Question

14．鹵族元素的單質(zhì)和化合物很多，我們可以利用所學(xué)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的相關(guān)知識(shí)去認(rèn)識(shí)和理解
（1）鹵族元素位于周期表的p區(qū)，溴的價(jià)電子排布式為4s²4p⁵
（2）在不太稀的溶液中，氫氟酸是以二分子締合（HF）₂形式存在，使分子締合的作用力是氫鍵
（3）根據(jù)表中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I

	氯	氧	溴	碘	鍍
第一電離能（kj/mol）	1681	1251	1140	1008	900

（4）已知高碘酸有兩種形式，化學(xué)式分別為H₅IO₆ （）和HIO₄，前者為五元酸，后者為一元酸，請(qǐng)比較二者酸性強(qiáng)弱：H₅IO₆＜HIO₄（填“＞”、“＜”或“=”）
（5）已知ClO₂為角型結(jié)構(gòu)，中心氯原子周圍有四對(duì)價(jià)層電子，ClO₂^-中心氯原子的雜化軌道類型為sp³
（6）圖一為碘晶體晶胞結(jié)構(gòu)，有關(guān)說法中正確的是AD（填答案選項(xiàng)的序號(hào)）
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配位數(shù)4交替配位形成層結(jié)構(gòu)
B．用均攤法可知平均每個(gè)晶胞中有4個(gè)碘原子
C．硫晶體為無線延伸的空間結(jié)構(gòu)，是原子晶體
D．碘晶體中微粒間存在非極性鍵和范德華力
（7）已知CaF₂晶胞如圖二所示，晶體的密度為pg/cm³，N_A為阿伏伽德羅常數(shù)，相鄰最近的兩個(gè)Ca²⁺的核間距為acm，則CaF₂的相對(duì)分子質(zhì)量可以表示為$\frac{{a}^{3}ρ{N}_{A}}{4}$．

Answer 1

分析 （1）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(hào)元素，最外層電子為其價(jià)電子，4s能級(jí)上排列2個(gè)電子，4p能級(jí)上排列5個(gè)電子；
（2）F的非金屬性很強(qiáng)，HF分子之間能形成氫鍵；
（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(qiáng)，元素的第一電離能越小，元素失電子能力越強(qiáng)，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(gè)數(shù)，含非羥基氧原子個(gè)數(shù)越多，酸性越強(qiáng)；
（5）根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論來確定其雜化方式，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)；
（6）碘為分子晶體，晶胞中占據(jù)頂點(diǎn)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(jì)算相對(duì)分子質(zhì)量．

解答 解：（1）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(hào)元素，最外層電子為其價(jià)電子，4s能級(jí)上排列2個(gè)電子，4p能級(jí)上排列5個(gè)電子，所以其價(jià)電子排布式為：4s²4p⁵，
故答案為：p；4s²4p⁵；
（2）F的非金屬性很強(qiáng)，HF分子之間能形成氫鍵，所以在二分子締合（HF）₂中使氫氟酸分子締合的作用力是氫鍵；
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大，元素失電子能力越弱，得電子能力越強(qiáng)，元素的第一電離能越小，元素失電子能力越強(qiáng)，得電子能力越弱，則越容易形成陽離子，從表中數(shù)據(jù)可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(gè)羥基氫，為五元酸，含非羥基氧原子1個(gè)，HIO₄為一元酸，含有1個(gè)羥基氫，含非羥基氧原子3個(gè)，所以酸性：H₅IO₆＜HIO₄，
故答案為：＜；
（5）ClO₂^-中心氯原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)n=2+$\frac{7+1-2×2}{2}$=4，屬于sp³雜化，
故答案為：sp³；
（6）A．碘分子的排列有2種不同的取向，在頂點(diǎn)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(jié)構(gòu)，故A正確；
B．用均攤法可知平均每個(gè)晶胞中有4個(gè)碘分子，即有8個(gè)碘原子，故B錯(cuò)誤
C．碘晶體為無限延伸的空間結(jié)構(gòu)，構(gòu)成微粒為分子，是分子晶體，故C錯(cuò)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(gè)數(shù)=$\frac{1}{8}$=4，氟離子個(gè)數(shù)為8，則晶胞體積V=a³，CaF₂密度為ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{M×4}{V{N}_{A}}$，則CaF₂的相對(duì)分子質(zhì)量M=$\frac{{a}^{3}ρ{N}_{A}}{4}$，
故答案為：$\frac{{a}^{3}ρ{N}_{A}}{4}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，題量較大，比較綜合，涉及元素周期表、核外電子排布、分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、電離能、晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、雜化軌道、等電子體、晶胞計(jì)算等，側(cè)重對(duì)主干知識(shí)的考查，需要學(xué)生熟練掌握基礎(chǔ)知識(shí)，題目難度中等．