Question

卤族元素在生活中有广泛应用，根据所需知识回答下列问题。

（1）氟元素基态原子的价电子排布图：_________，卤族元素位于元素周期表______区。

（2）在一定浓度的氢氟酸溶液中，部分溶质以二分子缔合（HF）₂形式存在，使HF分子缔合的作用力是_______________。

（3）BF₃常温下是气体，有强烈的接受弧电子对的倾向。BF₃分子的立体构型为______，固态时的晶体类型是_______，BF₃与NH₃相遇立即生成白色固体，写出该白色固体物质的结构式并标注出其中的配位键_____。

（4）根据下表提供的数据判断，熔点最高、硬度最大的是_______（填化学式）。

离子晶体	NaF	MgF2	AlF3
晶格能（KJ·mol^-1）	923	2957	5492

（5）已知NaClO₂晶体中阴离子为V型，ClO₂^-中氯原子的弧电子对数是______，ClO₂^-中氯原子的杂化轨道类型为_____，HClO₄比HClO₂酸性强的原因是_______。

（6）CaF₂晶胞如下图所示。已知：N_A为阿伏伽德罗常数，棱上相邻的两个Ca²⁺的核间距为acm，则CaF₂的密度可表示为_____g·cm^-3。

Answer

P 氢键 平面三角形 分子晶体 AlF3 2 sp3杂化 HClO4和HClO2可分别表示为(HO)ClO3和(HO)ClO，HClO2中Cl为+3价，而HClO4中Cl为+7价，中心原子正电性越高，导致Cl－O－H中O的电子向Cl偏移，在水分子的作用下，越易电离出H+，酸性越强。 312/a3NA

【解析】（1）考查价电子和电子排布图以及元素周期表结构，F属于第VIIA族，其价电子是最外层电子数，即电子排布图是，卤族元素最后一个电子排在p能级上，因此卤族元素位于周期表的p区；（2）考查氢键，HF分子间存在氢键；（3）本题考查立体构型、晶体类型、配位键，BF3中心原子B有3个σ键，孤电子对数为(3－3×1)/2=0，因此BF3的立体构型为平面三角形，固态时的晶体类型为分子晶体，BF3中B有3个σ键，无孤电子对，NH3中N有4个σ键，一个孤电子对，因此B提供空轨道，N提供孤电子对，构成配位键，因此结构式为；（4）考查晶格能，晶格能越高，离子晶体的熔沸点越高，硬度越大，即熔点最高，硬度最大的是AlF3；（5）考查孤电子对数的计算、杂化类型判断、含氧酸酸性比较，ClO2－的孤电子对数=(7＋1－2×2)/2=2，ClO2－中有2个σ键，2个孤电子对，因此杂化类型为sp3；HClO4和HClO2可分别表示为(HO)ClO3和(HO)ClO，HClO2中Cl为+3价，而HClO4中Cl为+7价，中心原子正电性越高，导致Cl－O－H中O的电子向Cl偏移，在水分子的作用下，越易电离出H＋，酸性越强；（6）Ca2＋位于顶点和面心，个数为8×1/8＋6×1/2=4，F－位于晶胞内部，全部属于晶胞，个数为8，因此化学式为CaF2，晶胞的质量为4×78/NAg，晶胞的体积为a3cm3，根据密度的定义，密度为4×78/a3NAg/cm3。

点睛：本题的难点是密度的计算，首先根据晶胞的结构判断出化学式和微粒的个数，根据n=N/NA，计算出此物质的物质的量，然后根据m=M×n，计算出晶胞的质量，接着计算出晶胞的体积，最后根据密度的定义，求出密度。