Question

（12分）[化学---物质结构与性质]氟在自然界中常以CaF₂的形式存在。

（1）下列关于CaF₂的表述正确的是_______。

a．Ca^2＋与F^－间仅存在静电吸引作用

b．F^－的离子半径小于Cl^－，则CaF₂的熔点高于CaCl₂

c．阴阳离子比为2：1的物质，均与CaF₂晶体构型相同

d．CaF₂中的化学键为离子键，因此CaF₂在熔融状态下能导电

（2）CaF₂难溶于水，但可溶于含Al^3＋的溶液中，原因是________(用离子方程式表示)。

已知AlF₆^3-在溶液中可稳定存在。

（3）F₂通入稀NaOH溶液中可生成OF₂，OF₂分子构型为________，其中氧原子的杂化方式为_________。

（4）F₂与其他卤素单质反应可以形成卤素互化物，例如ClF₃、BrF₃等。已知反应Cl₂(g)＋3F₂(g)=2ClF₃(g)  △H=－313kJ·mol^－1，F－F键的键能为159kJ·mol^－1，Cl－Cl键的键能为242kJ·mol^－1，则ClF₃中Cl－F键的平均键能为______kJ·mol^－1。ClF₃的熔、沸点比BrF₃的________(填“高”或“低”)。

Answer

（1）bd

（2）Al3++3CaF2= 3Ca2++AlF63-

（3）角形或V形；sp3。

（4）172；低。

【解析】（1）a、Ca2+与F‾间既有静电引力作用，也有静电排斥作用，错误；b、离子所带电荷相同，F－的离子半径小于Cl－，所以CaF2晶体的晶格能大，则CaF2的熔点高于CaCl2，正确；c、晶体构型还与离子的大小有关，所以阴阳离子比为2：1的物质，不一定与CaF2晶体构型相同，错误；d、CaF2中的化学键为离子键，CaF2在熔融状态下发生电离，因此CaF2在熔融状态下能导电，正确。

（2）CaF2难溶于水，但可溶于含Al3＋的溶液中，生成了AlF63-，所以离子方程式为：Al3++3CaF2=3Ca2++ AlF63-。

（3）OF2分子中O与2个F原子形成2个σ键，O原子还有2对孤对电子，所以O原子的杂化方式为sp3，空间构型为角形或V形。

（4）根据焓变的含义可得：242kJ·mol－1+3×159kJ·mol－1—6×ECl—F =－313kJ·mol－1，解得Cl－F键的平均键能ECl—F =172 kJ·mol－1；组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，范德华力越大，所以ClF3的熔、沸点比BrF3的低。

【考点定位】本题以CaF2为情景，考查了物质的结构、离子半径比较、离子方程式的书写、中心原子的杂化方式和分子的构型、键能的计算、熔点的比较。