Question

8．（1）與銅同周期、基態(tài)原子最外層電子數(shù)相同的過(guò)渡元素，它位于周期表中d區(qū)，其基態(tài)原子的電子排布式為[Ar]3d⁵4s¹．
（2）如圖1曲線表示部分短周期元素的原子序數(shù)（按遞增順序排列）和其常見(jiàn)單質(zhì)沸點(diǎn)的關(guān)系．其中A點(diǎn)表示的單質(zhì)是F₂（填化學(xué)式）．

鍵長(zhǎng)/（pm）	B-F	B-Cl	B-Br
計(jì)算值	152	187	199
實(shí)測(cè)值	130	175	187

（3）三氟化硼分子的空間構(gòu)型是平面三角形；三溴化硼、三氯化硼分子結(jié)構(gòu)與三氟化硼相似，如果把B-X鍵都當(dāng)作單鍵考慮來(lái)計(jì)算鍵長(zhǎng)，理論值與實(shí)測(cè)鍵長(zhǎng)結(jié)果如表．硼鹵鍵長(zhǎng)實(shí)測(cè)值比計(jì)算值要短得多，可能的原因是B與X原子間還有π鍵形成．
（4）海產(chǎn)品添加劑多聚磷酸鈉是由Na⁺與多聚磷酸根離子組成的，某種多聚磷酸根的結(jié)構(gòu)如圖2．
①磷原子的雜化類(lèi)型為sp³．
②這種多聚磷酸鈉的化學(xué)式為Na_n+1P_nO_3n+1．
（5）已知HF與F^-通過(guò)氫鍵結(jié)合成HF₂^-．判斷HF₂^-和HF₂^-微粒間能否形成氫鍵，并說(shuō)明理由．在HF₂^-中，已經(jīng)存在分子內(nèi)氫鍵（F-H…F^-），所以沒(méi)有可用于形成分子間氫鍵的氫原子，故HF₂^-和HF₂^-微粒間不能形成氫鍵．

Answer 1

分析 （1）與銅同周期、基態(tài)原子最外層電子數(shù)相同的過(guò)渡元素，為24號(hào)元素Cr，位于周期表中d區(qū)，其基態(tài)原子的電子排布式為[Ar]3d⁵4s¹；
（2）圖中曲線表示8種元素的原子序數(shù)（按遞增順序連續(xù)排列）和單質(zhì)沸點(diǎn)的關(guān)系，A以及前面的2種單質(zhì)的沸點(diǎn)都低于0℃，則連續(xù)3種均為氣體單質(zhì)，根據(jù)周期表分析；
（3）根據(jù)鮑林（Pauling）的雜化軌道理論：價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=σ鍵個(gè)數(shù)+孤電子對(duì)個(gè)數(shù)，σ鍵個(gè)數(shù)=配原子個(gè)數(shù)，孤電子對(duì)個(gè)數(shù)=$\frac{1}{2}$×（a-xb），a指中心原子價(jià)電子個(gè)數(shù)，x指配原子個(gè)數(shù)，b指配原子形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)需要的電子個(gè)數(shù)，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論確定其空間構(gòu)型；sp³雜化，無(wú)孤電子對(duì)數(shù)，空間構(gòu)型都是正四面體形；有一對(duì)孤電子對(duì)，空間構(gòu)型是三角錐型；有兩對(duì)孤電子，所以分子空間構(gòu)型為V形；sp²雜化，無(wú)孤電子對(duì)數(shù)，空間構(gòu)型是平面三角形；sp雜化，無(wú)孤電子對(duì)數(shù)，空間構(gòu)型都是直線形；硼鹵鍵長(zhǎng)實(shí)測(cè)值比計(jì)算值要短得多，可能的原因是B與X原子間還有π鍵形成；
（4）①根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論確定其雜化方式，
②由給出的多聚磷酸根結(jié)構(gòu)式知，含有n個(gè)多聚磷酸根離子，相當(dāng)于是n個(gè)磷酸根離子中去掉了（n-1）氧原子，從而確定分子式；
（5）氫鍵結(jié)合的通式，可用X-H…Y表示．式中X和Y代表F，O，N等電負(fù)性大而原子半徑較小的非金屬原子．X和Y可以是兩種相同的元素，也可以是兩種不同的元素．

解答 解：（1）與銅同周期、基態(tài)原子最外層電子數(shù)相同的過(guò)渡元素，為24號(hào)元素Cr，位于周期表中d區(qū)，其基態(tài)原子的電子排布式為[Ar]3d⁵4s¹，
故答案為：d區(qū)；[Ar]3d⁵4s¹；
（2）圖中曲線表示8種元素的原子序數(shù)（按遞增順序連續(xù)排列）和單質(zhì)沸點(diǎn)的關(guān)系，A以及前面的2種單質(zhì)的沸點(diǎn)都低于0℃，則連續(xù)3種均為氣體單質(zhì)，在周期表中，連續(xù)出現(xiàn)氣體單質(zhì)的為第二周期的N、O、F，所以A為第三種氣體單質(zhì)，則為F₂；
故答案為：F₂；
（3）BF₃中B形成3個(gè)σ鍵，孤對(duì)電子數(shù)為$\frac{1}{2}$×（3-3×1）=0，為sp²雜化，立體構(gòu)型為平面正三角形；硼鹵鍵長(zhǎng)實(shí)測(cè)值比計(jì)算值要短得多，可能的原因是B-X鍵具有一定程度的雙鍵性質(zhì)，在B原子上有一個(gè)空的2p軌道從三個(gè)鹵素原子上的任何一個(gè)已經(jīng)充滿(mǎn)電子的對(duì)稱(chēng)性相同的p軌道接受一對(duì)電子形成了p-pπ鍵，
故答案為：平面三角形；B與X原子間還有π鍵形成；
（4）①磷原子形成了四個(gè)σ鍵，沒(méi)有孤電子對(duì)，價(jià)電子對(duì)數(shù)為4，故呈sp³雜化，故答案為：sp³；
②由給出的多聚磷酸根結(jié)構(gòu)式知，含有n個(gè)多聚磷酸根離子，相當(dāng)于是n個(gè)磷酸根離子中去掉了（n-1）氧原子，所帶電荷為-2×（3n+1）+5n=-（n+2），由化合價(jià)規(guī)則知磷酸鈉的組成為Na_n+1P_nO_3n+1，故答案為：sp³；Na_n+1P_nO_3n+1；
（5）在HF₂^-中，已經(jīng)存在分子內(nèi)氫鍵（F-H…F^-），所以沒(méi)有可用于形成分子間氫鍵的氫原子，故HF₂^-和HF₂^-微粒間不能形成氫鍵，
故答案為：在HF₂^-中，已經(jīng)存在分子內(nèi)氫鍵（F-H…F^-），所以沒(méi)有可用于形成分子間氫鍵的氫原子，故HF₂^-和HF₂^-微粒間不能形成氫鍵．

點(diǎn)評(píng) 本題考查比較綜合，涉及周期表的應(yīng)用，BF₃分子的構(gòu)型判斷以及有關(guān)三氯化硼分子結(jié)構(gòu)知識(shí)，雜化方式的判斷、化學(xué)式的書(shū)寫(xiě)以及氫鍵的形成條件及表示方法，難度不大．