Question

【化學——選修3：物質結構與性質】(15分)
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；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）請根據下表提供的第一電離能數據判斷，最有可能生成較穩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I、II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）下圖為碘晶體晶胞結構。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)的密度為ρg/cm³，N_A為阿伏加德羅常數，棱上相鄰的兩個Ca^2＋的核間距為a cm，則CaF₂的相對分子質量可以表示為___________。

Answer 1

（1）P (1分)4S²4P⁵(1分)    （2） 氫鍵(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）a³ρN_A/４(2分)

解析試題分析：⑴鹵族元素位于周期表第17列(P區)，溴(主族元素)原子的價電子排布為4S²4P⁵；
⑵氫氟酸分子間通過氫鍵締合成(HF)₂。
⑶由于碘的第一電離能在鹵素原子中相對較小，最有可能生成較穩定的單核陽離子。
⑷HIO₃的非羥基氧原子數（2）多，酸性較H₅IO₆ [非羥基氧原子數為1]強。
⑸由于ClO₂^－ 的中心氯原子周圍有四對價層電子，其中心氯原子的雜化軌道類型為sp³；根據“增減找鄰、同族互換”的原則可確定ClO₂^－ 的等電子體為Cl₂O或OF₂。
⑹碘晶體晶胞結構屬于面心立方晶胞，每個晶胞中含有8×＋6×＝4個碘分子，但碘原子數為8，B項錯誤；碘晶體屬于分子晶體，C項錯誤。
⑺在CaF₂晶胞中含有Ca^2＋：8×＋6×＝4個，含有F^－：8個，相當于有4個CaF₂，則ρ＝，化簡得M＝)a³ρN_A/４。
考點：本題考查物質結構與性質(元素的分區、價電子排布式、氫鍵、第一電離能、含氧酸的酸性大小、晶胞的相關計算與判斷)。