【化学——选修3:物质结构与性质】(15分)
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)卤族元素位于元素周期表的_________区;溴的价电子排布式为____________________。
(2)在一定浓度的溶液中,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________。
(3)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_________。
氟 | 氯 | 溴 | 碘 | |
第一电离能 (kJ/mol) | 1681 | 1251 | 1140 | 1008 |
请比较二者酸性强弱:HIO3_____ H5IO6(填“>”、 “<”或“=”)。
(5)已知ClO2- 为角型,中心氯原子周围有四对价层电子。ClO2- 中心氯原子的杂化轨道类型为___________,写出一个ClO2- 的等电子体__________。
(6)下图为碘晶体晶胞结构。有关说法中正确的是_____________。
A.碘分子的排列有2种不同的取向,2种取向不同的碘分子以4配位数交替配位形成层结构
B.用均摊法可知平均每个晶胞中有4个碘原子
C.碘晶体为无限延伸的空间结构,是原子晶体
D.碘晶体中存在的相互作用有非极性键和范德华力
(7)已知CaF2晶体(见图)的密度为ρg/cm3,NA为阿伏加德罗常数,棱上相邻的两个Ca2+的核间距为a cm,则CaF2的相对分子质量可以表示为___________。
(1)P (1分)4S24P5(1分) (2) 氢键(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)a3ρNA/4(2分)
题目分析:⑴卤族元素位于周期表第17列(P区),溴(主族元素)原子的价电子排布为4S24P5;
⑵氢氟酸分子间通过氢键缔合成(HF)2。
⑶由于碘的第一电离能在卤素原子中相对较小,最有可能生成较稳定的单核阳离子。
⑷HIO3的非羟基氧原子数(2)多,酸性较H5IO6 [非羟基氧原子数为1]强。
⑸由于ClO2- 的中心氯原子周围有四对价层电子,其中心氯原子的杂化轨道类型为sp3;根据“增减找邻、同族互换”的原则可确定ClO2- 的等电子体为Cl2O或OF2。
⑹碘晶体晶胞结构属于面心立方晶胞,每个晶胞中含有8×+6×=4个碘分子,但碘原子数为8,B项错误;碘晶体属于分子晶体,C项错误。
⑺在CaF2晶胞中含有Ca2+:8×+6×=4个,含有F-:8个,相当于有4个CaF2,则ρ=,化简得M=)a3ρNA/4。