Question

15．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）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氢键
（2）已知碘酸（HIO₃）和高碘酸（H₅IO₆）的结构分别如图1、2所示：

请比较二者酸性强弱：HIO₃＞ H₅IO₆（填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）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sp³，写出一个ClO₂^-的等电子体Cl₂O或OF₂．
（4）已知碘晶体（见图3）的密度为ρg/cm³，N_A为阿伏加德罗常数，顶点上相邻的两个碘分子的核间距为a cm，则I₂的相对分子质量可以表示为$\frac{{a}^{3}ρ{N}_{A}}{4}$．

Answer 1

分析 （1）根据氢键分析解答；
（2）根据含氧酸中，酸的元数取决于羟基氢的个数，含非羟基氧原子个数越多，酸性越强；
（3）根据价层电子对互斥理论来确定其杂化方式，价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数；等电子体是具有相同的价电子数和相同原子数的微粒；
（4）根据碘晶胞的结构图可知，在每个晶胞中含有碘分子数为$8×\frac{1}{8}+6×\frac{1}{2}$=4，顶点上相邻的两个碘分子的核间距为a cm，则晶胞的体积为a³cm³，根据$ρ=\frac{\frac{4{M}_{r}}{{N}_{A}}}{V}$可计算得相对分子质量；

解答 解：（1）HF分子之间存在氢键，使氢氟酸分子缔合，故答案为：氢键；
（2）H₅IO₆（）中含有5个羟基氢，为五元酸，含非羟基氧原子1个，HIO₃为一元酸，含有1个羟基氢，含非羟基氧原子2个，所以酸性：HIO₃＞H₅IO₆，故答案为：＞；
（3）ClO₂^-中心氯原子的价层电子对数n=2+$\frac{7+1-2×2}{2}$=4，属于sp³杂化；等电子体具有相同的电子数目和原子数目的微粒，所以与ClO₂^-互为等电子体的分子为Cl₂O、OF₂等，故答案为：sp³；Cl₂O或OF₂；
（4）根据碘晶胞的结构图可知，在每个晶胞中含有碘分子数为$8×\frac{1}{8}+6×\frac{1}{2}$=4，顶点上相邻的两个碘分子的核间距为a cm，则晶胞的体积为a³cm³，根据$ρ=\frac{\frac{4{M}_{r}}{{N}_{A}}}{V}$可计算得相对分子质量Mr=$\frac{{a}^{3}ρ{N}_{A}}{4}$，
故答案为：$\frac{{a}^{3}ρ{N}_{A}}{4}$；

点评 本题考查物质结构与性质，比较综合，涉及氢键、杂化轨道、元素周期律、等电子体、晶胞计算等，侧重对主干知识的考查，需要学生熟练掌握基础知识，难度中等．