Question

鹵族元素的單質(zhì)和化合物很多，請利用所學(xué)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的相關(guān)知識回答下列問題：
（1）鹵族元素位于周期表的

 

區(qū)；氟原子的電子排布圖為

 

溴原子的價電子排布式為

 

（2）在不太稀的溶液中，氫氟酸是以二分子締合形式存在的．使氫氟酸分子締合的作用力是

 

（3）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．請比較二者酸性強(qiáng)弱：I

 

HI．（填“＞”、“＜”或“=”）．H₅IO₆中α鍵與π鍵的個數(shù)比為

 

_．
（4）碘在水中的溶解度雖然小，但在碘化鉀溶液中溶解度卻明顯增大．這是由于溶液中發(fā)生下列反應(yīng)+=與K類似的，還有I等．已知I不穩(wěn)定，受熱易分解，傾向于生成晶格能更大的物質(zhì)，則它按下列

 

式發(fā)生．
A．I=Cl+ICl       B．I=+Cl₂
（5）Cl的空間構(gòu)型為

 

型，中心氯原子的雜化軌道類型為

 

，寫出一個Cl的等電子體

 

．
（6）如圖為碘晶體晶胞結(jié)構(gòu)．有關(guān)說法中正確的是

 

．
A．碘分子的排列有2種不同的取向
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(jié)構(gòu)，是原子晶體
D．碘晶體中的碘原子間存在非極性鍵和范德華力
（7）已知CaF₂晶體（見圖）的密度為ρg/cm³．為阿伏加德羅常數(shù)，相鄰的兩個核間距為a cm，則Ca的摩爾質(zhì)量可以表示為

 

．

Answer 1

考點：氯、溴、碘及其化合物的綜合應(yīng)用,晶胞的計算,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷

專題：化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu),鹵族元素

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)氫鍵是分子間的強(qiáng)相互作用力來分析解答；
（3）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(qiáng)；
（4）離子晶體的晶格能與離子半徑成反比，與離子所帶電荷成正比；
（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）根據(jù)ρV=

M

NA

計算相對分子質(zhì)量．

解答： 解：（1）根據(jù)構(gòu)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，原子的電子排布圖為：，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）H₅IO₆（）中含有5個羥基氫，為五元酸，含非羥基氧原子1個，HIO₄為一元酸，含有1個羥基氫，含非羥基氧原子3個，所以酸性：H₅IO₆＜HIO₄，故答案為：＜；
（4）離子晶體中離子電荷越多，半徑越小離子鍵越強(qiáng)，離子晶體的晶格能越大，已知已知CsICl₂不穩(wěn)定，受熱易分解，傾向于生成晶格能更大的物質(zhì)，所以發(fā)生的反應(yīng)為CsICl₂=CsCl+ICl，
故答案為：A；
（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(jié)構(gòu)，故A正確；
B．用均攤法計算：頂點碘分子個數(shù)加面心碘分子個數(shù)=8×

1

8

+6×

1

2

=4，因此平均每個晶胞中有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(jié)構(gòu)，構(gòu)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，且晶體中碘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)=

1

8

×8+

1

2

×6=4，根據(jù)一個晶胞的質(zhì)量為ρV=

M

NA

，Ca的摩爾質(zhì)量在數(shù)值上和其相對分子質(zhì)量是相等的，即M=ρVN_A=

a3ρNA

4

，故答案為：

a3ρNA

4

．

點評：本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，綜合性強(qiáng)，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、晶胞計算等，側(cè)重對主干知識的考查，需要學(xué)生熟練掌握基礎(chǔ)知識，題目難度中等．