Question

氟在自然界中常以CaF₂的形式存在。

(1)下列有关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：AlF在溶液中可稳定存在。

(3)F₂通入稀NaOH溶液中可生成OF₂，OF₂分子中存在的化学键类型________，OF₂的电子式________。

(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)　ΔH＝－313 kJ·mol^－1，F—F键的键能为159 kJ·mol^－1，Cl—Cl键的键能为242 kJ·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

b、d 3CaF2＋Al3＋===3Ca2＋＋AlF63- 共价键 172 低

【解析】(1)a．阴阳离子间存在静电引力和静电斥力，Ca2+与F-间存在静电吸引作用，还存在静电斥力，故a错误；b．离子晶体的熔点与离子所带电荷、离子半径有关，离子半径越小，离子晶体的熔点越高，所以CaF2的熔点高于CaCl2，故b正确；c．晶体的结构与电荷比、半径比有关，阴阳离子比为2：1的物质，与CaF2晶体的电荷比相同，若半径比相差较大，则晶体构型不相同，故c错误；d．CaF2中的化学键为离子键，离子化合物在熔融时能发生电离，存在自由移动的离子，能导电，因此CaF2在熔融状态下能导电，故b正确；故答案为bd；
(2)CaF2难溶于水，但可溶于含Al3+的溶液中，因为在溶液中F-与Al3+能形成很难电离的配离子AlF63-，使CaF2的溶解平衡正移，其反应的离子方程式为：3CaF2+Al3+=3Ca2++AlF63-；

(3)OF2分子是共价化合物，存在共价键(或极性共价键)，OF2的电子式为；

(4)△H=反应物的总键能-生成物的总键能，设Cl-F键的平均键能为QkJ•mol-1，
则242+159×3-2×3×Q=-313，解得Q=172；相对分子质量越大，分子晶体的熔沸点越高，已知ClF3的相对分子质量比BrF3的小，所以ClF3的熔、沸点比BrF3的低。

点睛：微粒半径大小比较的常用规律：(1)同周期元素的微粒：同周期元素的原子或最高价阳离子或最低价阴离子半径随核电荷数增大而逐渐减小(稀有气体元素除外)，如Na＞Mg＞Al＞Si，Na+＞Mg2+＞Al3+，S2－＞Cl－。(2)同主族元素的微粒：同主族元素的原子或离子半径随核电荷数增大而逐渐增大，如Li＜Na＜K，Li+＜Na+＜K+。(3)电子层结构相同的微粒：电子层结构相同(核外电子排布相同)的离子半径(包括阴、阳离子)随核电荷数的增加而减小，如O2－＞F－＞Na+＞Mg2+＞Al3+。(4)同种元素形成的微粒：同种元素原子形成的微粒电子数越多，半径越大。如Fe3+＜Fe2+＜Fe，H+＜H＜H－。(5)电子数和核电荷数都不同的，可通过一种参照物进行比较，如比较A13+与S2－的半径大小，可找出与A13+电子数相同的O2－进行比较，A13+＜O2－，且O2－＜S2－，故A13+＜S2－。