布、分子空间构型、配位键、分子的极性、晶胞的密度计算等知识点，中等难度，解题时要注意基础知识的灵活运用．