Question

2．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）在不太稀的溶液中，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氢键．
（2）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I．

	氟	氯	溴	碘
第一电离能（kJ/mol）	1681	1251	1140	1008

（3）已知高碘酸有两种形式，化学式分别为H₅IO₆（结构如上图）和HIO₄，前者为五元酸，后者为一元酸．请比较二者酸性强弱：H₅IO₆＜HIO₄．（填“＞”、“＜”或“=”）
（4）碘在水中的溶解度虽然小，但在碘化钾溶液中溶解度却明显增大这是由于溶液中发生下列反应I^-+I₂=I₃^-．I₃^-离子的中心原子周围σ键电子对对数为2．与KI₃类似的，还有CsICl₂等．已知CsICl₂不稳定，受热易分解，倾向于生成晶格能更大的物质，则它按下列A式发生．
A．CsICl₂=CsCl+ICl        B．CsICl₂=CsI+Cl₂
（5）已知CaF₂晶体的密度为ρg/cm³，N_A为阿伏加德罗常数，CaF₂晶胞的边长为a pm，则CaF₂的相对分子质量可以表示为$\frac{{a}^{3}×ρ×1{0}^{-30}×{N}_{A}}{4}$（用含a的式子表示）．

Answer 1

分析 （1）根据氢键分析解答；
（2）元素的第一电离能越大，元素失电子能力越弱，得电子能力越强，元素的第一电离能越小，元素失电子能力越强，得电子能力越弱，则越容易形成阳离子；
（3）根据含氧酸中，酸的元数取决于羟基氢的个数，含非羟基氧原子个数越多，酸性越强；
（4）I₃^-离子的中心原子周围σ键电子对对数为2；离子晶体的晶格能与离子半径成反比，与离子所带电荷成正比；
（5）利用均摊法确定该立方体中含有的离子，根据ρV=$\frac{M}{{N}_{A}}$计算相对分子质量．

解答 解：（1）HF分子之间存在氢键，使氢氟酸分子缔合，故答案为：氢键；
（2）卤族元素包含：F、Cl、Br、I、At元素，元素的第一电离能越小，元素失电子能力越强，得电子能力越弱，则越容易形成阳离子，根据表中数据知，卤族元素中第一电离能最小的是I元素，则碘元素易失电子生成简单阳离子，故答案为：I；
（3）H₅IO₆（）中含有5个羟基氢，为五元酸，含非羟基氧原子1个，HIO₄为一元酸，含有2个羟基氢，含非羟基氧原子2个，所以酸性：H₅IO₆＜HIO₄，
故答案为：＜；
（4）I₃^-离子的中心原子周围σ键电子对对数为2，离子晶体中离子电荷越多，半径越小离子键越强，离子晶体的晶格能越大，已知已知CsICl₂不稳定，受热易分解，倾向于生成晶格能更大的物质，所以发生的反应为CsICl₂=CsCl+ICl，
故答案为：2；A；
（5）CaF₂晶胞如图，晶胞中Ca原子数目为8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，F原子数目为8，CaF₂的相对分子质量为M，晶胞质量m=$\frac{4M}{{N}_{A}}$，晶胞体积V=a³，根据ρV=$\frac{M}{{N}_{A}}$计算相对分子质量M=$\frac{{a}^{3}×ρ×1{0}^{-30}×{N}_{A}}{4}$，故答案为：$\frac{{a}^{3}×ρ×1{0}^{-30}×{N}_{A}}{4}$．

点评 本题考查物质结构与性质，题量较大，比较综合，涉及氢键、分子结构与性质、电离能、晶胞的计算等，侧重对主干知识的考查，需要学生熟练掌握基础知识，难度中等．