Question

1．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
（1）卤族元素位于周期表的p区
（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．使氢氟酸分子缔合的作用力是氢键
（3）请根据下表提供的第一电离能数据判断：理论上最有可能生成较稳定的单核阳离子的卤素原子是I（填名称或元素符号）

	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）已知ClO₂^-为V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，写出与ClO₃^-互为等电子体的分子的分子式NCl₃（写出1个）
（6）如图1为碘晶体晶胞结构．有关说法中正确的是C
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配位数4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．碘晶体中的碘分子间存在非极性键和范德华力
（7）已知CaF₂晶体（图2）的密度为ρg/cm³，N_A为阿伏加德罗常数，相邻且最近的两个Ca²⁺的核间距为a cm，则CaF₂的相对分子质量可以表示为$\frac{\sqrt{2}}{2}$a³ρN_A

Answer 1

分析 （1）根据基态原子核外电子排布式中最后填入电子名称确定区域名称；
（2）根据氢键分析解答；
（3）元素的第一电离能越大，元素失电子能力越弱，得电子能力越强，元素的第一电离能越小，元素失电子能力越强，得电子能力越弱，则越容易形成阳离子；
（4）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；
（5）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；
（6）碘为分子晶体，晶胞中占据顶点和面心，据此分析；
（7）利用均摊法确定该立方体中含有的离子，根据ρV=nM计算相对分子质量；

解答 解：（1）根据构造原理知，卤族元素最后填入的电子为p电子，所以卤族元素位于元素周期表的p区，故答案为：p；
（2）HF分子之间存在氢键，使氢氟酸分子缔合，故答案为：氢键；
（3）卤族元素包含：F、Cl、Br、I、At元素，元素的第一电离能越小，元素失电子能力越强，得电子能力越弱，则越容易形成阳离子，根据表中数据知，卤族元素中第一电离能最小的是I元素，则碘元素易失电子生成简单阳离子；
故答案为：I；
（4）H₅IO₆（）中含有5个羟基氢，为五元酸，含非羟基氧原子1个，HIO₄为一元酸，含有2个羟基氢，含非羟基氧原子2个，则酸性：H₅IO₆＜HIO₄，
故答案为：＜；
（5）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ClO₃^-互为等电子体的分子为NCl₃等；
故答案为：sp³；NCl₃；
（6）A．碘分子的排列有2种不同的取向，在顶点和面心不同，2种取向不同的碘分子以4配位数交替配位形成层结构，故A正确；
B．用均摊法可知平均每个晶胞中有4个碘分子，即有8个碘原子，故B错误
C．碘晶体为无限延伸的空间结构，构成微粒为分子，是分子晶体，故C错误；
D．碘晶体中的碘原子间存在I-I非极性键，且晶体中分子之间存在范德华力，故D错误；
故答案为：A；
（7）该立方体中钙离子位于顶点，数目为：8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，氟离子位于体内，数目为8，则晶胞摩尔质量为4M，相邻且最近的两个Ca²⁺的核间距为a cm，晶胞边长为$\frac{\sqrt{2}}{2}$acm，ρ•（$\frac{\sqrt{2}}{2}$a）³=$\frac{4M}{N{\;}_{A}}$，M=$\frac{\sqrt{2}}{2}$a³ρN_A；
故答案为：$\frac{\sqrt{2}}{2}$a³ρN_A．

点评 本题考查物质结构与性质，综合性强，涉及元素周期表、核外电子排布、分子结构与性质、电离能、晶体结构与性质、杂化轨道、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，题目难度中等．