题目

题型：不详难度：来源：

[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）卤族元素位于周期表的_________区；溴的价电子排布式为____________________。
（2）在不太稀的溶液中，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	铍
第一电离能 （kJ/mol）	1681	1251	1140	1008	900

（4）已知高碘酸有两种形式,化学式分别为H₅IO₆（）和HIO₄，前者为五元酸，后者为一元酸。请比较二者酸性强弱:H₅IO₆_____HIO₄。（填“＞”、 “＜”或“＝”）
（5）碘在水中的溶解度虽然小，但在碘化钾溶液中溶解度却明显增大这是由于溶液中发生下列反应I^-+I₂=I₃^-。I₃^-离子的中心原子周围σ键电子对对数为_____，孤电子对对数为______， I₃^-离子的空间构型为___________。
与KI₃类似的，还有CsICl₂等_­。已知CsICl₂不稳定，受热易分解，倾向于生成晶格能更大的物质，则它按下列_____式发生。    A．CsICl₂=CsCl+ICl        B．CsICl₂=CsI+Cl₂
（6）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__________。
（7）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．碘晶体中的碘原子间存在非极性键和范德华力
（8）已知CaF₂晶体（见下图）的密度为ρg/cm³，N_A为阿伏加德罗常数，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___________。

答案

（15分）
（1）p；4s²4p⁵
（2）氢键
（3）碘
（4）<
（5）2,3，直线型，A
（6）sp³杂化，Cl₂O、OF₂、BrO₂^-等
（7）AD
（8）ρN_Aa³/2.

解析

试题分析：（1）根据卤族元素的最外层电子排布的最后一个轨道判断，卤族元素位于周期表的p区；溴是第四周期元素，最外层7个电子，所以价电子排布式为4s²4p⁵
（2）HF分子间存在氢键，使氢氟酸是以二分子缔合(HF)₂形式存在的；
（3）第一电离能越小，形成的离子越稳定，卤族元素中碘的第一电离能最小，所以碘最有可能生成较稳定的单核阳离子；
（4）根据同种元素形成的含氧酸的酸性判断依据，将酸写成（HO）_mRO_n，n值越大，酸性越强。H₅IO₆与HIO₄写成该形式后，HIO₄中的n值较大，酸性较强，所以:H₅IO₆<HIO₄。
（5）I₃^-离子的中心原子周围σ键电子对对数的判断把其中一个I当作是中心原子，另2个与其形成共价键，所以I₃^-离子的中心原子周围有2个σ键，σ键电子对对数是2对；根据价层电子对互斥理论，孤电子对对数="1/2(7+1-2×1)=3," I₃^-离子的空间构型是直线型；CsCl与CsI相比，氯离子半径小于碘离子半径，离子半径越小，晶格能越大，所以前者的晶格能较大，则按A式发生；
（6）ClO₂^-中心氯原子周围有四对价层电子，根据杂化轨道理论判断氯原子的杂化轨道类型为sp³杂化；ClO₂^-是3原子20个价电子的粒子，与它是等电子体的微粒有Cl₂O、OF₂、BrO₂^-等；
（7）A、根据晶胞结构判断碘分子的排列有2种不同的取向，分别是顶点和面的中心，每种取向的碘分子与同层相同取向的碘分子距离最近且相等的都是4个碘分子，所以2种取向不同的碘分子以4配位数交替配位形成层结构，正确；B、用均摊法可知平均每个晶胞中有4个碘分子，8个碘原子，错误；C、碘晶体为无限延伸的空间结构，但不是网状结构，不是原子晶体，是分子晶体，错误；D、碘分子中的碘原子间是非极性键，碘分子间的碘原子之间是范德华力，正确，答案选AD；
（8）图中黄球是8个，红球是4个，所以红球代表Ca²⁺，相邻的两个Ca²⁺即顶点与面心的钙离子，核间距为acm，则晶胞的边长是acm，设CaF₂的相对分子质量为M，则ρ=4M/N_A÷(a)³，所以M=ρN_Aa³/2.