Question

（15分）卤族元素的单质和化合物很多，请用物质结构与性质的相关知识回答：

（1）在一定浓度的氢氟酸溶液中，存在（HF）_n缔合分子，使HF分子缔合的作用力是___。

（2）ClO₄^－中心氯原子的杂化方式为_____，离子的立体构型为__________。

（3）已知碘酸（HIO₃）和高碘酸（H₅IO₆）的分子结构分别如图I、II所示：请比较酸性强弱：HIO₃_____H₅IO₆（填“＞”、“＜”或“＝”）。H₅IO₆分子中σ键与π键的个数比为           。

（4）下图为碘晶体晶胞结构。有关说法中正确的是___。

A．用均摊法可知平均每个晶胞中有4个碘原子

B．碘晶体中分子的配位数为12，具有分子密堆积特征

C．碘晶体中存在的相互作用有非极性键和范德华力

D．碘晶体中碘分子有3种排列方向

（5）观察CaF₂晶胞结构，判断F^－占据Ca²⁺ 形成的    面体空隙中，Ca²⁺ 占据F^－形成的      面体空隙中。若相邻两个Ca²⁺ 的核间距为a cm，晶胞密度为ρ g/cm³，N_A为阿伏加德罗常数，则CaF₂的摩尔质量可以表示为________ g/mol。

Answer

（1）氢键；（2）sp3，正四面体形；（3）>，11：1；（4）BC；（5）四， 六，。

【解析】

试题分析：（1）HF中含有氢键，故存在缔合分子，是由于HF分子间存在氢键；（2）杂化轨道数等于价层电子对数，ClO4－中有4个δ键，孤电子对1/2（a－bx）=1/2（7＋1－4×2）=0，价层电子对数为4，故杂化类型为sp3，空间构型为正四面体形；（3）同一元素的含氧酸酸性强弱，看非羟基氧的数目，非羟基氧个数越多，酸性越强，故HIO3>H5IO6，单键是δ键，双键有一个是δ键，一个π键，叁键有一个是δ键，两个π键，高碘酸中δ键的数目是11，π键数目1个，比值是11：1；（4）A、根据均摊法，顶点占1/4，面上占1/2，棱上占1/4，内部全占，碘原子数目是8×1/8×2＋6×1/2×2=8，故错误；B、距顶点碘距离最近的碘有上面4个，中间4个，下面4个，共12个，配位数为12，具有密堆积特征，故正确；C、碘分子内具有非极性共价键，碘分子间是范德华力，故正确；D、根据晶胞图，发现有2种排列方向，故错误；（5）根据氟化钙的晶胞图，一个氟离子和四个钙离子相连，故F－占据Ca2＋形成的四面体空隙中，一个Ca2＋连接8个F－，8个F－形成六面体，根据ρ=m/v，晶胞中Ca2＋的离子数为8×1/8＋6×1/2=4，则氟化钙的质量4×M/NA，晶胞的体积，则M=。

考点：考查氢键、δ键和π键、含氧酸的酸性强弱比较、晶胞等知识。