Question

鹵族元素的單質和化合物很多，我們可以利用所學物質結構與性質的相關知識去認識和理解它們．
（1）鹵族元素位于元素周期表的

 

區(qū)；溴的價電子排布式為

 

．
（2）在一定濃度的溶液中，氫氟酸是以二分子締合（HF）₂形式存在的．使氫氟酸分子締合的作用力是

 

．
（3）請根據(jù)下表提供的第一電離能數(shù)據(jù)判斷，最有可能生成較穩(wěn)定的單核陽離子的鹵素原子是

 

．

	氟	氯	溴	碘
第一電離能 （kJ/mol）	1681	1251	1140	1008

（4）已知碘酸（HIO₃）和高碘酸（H₅IO₆）的結構分別如圖1、2所示：

請比較二者酸性強弱：HIO₃

 

 H₅IO₆（填“＞”、“＜”或“=”）．
（5）已知ClO₂^-為角型，中心氯原子周圍有四對價層電子．ClO₂^-中心氯原子的雜化軌道類型為

 

，寫出一個ClO₂^-的等電子體

 

．
（6）圖3為碘晶體晶胞結構．有關說法中正確的是

 

．
A．碘分子的排列有2種不同的取向，2種取向不同的碘分子以4配位數(shù)交替配位形成層結構
B．用均攤法可知平均每個晶胞中有4個碘原子
C．碘晶體為無限延伸的空間結構，是原子晶體
D．碘晶體中存在的相互作用有非極性鍵和范德華力
（7）已知CaF₂晶體（見圖4）的密度為ρg/cm³，N_A為阿伏加德羅常數(shù)，棱上相鄰的兩個Ca²⁺的核間距為a cm，則CaF₂的相對分子質量可以表示為

 

．

Answer 1

考點：晶胞的計算,元素周期表的結構及其應用,原子核外電子排布,元素電離能、電負性的含義及應用,判斷簡單分子或離子的構型,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷

專題：

分析：（1）根據(jù)基態(tài)原子核外電子排布式中最后填入電子名稱確定區(qū)域名稱，溴是35號元素，最外層電子為其價電子，4s能級上排列2個電子，4p能級上排列5個電子；
（2）根據(jù)氫鍵分析解答；
（3）元素的第一電離能越大，元素失電子能力越弱，得電子能力越強，元素的第一電離能越小，元素失電子能力越強，得電子能力越弱，則越容易形成陽離子；
（4）根據(jù)含氧酸中，酸的元數(shù)取決于羥基氫的個數(shù)，含非羥基氧原子個數(shù)越多，酸性越強；
（5）根據(jù)價層電子對互斥理論來確定其雜化方式，價層電子對個數(shù)=σ鍵個數(shù)+孤電子對個數(shù)；等電子體是具有相同的價電子數(shù)和相同原子數(shù)的微粒；
（6）碘為分子晶體，晶胞中占據(jù)頂點和面心，以此分析；
（7）利用均攤法確定該立方體中含有的離子，根據(jù)ρV=nM計算相對分子質量．

解答： 解：（1）根據(jù)構造原理知，鹵族元素最后填入的電子為p電子，所以鹵族元素位于元素周期表的p區(qū)；溴是35號元素，最外層電子為其價電子，4s能級上排列2個電子，4p能級上排列5個電子，所以其價電子排布式為：4s²4p⁵，故答案為：p；4s²4p⁵；
（2）HF分子之間存在氫鍵，使氫氟酸分子締合，故答案為：氫鍵；
（3）鹵族元素包含：F、Cl、Br、I、At元素，元素的第一電離能越小，元素失電子能力越強，得電子能力越弱，則越容易形成陽離子，根據(jù)表中數(shù)據(jù)知，鹵族元素中第一電離能最小的是I元素，則碘元素易失電子生成簡單陽離子，故答案為：I；
（4）H₅IO₆（）中含有5個羥基氫，為五元酸，含非羥基氧原子1個，HIO₃為一元酸，含有1個羥基氫，含非羥基氧原子2個，所以酸性：HIO₃＞H₅IO₆，故答案為：＞；
（5）ClO₂^-中心氯原子的價層電子對數(shù)n=2+

7+1-2×2

2

=4，屬于sp³雜化；等電子體具有相同的電子數(shù)目和原子數(shù)目的微粒，所以與ClO₂^-互為等電子體的分子為Cl₂O、OF₂等，故答案為：sp³；Cl₂O或OF₂；
（6）A．碘分子的排列有2種不同的取向，在頂點和面心不同，2種取向不同的碘分子以4配位數(shù)交替配位形成層結構，故A正確；
B．用均攤法可知平均每個晶胞中有4個碘分子，即有8個碘原子，故B錯誤
C．碘晶體為無限延伸的空間結構，構成微粒為分子，是分子晶體，故C錯誤；
D．碘晶體中的碘原子間存在I-I非極性鍵，且晶體中分子之間存在范德華力，故D正確；
故答案為：AD；
（7）該晶胞中含有鈣離子個數(shù)=8×

1

8

+6×

1

2

=4，氟離子個數(shù)為8，則晶胞體積V=a³，CaF₂密度為=

m

V

=

M×4

VNA

=ρ，則CaF₂的相對分子質量M=

a3ρNA

4

，故答案為：

a3ρNA

4

．

點評：本題考查物質結構與性質，題量較大，比較綜合，涉及元素周期表、核外電子排布、分子結構與性質、電離能、晶體結構與性質、雜化軌道、等電子體、晶胞計算等，側重對主干知識的考查，需要學生熟練掌握基礎知識，難度中等．